驅動壓指導的肺保護性通氣策略對老年結直腸手術后肺部并發癥的影響

沈珀 馮悅 鐘藝 郭姚邑 姜帆 馬明濤 胡玉萍 史宏偉 斯妍娜

目前全球已進入老齡化社會,截至2020年,我國老年人口已接近2億[1]。隨著年齡增長,老年病人術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)發生風險增大。PPCs延長了住院時間,增加再入院率、術后早期死亡率和醫療費用支出[2]。優化圍術期的管理措施有利于降低老年病人PPCs的發生,改善預后。2021年結直腸手術的中國加速康復外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)臨床實踐指南推薦肺保護性通氣策略(lung protective ventilation strategy,LPVS)作為ERAS項目中的重要措施。LPVS實施過程中適宜的呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)大小仍存在爭議。驅動壓是促使肺泡開放的壓力,是氣道平臺壓與PEEP的差值。驅動壓指導的LPVS使用驅動壓作為安全限制來調整PEEP,具有無創、便捷、實時的優點,有利于改善呼吸系統力學[3]。圍術期實時、便捷地觀察肺通氣的變化,有助于及時發現肺損傷和調整診療方案。肺超聲評分(lung ultrasound score,LUS)可量化評價肺通氣的變化。本研究擬通過床旁肺超聲觀察固定PEEP和驅動壓指導PEEP滴定的LPVS對老年開腹手術病人PPCs的影響,評價驅動壓指導的LPVS對老年病人肺損傷的影響,為圍術期LPVS提供了新的方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2021年7月至2022年2月在全身麻醉下行擇期開腹結直腸手術的80例老年病人為研究對象。納入標準:年齡65～80歲;BMI 18～25;美國麻醉醫師協會(American society of anesthesiologists, ASA)分級Ⅰ～Ⅲ級;預計手術時間﹥2.5 h。排除標準:術前心、腦、肺等重要臟器功能嚴重不全;合并呼吸系統疾病,如哮喘和COPD;既往有胸腔內手術史;有麻醉藥物過敏史;存在橈動脈置管禁忌;困難氣道;術前血紅蛋白<90 g/L。使用隨機數表法將病人分為固定PEEP組(C組)和驅動壓指導PEEP滴定組(T組),每組40例。本研究經醫院倫理委員會批準(倫理號:20190620-k003),征得病人或家屬同意并簽署知情同意書。

1.2 麻醉方法 2組病人均接受氣管插管全身麻醉,依次靜脈注射咪達唑侖0.03 mg/kg、舒芬太尼0.5μg/kg、丙泊酚1.5 mg/kg、順式阿曲庫銨0.15 mg/kg進行麻醉誘導,3 min后氣管插管,接麻醉機行機械通氣。2組病人機械通氣開始后5 min給予手法肺復張策略(recruitment manoeuvre,RM),RM的實施根據文獻[4]:首次潮氣量為4 mL/kg,每次遞增4 mL/kg,直至并維持平臺壓(plateau pressure,Pplat)為30 cmH2O,給予3～5次輔助呼吸。充分肺復張后,采用容量控制通氣模式,潮氣量為6 mL/kg,吸呼比為1∶2,吸入氧濃度分數為50%,術中調整呼吸頻率維持呼氣末CO2分壓在35～45 mmHg之間,機械通氣期間每間隔30 min給予RM,手術結束時再次給予RM。

C組病人在實施首次RM后將PEEP值設置為5 cmH2O,通氣期間維持5 cmH2O的固定PEEP值。T組通氣期間采用驅動壓指導PEEP滴定方法[3]:先實施首次RM手法,隨后機械通氣5 min后將PEEP設置為2 cmH2O,機械通氣期間每10個呼吸周期PEEP增加1 cmH2O,直至PEEP達到10 cmH2O;每調整1次PEEP值,記錄最后一個呼吸周期的驅動壓,共獲得8個驅動壓,選擇8個驅動壓中最小值所對應的PEEP值,機械通氣期間維持此PEEP值至氣管插管后2 h,進行PEEP滴定時如果觀察到以下情況之一,則停止滴定:(1)SpO2<88%;(2)心率(heart rate,HR)>140次/min或<50次/min;(3)平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)<60 mmHg或降低程度距基線>20 mmHg;(4)出現任何新發的心律失常。之后在手術結束前每2 h重復1次驅動壓指導方法獲得最佳PEEP值。

麻醉維持采用靜脈持續泵入丙泊酚4～8 mg/(kg·h),瑞芬太尼0.05～0.3μg/(kg·min),按需靜注順式阿曲庫銨0.1 mg/kg。術畢超聲引導下行雙側腹橫肌平面神經阻滯,隨后連接靜脈自控鎮痛泵,配方為羥考酮30 mg+阿扎司瓊10 mg+生理鹽水稀釋至150 mL,背景劑量為0.5 mL/h,自控追加劑量為5 mL,鎖定時間為8 min。回病房自控鎮痛后,若VAS評分>3分,緩慢靜脈推注羥考酮1 mg進行補救鎮痛,間隔5 min再次評估疼痛評分,若VAS評分仍>3分,重復上述方法直至VAS評分≤3分。

1.3 床旁肺超聲檢查方法 病人取平臥位,采用索諾聲便攜式Turbo超聲儀進行肺超聲檢查。每側以胸骨旁線、腋前線和腋后線為界分為前、側、后3個檢查區域,再以乳頭水平線為界將其分為上下2個部分,因此左右兩側肺共12個檢查區域(圖1)。凸陣探頭(2～5 Hz)沿肋間矢狀位掃查,取所有檢查區域中B線數目最多的單個掃描平面,保存最佳超聲圖像進行離線分析。B線是肺間質發生病變時垂直于胸膜線的高回聲線,呈鐳射樣,不衰減,直達屏幕邊緣(圖2)。根據文獻[4]計算LUS。每個檢查區域的評分為0～3分,12個檢查區域分數累積為LUS(0～36分):0分,肺滑行正常,可見A線,或見少量B線(≤2條);1分,出現3條或以上的B線;2分,出現B線并融合;3分,肺實變或伴隨空氣支氣管征。LUS越高表明肺通氣損失越嚴重。肺超聲檢查由一名經過訓練的、對分組等信息不知情的高年資主治醫師進行,肺超聲的圖像由另一名經過訓練的、對分組等信息不知情的高年資主治醫師進行離線分析。

注:AAL:腋前線;PAL:腋后線。

注:白色箭頭為胸膜線。A:綠色箭頭為“A”線;B:黃色箭頭為“B”線;C:紅色箭頭為融合的“B”線。

1.4 觀察指標

1.4.1 記錄病人的一般情況:年齡、性別、BMI、ASA分級;既往史如吸煙史、高血壓病史、糖尿病病史、腦血管意外史和手術類型構成。記錄手術時間、拔管時間(自手術結束到氣管導管拔除的時間)、晶體液入量、膠體液入量、出血量和尿量。

1.4.2 記錄術后7 d內PPCs的發生情況:根據歐洲圍術期臨床結局專家共識定義PPCs[3],評估病人是否在術后7 d內發生呼吸道感染、呼吸衰竭、胸腔積液、肺不張、氣胸、支氣管痙攣和吸入性肺炎這7項并發癥,如發生≥1項則認為出現了PPCs。

1.4.3 記錄入室時(T0)、麻醉誘導氣管插管即刻(T1)、手術開始后2 h(T2)、手術結束時(T3)、氣管導管拔除后30 min(T4)和術后1 d(T5)、3 d(T6)的LUS。

1.4.4 記錄T1～T3時的驅動壓、氧合指數、Pplat和氣道峰壓(peak airway pressure,Ppeak)。

1.4.5 記錄術后4、12、24、48 h靜息和活動時的VAS疼痛評分(0分,無痛;10分,無法忍受的劇痛)、靜脈自控鎮痛總按壓次數、有效按壓次數、補救鎮痛情況、術后24 h的羥考酮總消耗劑量(總消耗劑量=鎮痛泵內累計消耗劑量+補救鎮痛消耗劑量)。

2 結果

2.1 2組病人一般資料及術后疼痛情況比較 2組病人一般資料、術后不同時點VAS評分及術后24 h鎮痛泵使用和補救鎮痛情況比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表1～3。

表1 2組病人一般資料比較

表2 2組病人術后不同時點VAS評分比較分,n=40)

表3 2組病人術后24 h鎮痛泵使用和補救鎮痛情況比較

2.2 2組病人術后7 d內PPCs發生情況比較 C組術后7 d內PPCs發生率為32.5%,T組為12.5%,2組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組病人術后7 d內PPCs發生情況比較(n, %,n=40)

2.3 2組病人不同時間點的呼吸機參數、氧合指數比較 與T1時比較,C組在T2、T3時的驅動壓和氧合指數降低,T組病人在T2、T3時的驅動壓降低,PEEP值增加(P<0.05)。T組病人在T2、T3時的驅動壓低于C組,PEEP值、氧合指數高于C組(P<0.05)。見表5。

表5 2組病人不同時間點的呼吸機參數、氧合指數比較[M(Q1,Q3),n=40]

2.4 2組病人不同時間點的LUS比較 與T0時比較,C組在T2～T5時的LUS增加,T組病人在T2～T4時的LUS增加(P<0.05)。T組病人在T2～T5時的LUS低于C組(P<0.05)。見表6。

表6 2組病人不同時間點的LUS比較[M(Q1,Q3),分,n=40]

3 討論

與微創和腹腔鏡手術相比,老年開腹手術病人PPCs的發生率明顯增加[5]。有報道,開腹手術病人發生PPCs的風險高達30%[6]。老年(年齡>65歲)是外科手術后病人發生PPCs的獨立危險因素[2]。隨著年齡增長,病人的肺儲備下降,肺組織彈性變差,通氣血流比例下降[7]。開腹后腹內壓升高,膈肌上抬,胸腔容積縮小,肺順應性減低,同時因傷口疼痛懼怕咳嗽和深呼吸,限制了呼吸運動的幅度,導致不同程度肺損傷。外科手術所導致的呼吸系統損傷需要6周或更長的時間才能恢復到術前狀態[8]。機械通氣時適宜的PEEP可以防止肺泡萎陷,改善肺順應性,維持良好的氧合功能。但如何設置適宜的PEEP水平仍有爭議。驅動壓指導可獲得個體化、適宜的PEEP,改善肺順應性,減少肺容量傷和萎陷傷[9]。加速康復外科臨床實踐指南推薦PEEP為5～8 cmH2O[10],本研究中,固定PEEP組采用5 cmH2O PEEP的LPVS,其PPCs發生率為32.5%,驅動壓指導PEEP滴定組為12.5%,驅動壓指導PEEP滴定的LPVS可明顯降低老年結直腸開腹手術病人PPCs的發生率,與Xu等[11]的研究結果相似。

機械通氣期間,驅動壓是整個呼吸系統擴張的直接動力。Meta分析顯示,機械通氣期間過高的驅動壓是發生PPCs的主要因素,影響術后生存率[12]。與固定PEEP組比較,老年腹腔鏡手術病人機械通氣期間采用驅動壓指導的LPVS,獲得了更優的低水平驅動壓和更為適宜的PEEP[11]。當機械通氣期間的潮氣量保持不變時,優化的低水平驅動壓,可改善呼吸系統順應性[3]。適宜的低水平驅動壓能夠保持肺泡不發生塌陷,避免因通氣不足引起的肺萎陷傷,同時也避免了肺泡過度膨脹而引起的氣壓傷[13]。本研究結果中,2組病人在手術開始后2 h和手術結束時的驅動壓均較麻醉誘導氣管插管即刻時降低,但驅動壓指導PEEP滴定組病人獲得了更低的驅動壓,提示了驅動壓指導PEEP滴定的LPVS可獲得更優的低水平驅動壓,從而減輕了肺損傷。

氧合指數是評價肺氣體交換和氧合功能的重要指標。Simon等[14]的研究顯示,與固定PEEP組比較,術中使用PEEP滴定LPVS的腹腔鏡手術肥胖病人在機械通氣期間的氧合指數明顯升高,氧合情況得到改善。本研究中,與麻醉誘導氣管插管即刻時比較,手術開始后2 h至手術結束時固定PEEP組病人的氧合指數降低,而驅動壓指導PEEP滴定組的氧合指數未發生明顯變化。可見,驅動壓指導PEEP滴定的LPVS病人術中氧合得到了明顯改善。

CT測量肺損傷是臨床診斷的金標準。然而,不實時、具有輻射性、需搬運病人等缺點使其在圍術期應用受到限制。肺超聲可床旁實時評估血管外肺水和肺通氣情況,早期發現肺損傷[15]。LUS基于肺超聲下B線的數量和類型以及肺實變的情況,可量化評價肺損傷。有研究者通過肺超聲觀察驅動壓指導的LPVS對腹部手術病人肺損傷的影響,與固定PEEP組比較,驅動壓指導的LPVS在手術結束時、拔管后5 min的LUS降低[16]。本研究中,固定PEEP組在手術開始后2 h至術后1 d的LUS較基線值增加,直至術后3 d恢復至基線水平,而PEEP滴定組在手術開始后2 h至術后2 h的LUS增加,在術后1 d便恢復至基線水平。提示2組病人圍術期均發生了不同程度的肺損傷,但驅動壓指導的LPVS病人肺損傷的程度減輕,術后恢復較快。與文獻[16]比較,本研究的PEEP滴定組老年病人術后肺損傷的恢復稍慢,可能與人群不同、手術時間較長(≥2 h)等因素有關。

綜上所述,與固定PEEP相比,驅動壓指導的LPVS可獲得個體化、適宜的PEEP,進而降低老年開腹手術病人機械通氣和手術創傷引起的肺損傷,減少PPCs的發生,促進術后快速康復,值得臨床推廣應用。