腰硬联合麻醉复合无创辅助通气在老年髋关节置换手术中的应用

秦志均，罗 毅，赵石蓉，康 靖，王 宏

(四川省雅安市中医医院 a.麻醉与重症医学科；b.呼吸内科；c.关节外科，四川 雅安 625000)

腰硬联合麻醉复合无创辅助通气在老年髋关节置换手术中的应用

秦志均a，罗 毅a，赵石蓉a，康 靖b，王 宏c

(四川省雅安市中医医院 a.麻醉与重症医学科；b.呼吸内科；c.关节外科，四川 雅安 625000)

全身麻醉和椎管内麻醉均为髋关节置换手术有效、可行的麻醉方法，但椎管内麻醉较全身麻醉具有更多优势，尤其在老年患者，椎管内麻醉降低围手术期并发症和术后死亡率方面明显优于全身麻醉[1，2]。然而，行髋关节置换手术的老年患者常合并各种慢性呼吸循环系统疾病或病态肥胖[3]，实施椎管内麻醉后容易引发外周性通气功能异常[4]，且术中特殊体位、镇静镇痛药物直接抑制患者通气功能，上述诸多因素联合作用所致的低氧/高碳酸血症及其相关不良后果不容忽视。无创辅助通气(non-invasive ventilation，NIV)能够有效改善部分急慢性呼吸功能障碍患者的临床预后，但该项技术在麻醉过程中使用的研究较少[5]。该研究旨在探讨腰硬联合麻醉(combined spinal-epidural anesthesia，CSEA)复合NIV对行髋关节置换手术的老年患者呼吸功能的影响，为临床工作提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2014年11月至2015年10月在雅安市中医医院行择期髋关节置换手术患者80例。纳入标准：年龄≥65岁，且手术实施者为同一组骨科医师。排除标准：不能配合或拒绝椎管内麻醉；合并凝血功能异常、穿刺部位感染、血流动力学不稳定等椎管内麻醉禁忌证；意识障碍，不能配合或拒绝NIV；无力排痰；上消化道大出血；严重腹胀；上气道或颌面部损伤/术后/畸形等NIV禁忌证。退出标准：试验过程中出现呼吸衰竭而改变通气方式，不能配合完成NIV，CSEA穿刺失败、CSEA阻滞不全等因素而改变麻醉方式。采用计算机随机数字生成法将80例患者分为A、B两组各40例。研究中5例患者退出，75例患者年龄(75.7±6.5)岁，BMI(20.4±2.0)kg/m2，两组患者年龄、性别、BMI、术前ASA分级、卧床时间、合并症差异无统计学意义(P> 0.05)。两组患者术中各项一般情况比较差异无统计学意义(P> 0.05)，见表1。本研究经雅安市中医医院伦理委员会批准，患者同意并签署知情同意书。

1.2 研究方法 手术前一日，由同一名麻醉医师对所有受试者进行如何正确配合NIV的培训。术前禁食禁饮8 h，所有患者均不给予术前药，入手术室后开放静脉通路并行桡动脉穿刺置管，于L3～4间隙行CSEA，腰麻注入0.5%布比卡因2 ml，置入硬外导管并固定转平卧后经硬膜外导管注入2%利多卡因3 ml。A组患者经鼻导管吸氧，氧流量4 L/min；B组患者置无创呼吸机面罩并连接无创呼吸机，选择自主/时间触发(S/T)模式，调节吸氧浓度为35%～40%，呼气相压(expiratory positive airway pressure，EPAP)设定为4 cmH2O，吸气相压(inspiratory positive airway pressure，IPAP)初始设定为12 cmH2O，根据患者潮气量调节IPAP，患者术中实际潮气量维持6～8 ml/kg。上述操作完毕后所有患者均静脉注射咪达唑仑0.04 mg/kg，舒芬太尼0.1 μg/kg，手术医师开始手术，术中视情况间断静脉注射咪达唑仑和/或舒芬太尼，维持Ramsay评分在2～3分。手术进程中必要时经硬膜外导管注射0.75%左布比卡因维持麻醉。分别于入手术室后(T1)、消毒铺巾完毕(T2)、手术开始后15 min(T3)、30 min(T4)、术毕(T5)经桡动脉置管采血监测动脉血气分析(arterial bloodgas，ABG)，比较两组pH值、动脉氧分压(artery oxygen partial pressure，PaO2)、动脉二氧化碳分压(artery partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)，动脉氧饱和度(artery oxygen saturation，SaO2)。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件包进行数据处理。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；重复测量数据组间和组内比较采用重复测量方差分析。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

A组中2例术中出现低氧血症并行面罩辅助呼吸退出研究，A组1例、B组2例因CSEA穿刺失败退出研究，共75例患者纳入统计学分析。

2.1 两组血气分析指标比较 A、B两组T1、T2的pH、PaO2、PaCO2和SaO2组间比较差异无统计学意义(P> 0.05)；两组患者T3～T5PaO2、SaO2及B组pH均高于T2，A组pH值低于T2；T3～T5时点之间比较差异无统计学意义(P> 0.05)；两组T2PaCO2均明显高于T1，A组于T3升高更为显著并持续在该水平，B组于T3逐渐下降维持在接近T1。B组T3～T5动脉血pH、PaO2和SaO2均高于A组，PaCO2低于A组，差异有统计学意义(P< 0.05)，见表2。

表1 两组患者术中一般情况比较

表2 两组患者动脉血气分析指标比较

△与A组比较，P< 0.05，※与前一次比较，P< 0.05

2.2 不良反应 两组患者术中低血压发生率为32.4%和34.2%，组间比较差异无统计学意义(P< 0.05)。

3 讨论

该研究中受试者一般资料有如下特点：①术前低氧血症程度与术前卧床时间和年龄存在显著相关性(P= 0.000)。将75例患者分为术前卧床组与非卧床组，入手术室PaO2分别为(84.7±5.7)mmHg 和(64.7±8.1)mmHg，卧床组显著降低(P= 0.000)。可见，接受髋关节置换的高龄患者术前即可能有一定程度呼吸功能不全，肥胖导致的呼吸功能异常在该研究中并不多见，生理性心肺储备下降且合并慢性呼吸、循环系统疾患以及关节功能异常导致活动受限甚至长期卧床可能是诱发术前低氧血症的主要原因。保证这类患者手术安全，降低围手术期并发症是临床医师追求的目标亦是面临的挑战，椎管内麻醉在降低术后并发症甚至死亡相关并发症方面的优势目前得到较多大样本研究的支持[1，2，6]。然而，即使在椎管内麻醉中，安全有效的呼吸功能调控仍然是围手术期管理的重要一环。

既往文献中可见在严重呼吸功能障碍的患者中采用NIV联合椎管内麻醉实施剖宫产、前列腺切除等手术的报道，两项技术联合在保证手术顺利进行的同时，可最大限度避免加重原发病和增加并发症[7～10]。然而，上述报道多局限在个案讨论和经验总结，目前未见CSEA复合NIV在髋关节置换手术中实施的报道，且对两项技术联合使用的有效性和安全性缺乏较大样本的随机、对照研究。我们提出如下假说：老年髋关节置换手术中，CSEA、手术体位以及术中使用镇静镇痛药物等因素会引发患者不同程度呼吸功能抑制，NIV能够有效纠正术中发生的低氧/高碳酸血症，提高患者氧储备，避免低氧/高碳酸血症引发的不良后果。

通过两组患者ABG指标的组间和组内分析发现，CSEA后，通过鼻导管吸氧和NIV均能够提供良好和稳定的氧合水平，尤以NIV效果更佳。消毒铺巾后两组患者PaCO2的上升表明CSEA和手术体位可能对患者外周呼吸功能有一定抑制。静脉注射镇静镇痛药物后，A组PaCO2虽然仍维持在临床安全范围内，但上升更为显著，且持续维持在较高水平，而B组由于NIV的辅助作用，PaCO2逐渐恢复到入手术室状态并在这一水平稳定，这说明NIV不仅能够有效改善氧合状态而且能够抵消麻醉、手术体位、镇静镇痛药物等因素诱发的高碳酸血症。研究中发现部分患者静脉注射镇静镇痛药物后出现呼吸频率显著变慢和呼吸动度变浅，结合A组患者PaCO2的变化特点，笔者认为镇静镇痛药物可能是导致患者术中出现高碳酸血症的重要因素之一。值得注意的是，尽管A组PaCO2仍维持在相对安全范围，但该研究纳入的对象术前并不存在CO2蓄积，临床工作中易被术前已存在CO2蓄积或CO2蓄积高风险的患者“氧合正常”的假象迷惑而忽视了严重高碳酸血症的存在。

该研究中出现的并发症主要为CSEA相关低血压，经静脉适当补液和注射麻黄素均能较快缓解，低血压发生率为33.3%，略高于以往报道[11～13]，可能与选择的研究对象均为65岁以上高龄患者，且术前合并心血管系统疾患比例较高以及骨折后长期卧床有关。术中出现低氧血症并行面罩辅助呼吸2例，发生在鼻导管吸氧组，经辅助呼吸均迅速缓解；3例穿刺失败改全身麻醉，与患者骨折疼痛不能配合适宜的体位以及脊柱骨质增生等因素有关，上述5例患者因研究设计需要退出研究。所有患者均能有效配合NIV，无NIV相关并发症发生，这主要归因于有效的术前教育和术中NIV时间相对较短。

该研究中存在如下不足，为减少动脉穿刺创伤，未能测量患者在病房的ABG指标，而是以入手术室第一次血气分析指标作为术前基础标准，这可能会受到禁食时间、情绪等因素的影响。

综上所述，在老年髋关节置换手术中，诸多因素会引发患者出现不同程度呼吸功能抑制，CSEA联合NIV能够更有效改善患者氧合，提高氧储备，纠正手术、麻醉等导致的高碳酸血症，且临床应用安全。

[1] Li SG，Sun TS.Factors influencing postoperative mortality one year after surgery for hip fracture in Chinese elderly population[J].Chin Med J，2013，126(14)：2715-2719.

[2] Memtsoudis SG，Sun X，Chiu YL，et al.Perioperative comparative effectiveness of anesthetic technique in orthopedic patients[J].Anesthesiology，2013，118(5)：1046-1058.

[3] Raphael IJ，Parmar M，Mehrganpour N，et al.Obesity and operative time in primary total joint arthroplasty[J].J Knee Surg，2013，26(2)：95-99.

[4] Ferrandière M，Hazouard E，Ayoub J，et al.Non-invasive ventilation corrects alveolar hypoventilation during spinal anesthesia[J].Can J Anaesth，2006，53(4)：404-408.

[5] Erdogan G，Okyay DZ，Yurtlu S，et al.Non-invasive mechanical ventilation with spinal anesthesia for cesarean delivery[J].Int J Obstet Anesth，2010，19(4)：438-440.

[6] Memtsoudis SG，Stundner O，Rasul R，et al.Sleep apnea and total joint arthroplasty under various types of anesthesia： a population-based study of perioperative outcomes[J].Reg Anesth Pain Med，2013，38(4)：274-281.

[7] von Breunig F，Goetz AE，Heckel K.Severe muscular dystrophy and pregnancy： interdisciplinary challenge[J].Anaesthesist，2012，61(1)：52-55.

[8] Frassanito L，Draisci G，Pinto R，et al.Successful application of helmet non-invasive ventilation in a parturient with acute respiratory distress syndrome[J].Minerva Anestesiol，2011，77(11)：1121-1123.

[10]Dawson J，Jones M，Hirschauer N，et al.Continuous spinal anaesthesia and non-invasive ventilation for total knee replacement in a patient on home ventilation[J].Br J Anaesth，2012，109(1)：125-126.

[11]林海平，陈健，李清浩，等.腰硬联合麻醉和全身麻醉在老年患者股骨颈骨折手术的麻醉观察[J].海南医学，2012，23(2)：61-62.

[12]章沁丹，张建南，徐敏逸，等.腰硬联合麻醉在老年患者人工股骨头置换术中的临床应用[J].实用临床医药杂志，2012，16(19)：145-147.

[13]尚跃宏，高振意，翁绳凤，等.预注甲氧明预防老年患者腰硬联合麻醉后低血压的临床观察[J].北京医学，2014，50(8)：643-645.

Application of spinal-epidural anesthesia combined with noninvasive ventilation in elderly patients undergoing hip replacement

QIN Zhi-juna，LUO Yia，ZHAO Shi-ronga，KANG Jinb，WANG Hongc

(a.Department of Anesthesiology and Intensive Care Unit，b.Respiratory Department，c.Joint Surgery Department，Yaan Hospital of Traditional Chinese Medical，Yaan 625000，China)

Objective To investigate the efficacy and safety of non-invasive ventilation(NIV)in improvement of hypoxia/hypercapnia in elderly patients undergoing hip replacement with combined spinal-epidural anesthesia(CSEA).Methods Eighty inpatients undergoing selective hip replacement surgery were randomly divided into A and B groups，40 in each group.After CSEA，oxygen therapy was performed with nasal catheter in the group A and NIV was applied in the group B.The arterial blood gas(ABG)indicators at time of operation room arriving(T1)，completion of sterilization(T2)，15 min and 30 min after skin incision(T3，T4)，the end of surgery(T5)were recorded and compared.Results A total of 75 patients were included in the statistical analysis.PaO2and SaO2were significantly improved in all patients at T3，and the improvement in the group B was better than that in the group A.Blood pH was significantly decreased in the group A while increased in the group B starting at T3.PaCO2was raised at T2in the both groups.However，PaCO2was continually raised in the group A while it was revised to the level at T1in the group B.The incidence of hypotension in the group A and B was 32.4% and 34.2%，respectively.The difference was not statistically significant.Conclusion Oxygenation can be significantly improved by using NIV in elderly patients undergoing hip replacement under CSEA.At the same time，it can effectively revise hypercapnia that is induced by anesthesia and surgery.

Non-invasive ventilation； Elderly patients； Hip replacement； Anesthesia

四川省卫生计生委科研课题(编号：140109)

2015-12-21；

2016-01-26)