驱动压指导的肺保护性通气策略对老年结直肠手术后肺部并发症的影响

沈珀 冯悦 钟艺 郭姚邑 姜帆 马明涛 胡玉萍 史宏伟 斯妍娜

目前全球已进入老龄化社会,截至2020年,我国老年人口已接近2亿[1]。随着年龄增长,老年病人术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications,PPCs)发生风险增大。PPCs延长了住院时间,增加再入院率、术后早期死亡率和医疗费用支出[2]。优化围术期的管理措施有利于降低老年病人PPCs的发生,改善预后。2021年结直肠手术的中国加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)临床实践指南推荐肺保护性通气策略(lung protective ventilation strategy,LPVS)作为ERAS项目中的重要措施。LPVS实施过程中适宜的呼气末正压(positive end-expiratory pressure,PEEP)大小仍存在争议。驱动压是促使肺泡开放的压力,是气道平台压与PEEP的差值。驱动压指导的LPVS使用驱动压作为安全限制来调整PEEP,具有无创、便捷、实时的优点,有利于改善呼吸系统力学[3]。围术期实时、便捷地观察肺通气的变化,有助于及时发现肺损伤和调整诊疗方案。肺超声评分(lung ultrasound score,LUS)可量化评价肺通气的变化。本研究拟通过床旁肺超声观察固定PEEP和驱动压指导PEEP滴定的LPVS对老年开腹手术病人PPCs的影响,评价驱动压指导的LPVS对老年病人肺损伤的影响,为围术期LPVS提供了新的方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2021年7月至2022年2月在全身麻醉下行择期开腹结直肠手术的80例老年病人为研究对象。纳入标准:年龄65～80岁;BMI 18～25;美国麻醉医师协会(American society of anesthesiologists, ASA)分级Ⅰ～Ⅲ级;预计手术时间﹥2.5 h。排除标准:术前心、脑、肺等重要脏器功能严重不全;合并呼吸系统疾病,如哮喘和COPD;既往有胸腔内手术史;有麻醉药物过敏史;存在桡动脉置管禁忌;困难气道;术前血红蛋白<90 g/L。使用随机数表法将病人分为固定PEEP组(C组)和驱动压指导PEEP滴定组(T组),每组40例。本研究经医院伦理委员会批准(伦理号:20190620-k003),征得病人或家属同意并签署知情同意书。

1.2 麻醉方法 2组病人均接受气管插管全身麻醉,依次静脉注射咪达唑仑0.03 mg/kg、舒芬太尼0.5μg/kg、丙泊酚1.5 mg/kg、顺式阿曲库铵0.15 mg/kg进行麻醉诱导,3 min后气管插管,接麻醉机行机械通气。2组病人机械通气开始后5 min给予手法肺复张策略(recruitment manoeuvre,RM),RM的实施根据文献[4]:首次潮气量为4 mL/kg,每次递增4 mL/kg,直至并维持平台压(plateau pressure,Pplat)为30 cmH2O,给予3～5次辅助呼吸。充分肺复张后,采用容量控制通气模式,潮气量为6 mL/kg,吸呼比为1∶2,吸入氧浓度分数为50%,术中调整呼吸频率维持呼气末CO2分压在35～45 mmHg之间,机械通气期间每间隔30 min给予RM,手术结束时再次给予RM。

C组病人在实施首次RM后将PEEP值设置为5 cmH2O,通气期间维持5 cmH2O的固定PEEP值。T组通气期间采用驱动压指导PEEP滴定方法[3]:先实施首次RM手法,随后机械通气5 min后将PEEP设置为2 cmH2O,机械通气期间每10个呼吸周期PEEP增加1 cmH2O,直至PEEP达到10 cmH2O;每调整1次PEEP值,记录最后一个呼吸周期的驱动压,共获得8个驱动压,选择8个驱动压中最小值所对应的PEEP值,机械通气期间维持此PEEP值至气管插管后2 h,进行PEEP滴定时如果观察到以下情况之一,则停止滴定:(1)SpO2<88%;(2)心率(heart rate,HR)>140次/min或<50次/min;(3)平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)<60 mmHg或降低程度距基线>20 mmHg;(4)出现任何新发的心律失常。之后在手术结束前每2 h重复1次驱动压指导方法获得最佳PEEP值。

麻醉维持采用静脉持续泵入丙泊酚4～8 mg/(kg·h),瑞芬太尼0.05～0.3μg/(kg·min),按需静注顺式阿曲库铵0.1 mg/kg。术毕超声引导下行双侧腹横肌平面神经阻滞,随后连接静脉自控镇痛泵,配方为羟考酮30 mg+阿扎司琼10 mg+生理盐水稀释至150 mL,背景剂量为0.5 mL/h,自控追加剂量为5 mL,锁定时间为8 min。回病房自控镇痛后,若VAS评分>3分,缓慢静脉推注羟考酮1 mg进行补救镇痛,间隔5 min再次评估疼痛评分,若VAS评分仍>3分,重复上述方法直至VAS评分≤3分。

1.3 床旁肺超声检查方法 病人取平卧位,采用索诺声便携式Turbo超声仪进行肺超声检查。每侧以胸骨旁线、腋前线和腋后线为界分为前、侧、后3个检查区域,再以乳头水平线为界将其分为上下2个部分,因此左右两侧肺共12个检查区域(图1)。凸阵探头(2～5 Hz)沿肋间矢状位扫查,取所有检查区域中B线数目最多的单个扫描平面,保存最佳超声图像进行离线分析。B线是肺间质发生病变时垂直于胸膜线的高回声线,呈镭射样,不衰减,直达屏幕边缘(图2)。根据文献[4]计算LUS。每个检查区域的评分为0～3分,12个检查区域分数累积为LUS(0～36分):0分,肺滑行正常,可见A线,或见少量B线(≤2条);1分,出现3条或以上的B线;2分,出现B线并融合;3分,肺实变或伴随空气支气管征。LUS越高表明肺通气损失越严重。肺超声检查由一名经过训练的、对分组等信息不知情的高年资主治医师进行,肺超声的图像由另一名经过训练的、对分组等信息不知情的高年资主治医师进行离线分析。

注:AAL:腋前线;PAL:腋后线。

注:白色箭头为胸膜线。A:绿色箭头为“A”线;B:黄色箭头为“B”线;C:红色箭头为融合的“B”线。

1.4 观察指标

1.4.1 记录病人的一般情况:年龄、性别、BMI、ASA分级;既往史如吸烟史、高血压病史、糖尿病病史、脑血管意外史和手术类型构成。记录手术时间、拔管时间(自手术结束到气管导管拔除的时间)、晶体液入量、胶体液入量、出血量和尿量。

1.4.2 记录术后7 d内PPCs的发生情况:根据欧洲围术期临床结局专家共识定义PPCs[3],评估病人是否在术后7 d内发生呼吸道感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺不张、气胸、支气管痉挛和吸入性肺炎这7项并发症,如发生≥1项则认为出现了PPCs。

1.4.3 记录入室时(T0)、麻醉诱导气管插管即刻(T1)、手术开始后2 h(T2)、手术结束时(T3)、气管导管拔除后30 min(T4)和术后1 d(T5)、3 d(T6)的LUS。

1.4.4 记录T1～T3时的驱动压、氧合指数、Pplat和气道峰压(peak airway pressure,Ppeak)。

1.4.5 记录术后4、12、24、48 h静息和活动时的VAS疼痛评分(0分,无痛;10分,无法忍受的剧痛)、静脉自控镇痛总按压次数、有效按压次数、补救镇痛情况、术后24 h的羟考酮总消耗剂量(总消耗剂量=镇痛泵内累计消耗剂量+补救镇痛消耗剂量)。

2 结果

2.1 2组病人一般资料及术后疼痛情况比较 2组病人一般资料、术后不同时点VAS评分及术后24 h镇痛泵使用和补救镇痛情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1～3。

表1 2组病人一般资料比较

表2 2组病人术后不同时点VAS评分比较分,n=40)

表3 2组病人术后24 h镇痛泵使用和补救镇痛情况比较

2.2 2组病人术后7 d内PPCs发生情况比较 C组术后7 d内PPCs发生率为32.5%,T组为12.5%,2组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 2组病人术后7 d内PPCs发生情况比较(n, %,n=40)

2.3 2组病人不同时间点的呼吸机参数、氧合指数比较 与T1时比较,C组在T2、T3时的驱动压和氧合指数降低,T组病人在T2、T3时的驱动压降低,PEEP值增加(P<0.05)。T组病人在T2、T3时的驱动压低于C组,PEEP值、氧合指数高于C组(P<0.05)。见表5。

表5 2组病人不同时间点的呼吸机参数、氧合指数比较[M(Q1,Q3),n=40]

2.4 2组病人不同时间点的LUS比较 与T0时比较,C组在T2～T5时的LUS增加,T组病人在T2～T4时的LUS增加(P<0.05)。T组病人在T2～T5时的LUS低于C组(P<0.05)。见表6。

表6 2组病人不同时间点的LUS比较[M(Q1,Q3),分,n=40]

3 讨论

与微创和腹腔镜手术相比,老年开腹手术病人PPCs的发生率明显增加[5]。有报道,开腹手术病人发生PPCs的风险高达30%[6]。老年(年龄>65岁)是外科手术后病人发生PPCs的独立危险因素[2]。随着年龄增长,病人的肺储备下降,肺组织弹性变差,通气血流比例下降[7]。开腹后腹内压升高,膈肌上抬,胸腔容积缩小,肺顺应性减低,同时因伤口疼痛惧怕咳嗽和深呼吸,限制了呼吸运动的幅度,导致不同程度肺损伤。外科手术所导致的呼吸系统损伤需要6周或更长的时间才能恢复到术前状态[8]。机械通气时适宜的PEEP可以防止肺泡萎陷,改善肺顺应性,维持良好的氧合功能。但如何设置适宜的PEEP水平仍有争议。驱动压指导可获得个体化、适宜的PEEP,改善肺顺应性,减少肺容量伤和萎陷伤[9]。加速康复外科临床实践指南推荐PEEP为5～8 cmH2O[10],本研究中,固定PEEP组采用5 cmH2O PEEP的LPVS,其PPCs发生率为32.5%,驱动压指导PEEP滴定组为12.5%,驱动压指导PEEP滴定的LPVS可明显降低老年结直肠开腹手术病人PPCs的发生率,与Xu等[11]的研究结果相似。

机械通气期间,驱动压是整个呼吸系统扩张的直接动力。Meta分析显示,机械通气期间过高的驱动压是发生PPCs的主要因素,影响术后生存率[12]。与固定PEEP组比较,老年腹腔镜手术病人机械通气期间采用驱动压指导的LPVS,获得了更优的低水平驱动压和更为适宜的PEEP[11]。当机械通气期间的潮气量保持不变时,优化的低水平驱动压,可改善呼吸系统顺应性[3]。适宜的低水平驱动压能够保持肺泡不发生塌陷,避免因通气不足引起的肺萎陷伤,同时也避免了肺泡过度膨胀而引起的气压伤[13]。本研究结果中,2组病人在手术开始后2 h和手术结束时的驱动压均较麻醉诱导气管插管即刻时降低,但驱动压指导PEEP滴定组病人获得了更低的驱动压,提示了驱动压指导PEEP滴定的LPVS可获得更优的低水平驱动压,从而减轻了肺损伤。

氧合指数是评价肺气体交换和氧合功能的重要指标。Simon等[14]的研究显示,与固定PEEP组比较,术中使用PEEP滴定LPVS的腹腔镜手术肥胖病人在机械通气期间的氧合指数明显升高,氧合情况得到改善。本研究中,与麻醉诱导气管插管即刻时比较,手术开始后2 h至手术结束时固定PEEP组病人的氧合指数降低,而驱动压指导PEEP滴定组的氧合指数未发生明显变化。可见,驱动压指导PEEP滴定的LPVS病人术中氧合得到了明显改善。

CT测量肺损伤是临床诊断的金标准。然而,不实时、具有辐射性、需搬运病人等缺点使其在围术期应用受到限制。肺超声可床旁实时评估血管外肺水和肺通气情况,早期发现肺损伤[15]。LUS基于肺超声下B线的数量和类型以及肺实变的情况,可量化评价肺损伤。有研究者通过肺超声观察驱动压指导的LPVS对腹部手术病人肺损伤的影响,与固定PEEP组比较,驱动压指导的LPVS在手术结束时、拔管后5 min的LUS降低[16]。本研究中,固定PEEP组在手术开始后2 h至术后1 d的LUS较基线值增加,直至术后3 d恢复至基线水平,而PEEP滴定组在手术开始后2 h至术后2 h的LUS增加,在术后1 d便恢复至基线水平。提示2组病人围术期均发生了不同程度的肺损伤,但驱动压指导的LPVS病人肺损伤的程度减轻,术后恢复较快。与文献[16]比较,本研究的PEEP滴定组老年病人术后肺损伤的恢复稍慢,可能与人群不同、手术时间较长(≥2 h)等因素有关。

综上所述,与固定PEEP相比,驱动压指导的LPVS可获得个体化、适宜的PEEP,进而降低老年开腹手术病人机械通气和手术创伤引起的肺损伤,减少PPCs的发生,促进术后快速康复,值得临床推广应用。