2022, Vol. 51文章信息
- 韩继元, 怀立春, 吴成璋, 程启芳, 李玉珍, 方波
- HAN Jiyuan, HUAI Lichun, WU Chengzhang, CHENG Qifang, LI Yuzhen, FANG Bo
- 亚高原地区腹腔镜手术患者全身麻醉期间吸入不同浓度氧气对围术期呼吸功能的影响
- Effects of different fractions of inspired oxygen on perioperative respiratory function in laparoscopic surgery during general anesthesia in sub-plateau region
- 中国医科大学学报, 2022, 51(2): 155-159
- Journal of China Medical University, 2022, 51(2): 155-159
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文章历史
- 收稿日期：2021-09-26
- 网络出版时间：2021-12-30 20:34
引用本文 |
2. 西宁市大通回族土族自治县人民医院外二科, 西宁 810100;
3. 中国医科大学附属第一医院麻醉科, 沈阳 110001
2. Department of Surgery, People's Hospital of Datong Hui and Tu Autonomous County, Xining 810100, China;
3. Department of Anesthesiology, The First Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China
围术期氧疗是通过提高吸入氧浓度来纠正低氧血症的一种常规临床手段。传统观念认为吸入高浓度氧气能提高动脉血氧分压，增加心脑等重要脏器的氧供。高原地区空气中氧分压低，患者往往存在不同程度的低氧血症，全身麻醉期间更需采取纯氧通气。然而，纯氧或高浓度氧引发的高氧血症的危害越来越受到关注[1]。高氧血症是临床较为常见且容易被忽视的现象。高氧血症发生时大量氧透过肺泡壁进入血液，使动脉血氧分压显著增高（≥120 mmHg）。吸入高浓度氧气可引起肺泡不张，增加肺内分流率，影响肺换气功能，是机械通气相关肺炎的独立危险因素[2]。
西宁地区海拔2 261 m，属于亚高原地区，大气压27.46 kPa，大气氧分压14.93 kPa，含氧量是平原地区的3/4[3]。既往有关高原地区氧疗的研究大多集中在氧疗对高原低氧血症的治疗作用，而围术期患者吸入不同浓度氧气对呼吸功能的影响未见报道。本研究探讨亚高原地区腹腔镜手术患者全身麻醉期间吸入不同浓度氧气对呼吸功能的影响，旨在为患者全身麻醉期间选择适宜的氧浓度提供依据。
1 材料与方法 1.1 临床资料及分组选取2020年12月至2021年8月西宁市大通回族土族自治县人民医院外科择期行全身麻醉下腹腔镜胆囊切除术患者60例。患者美国麻醉学会（American society of anesthesiologists，ASA）分级Ⅰ~Ⅱ级，年龄30~65岁。排除标准：（1）患有肺炎、慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征、支气管哮喘、心功能不全；（2）既往胸肺手术史；（3）肝肾功能明显异常。根据全身麻醉期间吸入氧浓度不同采用随机数字表法将患者均分为3组：A组（吸入100%氧，n = 20）、B组（吸入80%氧，n = 20）、C组（吸入60%氧，n = 20）。本研究已获得医院伦理委员会批准，患者知情同意并签署知情同意书。
1.2 麻醉方法患者入手术室后进行心率、血压、脉搏血氧饱和度和心电监测。开放静脉通路，静脉注射咪唑安定（0.03 mg/kg）、舒芬太尼（0.3 μg/kg）、依托咪酯（0.3 mg/kg）进行麻醉诱导，罗库溴铵（0.6 mg/kg）维持肌肉松弛。吸入纯氧，面罩通气，气管插管后听诊确定气管导管位置合适，麻醉机（WATO EX-65，中国迈瑞公司）机械通气，机械通气按照理想体质量（ideal boby weight，IBW）设定潮气量（7 mL/kg），设定初始呼吸频率为12次/min，并调整呼吸频率维持呼气末CO2分压（end-tidal carbon dioxide partial pressure，PETCO2）35~45 mmHg，吸气呼气时间比1∶2。A、B、C组麻醉维持期间吸入氧浓度分别为100%、80%和60%。术中静脉泵注丙泊酚、吸入七氟烷静吸复合维持麻醉深度，脑电双频指数（bispectral index，BIS）维持在45~55，静脉泵注瑞芬太尼、间断静脉注射罗库溴铵，保持适当镇痛和肌肉松弛，手术结束前10 min静注舒芬太尼（10 μg）。术毕患者清醒后，在满足气管拔管指征的条件下拔除气管导管。术后行静脉自控镇痛（patient controlled intravenous analgesia，PCIA）。镇痛泵采用一次性电子泵（江苏瑞京科技公司），容量100 mL，背景输注速率2 mL/h，自控给药量0.5 mL/次，自控给药再充装时间15 min。镇痛泵内药液配置：地佐辛（10 mg）、舒芬太尼（2 μg/kg）、盐酸阿扎司琼（10 mg）生理盐水稀释至100 mL。术毕前15 min阿扎司琼（5 mg）静脉注射，连接PCIA泵，先泵入负荷剂量，随后持续输注48 h。
1.3 检测指标观察记录麻醉诱导前（T0）、气管插管后5 min（T1）、气腹30 min（T2）、关气腹（T3）、术后1 d（T4）的气道峰压（peak airway pressure，Ppeak）、气道平台压（plateau airway pressure，Pplat）、呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP），计算肺动态顺应性（dynamic compliance，Cdyn）：Cdyn = Vt/（Ppeak-PEEP）。桡动脉穿刺采血，测定动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）、动脉血二氧化碳分压（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）、吸入气中的氧浓度分数（fraction of inspiration O2，FiO2），计算氧合指数（oxygenation index，OI）：OI=PaO2 /FiO2。记录术后3 d内肺部并发症、术后切口感染情况，胃肠道首次排气时间。术后肺部并发症[3]指术后发生以下6种新状况中的3种或3种以上：咳嗽、咳痰增加、呼吸困难、胸痛、体温 > 38 ℃和心率 > 100次/min。
1.4 统计学分析应用SPSS 23.0统计软件进行统计分析，计量资料采用x±s表示，组间比较采用单因素方差分析。计数资料以频数和率（%）表示，组间比较采用χ2检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 3组患者一般资料比较结果显示，3组患者年龄、身高、体质量、性别、机械通气时间、气腹时间比较，差异无统计学意义（均P > 0.05），见表 1。
| Item | Group A | Group B | Group C | F/χ2 | P |
| Age（year） | 52.20±8.53 | 50.60±8.77 | 48.45±7.00 | 1.069 | 0.350 |
| Height（cm） | 162.30±7.41 | 162.70±6.80 | 163.55±10.2 | 0.120 | 0.888 |
| Weight（kg） | 66.05±7.52 | 64.59±9.34 | 65.20±7.45 | 0.165 | 0.848 |
| Sex（male/female） | 6/14 | 5/15 | 4/16 | 0.533 | 0.766 |
| Mechanical ventilation time（min） | 64.90±10.33 | 62.60±13.72 | 66.00±10.35 | 0.449 | 0.640 |
| Pneumoperitoneum time（min） | 45.55±12.42 | 44.35±8.36 | 49.30±13.69 | 0.973 | 0.384 |
2.2 3组患者不同时间的呼吸参数比较
结果显示，与同组T1时比较，各组T2时Ppeak和Pplat均增高（P < 0.05），Cdyn均降低（P < 0.05），而A组T3时Cdyn降低（P < 0.05）。与A组同时间点比较，在T2和T3时点B组和C组Ppeak减低（P < 0.05），C组Pplat降低，Cdyn增高（P < 0.05）。见表 2。
| Item | Group A | Group B | Group C | F | P |
| Ppeak（cmH2O） | |||||
| T1 | 19.60±3.28 | 18.15±2.01 | 18.90±2.32 | 1.565 | 0.218 |
| T2 | 25.00±4.411） | 22.30±2.361），2） | 21.45±3.201），2） | 5.836 | 0.005 |
| T3 | 21.30±3.44 | 19.00±2.102） | 18.65±2.302） | 5.780 | 0.005 |
| Pplat（cmH2O） | |||||
| T1 | 18.80±3.16 | 17.20±2.53 | 17.70±2.20 | 0.748 | 0.478 |
| T2 | 22.90±4.821） | 21.70±2.341） | 20.55±3.091），2） | 2.165 | 0.124 |
| T3 | 20.55±3.47 | 18.55±2.19 | 17.80±2.332） | 5.445 | 0.007 |
| Cdyn（mL/cmH2O） | |||||
| T1 | 24.42±4.13 | 25.08±4.10 | 24.57±3.54 | 0.155 | 0.857 |
| T2 | 19.19±3.371） | 20.50±3.951） | 21.91±4.271），2） | 2.447 | 0.096 |
| T3 | 22.46±3.721） | 24.00±3.94 | 24.89±3.512） | 2.177 | 0.123 |
| 1）compared with the same group at T1，P＜0.05；2）compared with group A at the same time，P＜0.05. | |||||
与同组T0时比较，A组和B组T4时PaO2降低（P < 0.05），而C组T4时PaO2无统计学差异（P > 0.05）。与同组T0时比较，各组T2时OI均降低（P < 0.05），A组和B组T4时OI降低（P < 0.05），而C组T4时OI无统计学差异（P > 0.05）。与A组同时间点比较，C组T2时PaO2降低（P < 0.05），但B组T2时PaO2无统计学差异（P > 0.05）；T4时B组和C组PaO2增高（P < 0.05），且C组高于B组（P < 0.05）。与A组同时间点比较，B组和C组T2时OI增高（P < 0.05），且C组高于B组（P < 0.05）；T4时B组和C组OI增高（P < 0.05），且C组高于B组（P < 0.05）。3组各时间PaCO2比较均无统计学差异（均P > 0.05）。见表 3。
| Item | Group A | Group B | Group C | F | P |
| PaO2（mmHg） | |||||
| T0 | 61.78±5.61 | 62.67±4.90 | 62.82±6.97 | 0.182 | 0.834 |
| T2 | 174.56±53.49 | 169.37±40.58 | 132.64±31.282），3） | 5.709 | 0.005 |
| T4 | 50.31±8.321） | 56.50±5.091），2） | 62.27±8.172），3） | 13.256 | ＜0.001 |
| PaCO2（mmHg） | |||||
| T0 | 34.90±4.42 | 34.78±3.71 | 34.24±3.43 | 0.164 | 0.849 |
| T2 | 43.26±3.98 | 40.55±5.17 | 40.37±4.83 | 2.386 | 0.101 |
| T4 | 38.22±3.87 | 37.35±4.94 | 35.88±3.64 | 1.596 | 0.212 |
| OI（mmHg） | |||||
| T0 | 294.17±26.71 | 298.40±23.32 | 299.12±33.18 | 0.182 | 0.834 |
| T2 | 174.56±53.491） | 211.71±50.731），2） | 221.07±52.141），2） | 4.454 | 0.016 |
| T4 | 239.57±39.611） | 269.02±24.221），2） | 296.50±38.902），3） | 13.256 | ＜0.001 |
| 1）compared with the same group at T0，P＜0.05；2）compared with group A at the same time，P＜0.05；3）compared with group B at the same time，P＜0.05. | |||||
2.3 3组术后肺部并发症等指标比较
结果显示，3组术后肺部并发症发生率比较无统计学差异（χ2=1.111，P = 0.576）；胃肠道首次排气时间比较无统计学差异（F = 0.968，P = 0.386）。3组患者均未发生术后切口感染，见表 4。
| Group | Postoperative pulmonary complications [n（%）] | Postoperative incision infection [n（%）] | The first gastrointestinal exhaust time（h） |
| A | 3（15） | 0（0） | 26.90±6.44 |
| B | 2（10） | 0（0） | 25.15±7.88 |
| C | 1（5） | 0（0） | 23.90±6.10 |
3 讨论
传统观念认为高原地区患者术前普遍存在低氧血症，全身麻醉期间应给予纯氧通气。实则不然，久居高原地区的患者对低氧血症已经耐受，高氧血症可能产生比平原地区患者更严重的危害。本研究探讨西宁地区腹腔镜手术患者全身麻醉期间吸入不同浓度氧对围术期呼吸功能的影响，结果发现与吸入纯氧相比，全身麻醉期间吸入60%和80%氧气能够改善患者术中和术后的气道阻力、肺顺应性和氧合水平。
过度吸氧和高氧血症会对呼吸、心血管、神经等多系统产生有害的影响。近年来，采用新型和短效麻醉剂、术后多模式镇痛以及新的微创手术显著降低了术后低氧血症的发生率及程度，传统的高浓度吸氧方式可以被取代[4]。一项大样本、多样化危重儿童队列研究[5]表明严重高氧血症与死亡率增加有关。另一项研究[6]表明，因难治性院外心脏骤停而进入重症监护室需要体外心肺复苏患者的死亡率与高氧血症之间存在关联性。研究[7]显示，蛛网膜下腔出血患者出血24 h内发生高氧血症与延迟脑缺血和不良预后相关。动脉瘤破裂后72 h内的高氧血症是脑血管痉挛的独立预测因子[8]。《中国加速康复外科围术期管理专家共识（2016版）》 [9]中明确提出了围麻醉期呼吸管理的策略：在保证正常PaO2和氧饱和度的情况下，应适当降低吸入氧的浓度，并尽可能避免长时间吸入80%以上的高浓度氧。
腹腔镜手术需要建立人工气腹，气腹会明显影响呼吸功能，使膈肌上升、气道阻力增大、肺顺应性降低，造成低氧血症等危害，因此实施肺保护具有积极的临床意义。研究[10]表明，相比于麻醉维持期间的纯氧通气，吸入50%氧更有利于改善腹腔镜手术患者的术后肺功能。本研究结果显示，气腹后Ppeak和Pplat增高，同时Cdyn和OI降低。吸入60%和80%的氧气与吸入纯氧相比更能够降低Ppeak和Pplat，改善Cdyn和OI。与吸入纯氧和80%氧患者比较，吸入60%氧患者术中PaO2降低，但术中PaO2仍高于术前水平，且术后PaO2和OI均显著增高。本研究术后肺部并发症的发生率结果显示，吸入60%氧患者最低，吸入纯氧患者最高，但3组比较无统计学差异（P > 0.05），可能原因是术前肺功能正常患者腹腔镜胆囊切除术后肺部并发症发生率本就不高，非纯氧吸入的优势表现得不明显所致。研究[11]显示，肺保护策略对呼吸功能不全的患者更具临床意义，如果选择术前合并肺部并发症患者，全身麻醉期间非纯氧吸入的肺保护作用可能会更显著。
2016年10月，世界卫生组织发布了预防手术部位感染的建议，其中内容包括在术中和术后吸入氧浓度达到80%，最长时间为6 h。然而，此建议只关注预防手术部位感染，而忽视了高氧对其他脏器的影响，可能最终使患者预后不良，因此备受争议。正常的血容量、血压、血糖、通气和血氧更有利于预防手术部位感染[12]。本研究中，腹腔镜胆囊切除术全身麻醉期间吸入60%、80%或100%氧气均未发生术后手术部位感染，3组术后胃肠道首次排气时间比较也无统计学差异（P > 0.05）。
综上所述，亚高原地区实施全身麻醉时适当降低吸入氧浓度能够有效提高肺顺应性，改善氧合，利于术后呼吸功能恢复。对于术前无呼吸系统疾病的亚高原地区患者，腹腔镜手术全身麻醉期间采取60%或80%氧吸入较安全，可有效发挥肺保护作用；且60%氧吸入效果更佳。但对于术前合并心肺功能障碍患者来说，60%氧吸入是否适合有待进一步研究证实。
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