全麻复合胸段硬膜外阻滞与单纯全麻对食管癌根治术患者术中氧供需平衡与术后并发症影响的随机对照研究

吴　歆　许平波　朱敏敏　缪长虹

(复旦大学附属肿瘤医院麻醉科-复旦大学上海医学院肿瘤学系　上海　200032)



全麻复合胸段硬膜外阻滞与单纯全麻对食管癌根治术患者术中氧供需平衡与术后并发症影响的随机对照研究

吴歆许平波朱敏敏缪长虹△

(复旦大学附属肿瘤医院麻醉科-复旦大学上海医学院肿瘤学系上海200032)

目的明确全麻复合胸段硬膜外阻滞和单纯全麻对食管癌根治术患者术中氧供需平衡指标:中心静脉血氧饱和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)、中心静脉-动脉二氧化碳分压差值(central venous-to-arterial difference of carbon dioxide,Pcv-aCO2)和中心静脉-动脉乳酸差值(difference between central venous and arterial lactate,Dcv-aLac)及术后并发症的影响。方法将60例择期行右胸、上腹正中两切口食管癌根治术(Ivor Lewis手术)的患者随机分为2组:单纯全麻组(GA组,n=30)和全麻复合硬膜外麻醉组(GE组,n=30)。两组患者的全麻诱导基本一致,术中维持相同的麻醉深度,术后GA组采用患者自控静脉镇痛(patient-controlled analgesia,PCIA),GE组采用自控硬膜外镇痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA)。术前记录患者一般资料,术中连续监测心率(heart rate,HR)、平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)及ScvO2等。患者入室后(T1)、关腹前(T2)、关胸前(T3)以及出麻醉后监控室(postanethesia care unit,PACU)前(T4)4个时间点分别抽取中心静脉血和动脉血行血气分析,计算Pcv-aCO2、Dcv-aLac。记录患者术后第1天(POD1)和第2天(POD2)的疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS),并随访术后并发症情况。结果两组患者的一般资料差异无统计学意义。与GA组相比,GE组术中HR、MAP显著下降(P <0.05),但其波动仍在正常范围内。在T4时间点,GE组ScvO2显著高于GA组(P<0.05),而其余3个时间点均无显著差异。血气分析结果显示,T2、T3、T4时间点上,GE组患者Pcv-aCO2、Dcv-aLac均显著低于GA组(P <0.05)。术后并发症发生率方面,GE组也显著低于GA组(P<0.05)。结论与单纯全麻相比,全麻复合胸段硬膜外阻滞能够提高ScvO2,显著降低Pcv-aCO2和Dcv-aLac,从而改善患者术中氧供需平衡,并降低术后相关并发症的发生率。

全麻;胸段硬膜外阻滞;中心静脉血氧饱和度;中心静脉-动脉二氧化碳分压差值;中心静脉-动脉乳酸差值

氧供需平衡是围术期麻醉管理的关键环节之一,维持良好的氧供需平衡可以使组织细胞处在一个优质的氧代谢水平。氧供需平衡受呼吸、循环、组织灌注等诸多因素的影响,以往我们常采用心率、血压、中心静脉压等血流动力学指标及脉搏氧饱和度等来判断机体的氧供情况,但它们常不足以反映机体的氧供需状况。有时即使这些指标正常,机体仍可能处于潜在缺氧状态。最近的研究表明,中心静脉血氧饱和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)与混合静脉血氧饱和度(mixed venous oxygen saturation,SvO2)之间存在高度的相关性,可及时准确反映组织的氧代谢和灌注水平[1-6];中心静脉-动脉二氧化碳分压净差值(central venous-to-arterial difference of carbon dioxide,Pcv-aCO2)可反映组织有氧代谢净产生CO2的量,其数值可判断机体氧代谢的水平[7];而中心静脉-动脉乳酸净差值(difference between central venous and arterial lactate,Dcv-aLac)则可反映无氧代谢状况[8],这三者可从不同层面反映机体的氧供需平衡状况。

不同的麻醉方式对组织灌注有不同的影响,从而影响机体的氧供需平衡,并进而影响患者的预后和转归。全身麻醉是食道癌手术患者最常用的麻醉方式,然而是否需要复合硬膜外阻滞尚存在争议。既往研究表明:胸段硬膜外阻滞可阻断手术区域的痛觉向中枢传递,从而抑制手术创伤引起的应激反应,降低氧耗[9];硬膜外阻滞可减轻应激促发的血小板活化和促凝机制,从而改善局部微循环,促进组织器官的灌注。然而另一些研究认为,胸段硬膜外可阻滞节前交感神经,进而减慢心率、扩张容量血管、降低心输出量(cardiac output,CO),从而影响机体的氧供;硬膜外阻滞还可增加肺内分流,加剧通气血流比例的失调,不利于肺的氧合。综上,硬膜外阻滞可能对机体的氧供需平衡产生多方面影响,但其影响程度以及与患者预后间的关系尚不清楚。本研究拟考察全身麻醉复合硬膜外阻滞以及单纯全麻对食管癌根治术患者术中氧供需平衡指标(ScvO2、Pcv-aCO2及Dcv-aLac)的影响,进而探讨氧供需平衡与患者预后间的关系,为食管手术麻醉方式的选择提供依据。

资 料 和 方 法

病例选择和分组经复旦大学附属肿瘤医院伦理委员会批准并征得患者及其家属知情同意后,选取我院60例择期行右胸、上腹正中两切口食管癌根治术(Ivor Lewi术)的患者。纳入标准:2014年1～11月,ASAⅠ-Ⅱ,年龄18～80岁,既往无严重心肺疾病。排除标准:美国麻醉医师学会(ASA)分级>Ⅲ级,年龄<18岁,体质指数>35 kg/m2,胸外科手术史,怀孕,贫血(Hb<80 g/L),严重肺部疾病(FEV1%<50%),先天性心脏病,肝肾功能异常,有硬膜外麻醉禁忌症。剔除标准:术中出血量超过800 mL,血红蛋白水平低于60 g/L需要输血治疗的患者。依据随机数值表,将患者分为单纯全麻组(GA组,n=30)和全麻复合硬膜外麻醉组(GE组,n=30)。所有手术均由同一组胸外科医师完成。

方法

麻醉准备患者入室后行左桡动脉及右颈内静脉穿刺。GE组患者全麻诱导前于T7～8间隙行硬膜外穿刺,向头端置管3～4 cm后予1%利多卡因3 mL,确认无导管内回血及全脊麻。GE组患者其他麻醉准备同GA组患者。

全麻诱导及维持GA组患者全麻诱导使用咪唑安定0.05 mg/kg,丙泊酚TCI 3.0～4.0 μg/mL,舒芬太尼0.3 μg/kg,罗库溴铵0.6 mg/kg静推。诱导成功后均插入左侧双腔气管导管,采用纤维支气管镜确定双腔管位置正确。GE组全麻诱导同GA组,硬膜外采用持续泵注0.25%罗哌卡因4～5 mL/h。插管成功后接麻醉机行间歇正压通气,设置吸入氧浓度为80%,潮气量为6～8 mL/kg,呼吸频率为10～12次/分,吸呼比为1∶2。术中维持气道峰压<35 cmH2O (1 cmH2O=0.098 kPa,下同),维持呼气末二氧化碳分压(end-tidal carbon dioxide portial pressure,PETCO2) 35～50 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa,下同)。左侧卧后再次采用纤维支气管镜确定双腔管位置合适,单肺通气期间,上述呼吸参数不变。两组患者全麻维持均采用七氟醚(浓度1.5～2.5%)复合丙泊酚TCI 0.5～2.5 μg/mL,通过调节麻醉药物的剂量使Narcotrend麻醉深度指数(Narcotrend index,NTI)维持在27～46,术中按需追加舒芬太尼,综合血流动力学参数,采用扩容和血管活性药物使血压波动在基础血压的 ± 20%范围内,并根据肌松监测追加罗库溴铵。术中血压低于基础水平25%时,给予麻黄碱5～10 mg。

术后镇痛术毕GA组采用患者自控静脉镇痛(patient-controlled intravenous analgesia,PCIA):背景剂量为舒芬太尼1.5 μg/h,单次剂量为舒芬太尼2 μg。GE组患者采用患者自控硬膜外镇痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA):0.125%布比卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼,背景剂量为4 mL/h,单次剂量为4 mL。两组患者镇痛使用时间均至术后48 h。

术后苏醒术后两组患者均送至麻醉后苏醒室(postanthesia care unit,PACU),待患者自然苏醒且呼吸良好时拔除气管导管。拔管后给予面罩吸氧,采用Steward 苏醒评分法判定离开PACU时间,Steward评分≥4分方可离开PACU。

观察指标术前记录患者一般资料。术中使用Datec AS/3型多功能监测仪连续监测心电图、HR、SpO2、PETCO2并通过有创动脉监测MAP;使用Narcotrend麻醉深度检测仪监测麻醉深度至手术结束;使用FloTrac传感器和Vigileo监护仪(美国Edwards Lifesciences公司)持续监测CO、心指数(cardiac index,CI)、每搏量变异度(stroke volume variation,SVV),同时通过中心静脉血氧监测导管(PreSep),持续监测ScvO2至患者离开PACU之前。并在入手术室后(T1)、关腹前(T2)、关胸前(T3)、出PACU前(T4) 4个时间点分别进行动脉血和中心静脉血的血气分析。记录所有患者手术时间,单肺通气时间。术后记录拔管时间、PACU停留时间、术后第1天(POD1)和术后第2天(POD2)患者在平静及活动时的疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)。

术后并发症随访所有患者至出院或者死亡,统计两组患者术后并发症的发生情况。关于并发症的统计,我们更关注由于氧的供需失衡或者组织灌注不佳所引致的并发症,主要包括:组织愈合不良所致并发症,如吻合口瘘或者切口裂开等;心血管系统并发症,如严重心律失常或者心肌缺血、心肌梗死等;严重的脓毒血症或者感染性休克;肺栓塞;肾功能不全,定义为术前血肌酐正常而术后升高2倍以上;胃肠道功能不全,定义为术后无法进食或者肠内营养时间超过5天;呼吸功能不全,如术后24 h内无法拔除气管导管或者拔管后72 h内需要再次行气管插管;术后认知功能障碍[10]。

结　　　果

两组患者一般情况比较57例患者(GA组28例,GE组29例)最终被纳入本次研究,有3例患者(其中GA组2例,GE组1例)因为术中出血量超过800mL,血红蛋白低于60g/L需要给予输血治疗而未被纳入该次研究中。所有纳入研究的57例患者术后病理结果均证实为鳞状细胞癌,两组患者的一般资料差异无统计学意义,但GE组术中的晶体液与胶体液输注量、麻黄碱的用量均显著高于GA组,其差异有统计学意义(表1)。两组患者术中麻醉深度监测差异无统计学意义(图1)。

表1　患者一般资料

两组患者血流参数变化在T2、T3、T4时间点,GE组的HR与平均动脉压与T1时间点相比较有明显下降,且在这3个时间点均比GA组有明显下降,其差异有统计学意义(P <0.05),但仍在临床正常范围内;GA组术中的MAP与基础值相比也明显下降(P <0.05),但也在正常范围内。两组患者的CO、CI、SVV等血流参数差异均无统计学意义;无论组间比较还是组内比较,两组患者SpO2,ETCO2差异均无统计学意义(表2)。但GE组在T4时间点与GA组相比较,其ScvO2明显升高,差异有统计学意义(P <0.05),而其余3个时间点两组之间均无显著差异(表2,图2)。

两组患者血气结果比较血气分析结果显示,两组间动脉氧分压(partial pressure of oxygen in artery,PaO2)、二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide in artery,PaCO2)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)等指标无显著差异(表3)。与T1时间点相比,两组患者在T2、T3、T4时间点的Pcv-aCO2均有显著升高,但组间比较显示GE组差值明显小于GA组(P<0.05);同样发现,GE组的Dcv-aLac在T2、T3、T4时间点也显著小于GA组(P<0.05),并且在GE组中,其值与T1时间点相比也有明显降低,所有差异均有统计学意义(P<0.05)(表3,图3、4)。

表2　两组患者血流参数

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

图1两组患者在不同时间点的NTI

Fig 1NTI of patients at different time points

(1)vs.GA group,P<0.05.

图2两组患者在不同时间点的ScvO2

Fig 2ScvO2of patients at different time points

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.

图3两组患者在不同时间点的Dcv-aLac

Fig 3Dcv-aLac of patients at different time points

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.

图4　两组患者在不同时间点的Pcv-aCO2

(1)vs.T1,P<0.05 ;(2)vs.GA group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

术后VAS评分及术后并发症POD1和POD2 VAS结果显示,GE组均显著低于GA组(P<0.05,图5);术后并发症的发生率GE组也显著低于GA组,差异均有统计学意义(P<0.05,表4)。

术后有并发症与无并发症组的比较按照有无术后并发症的发生情况,将57例患者重新分为NC组(无并发症组)与WC组(有并发症组),结果发现WC组较NC组患者ScvO2在各个时间点都显著降低(P<0.05),而Pcv-aCO2在T2、T3、T4时间点有显著升高(P<0.05),同时发现,Dcv-aLac在同样时间点也有显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05,表5)。

(1)vs.GA group,P<0.05.

图5　术后疼痛视觉模拟评分

(1)vs.GA group,P<0.05.

表5　ScvO2、Pcv-aCO2和Dcv-aLac与术后并发症的关系

NC:No complications;WC:With complications.(1)vs.NC group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

讨　　　论

食管癌根治术手术创伤大,围术期应激反应强烈,血流动力学波动也较大,且术中需实行单肺通气,易出现氧需失衡。本研究发现,GE组患者术中ScvO2略高于GA组,但差异无统计学意义,这可能与术中使用高浓度氧使得PaO2明显升高有关。研究发现,高水平PaO2对ScvO2影响显著[11],因为较高水平的PaO2首先增加了血氧含量,尤其是物理溶解氧量[12-13],进而提高ScvO2;其次提高了组织内毛细血管氧的弥散能力,促进血液与组织细胞间的氧交换,改善组织细胞的氧合[14];同时充分的氧摄入可能使患者心功能增强,提高心排量,间接也使ScvO2提高[15]。尽管两组患者术中ScvO2无差异,但在术后PaO2恢复至正常水平时,GE组ScvO2显著高于GA组。可能的机制是:手术应激造成的内稳态失衡并未随手术结束而停止,其引发的神经、内分泌、免疫反应将会持续一段时间[16],而联合胸段硬膜外阻滞能阻断伤害刺激的传入,减轻围术期应激反应,从而降低氧耗,因而ScvO2水平高于GA组。

CO2是氧代谢的最终产物,Pcv-aCO2正常波动在2～5 mmHg。多项研究证实,当患者循环血流量或组织灌注不足时,外周组织清除CO2能力下降,导致Pcv-aCO2升高,因此Pcv-aCO2可较好地反映组织氧供需状态,还可以及时反映组织容量灌注及微循环情况[17-18]。另有研究表明,感染性休克患者经过液体治疗后,Pcv-aCO2明显降低[19]。我们的研究显示,与术前相比,两组患者术中Pcv-aCO2显著升高,且GA组显著高于GE组,可能的机制是:食管癌根治术创伤大、应激反应强,使得机体氧耗增加、Pcv-aCO2升高;但与单纯全麻相比,联合硬膜外阻滞不仅有效阻断神经冲动的传导,阻滞了伤害性刺激的传入,使得体内儿茶酚胺水平下降,应激反应减轻[20],氧耗也随之下降,而且阻断了交感神经节前纤维,使阻滞范围的容量血管和阻力扩张,外周血管阻力下降[21],增加组织灌注,减少了CO2堆积,因而降低了Pcv-aCO2。值得注意的是,本研究中两组患者术中及术后的Pcv-aCO2均高于正常值,这提示大手术患者存在氧供需失衡的可能性。

Dcv-aLac提示组织乳酸的净生成量,而乳酸实际上反映的是组织氧供与氧耗的平衡,高乳酸血症真正的意义在于机体对于低氧供适应而采用糖酵解的方式提供能量[22],可用来判断组织的灌注情况以及无氧代谢水平的高低23],其正常值为(0.19 ± 0.10) mmol/L[24]。本研究中,两组患者Dcv-aLac均在正常范围,但GE组显著低于GA组,这表明联合胸段硬膜外阻滞能提供更好的氧合,降低无氧代谢水平,改善组织和器官的灌注,因而术后各类并发症显著下降。

术后随访显示,GA组患者术后相关并发症发生率显著低于GA组,这可能与联合胸段硬膜外阻滞促进了机体的氧供需平衡(ScvO2显著升高,Pcv-aCO2、Dcv-aLac显著下降)有关。本研究还考察了氧供需指标与术后并发症相关性,结果发现,围术期并发症组患者ScvO2显著降低,而Pcv-aCO2、Dcv-aLac指标显著升高,这表明氧供需失衡与术后并发症间存在一定的相关性。因此我们有理由相信全麻联合硬膜外阻滞能够改善机体氧合和组织灌注,保障氧的供需平衡,从而减少术后并发症的发生,但其相关性仍有待深入研究。

本研究的不足之处主要有以下两点:首先,中心静脉血血气分析与混合静脉血血气分析有一定的区别:中心静脉血主要反映上半身的氧供需平衡,而混合静脉血则反映全身的氧供需平衡,但总体而言两者相关性很高,为采集方便,本研究选用了中心静脉血来进行分析;其次,在保证同等麻醉深度的情况下,硬膜外阻滞可显著减少术中全麻药物、术后镇痛药物的用量,这本身也可对氧供需平衡、术后恢复以及并发症的发生产生影响,因此不能简单地将氧供需改善、并发症减少完全归因于硬膜外阻滞引起伤害性刺激减少或应激反应下降。

我们的研究表明,全麻联合应用胸段硬膜外阻滞可有效提高ScvO2、显著降低Pcv-aCO2和Dcv-aLac,从而改善氧供需平衡,降低术后相关并发症的发生率,因此可安全有效地用于食管癌根治术患者。

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E-mail:miao_cch@126.com

A randomized controlled trial of general anesthesia combined with epidural anesthesia and general anesthesia on intraoperative oxygen balance and postoperative complications in patients undergoing esophageal cancer surgery

WU Xin,XU Ping-bo, ZHU Min-min, MIAO Chang-hong△

(Department of Anesthesiology,Fudan University Shanghai Cancer Center-Department of Oncology, Shanghai Medical College,Fudan University,Shanghai 200032,China)

ObjectiveTo explore the effect of general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia and general anesthesia on intraoperative oxygen balance related index:central venous oxygen saturation (ScvO2),central venous-to-arterial difference of carbon dioxide (Pcv-aCO2) and difference between central venous and arterial lactate (Dcv-aLac) and postoperative complications in patients undergoing esophageal cancer surgery.MethodsSixty patients who received Ivor Lewis surgery were randomly divided into two groups:general anesthesia group (GA,n=30) and general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia (GE,n=30).The induction of general anesthesia was basically consistent,and the same depth of anesthesia was maintained in the two groups during the operation.Patient-controlled intravenous analgesia (PCIA) was performed in GA group,and patient-controlled epidural analgesia (PCEA) was performed in GE group after surgery.Heart rate (HR),mean arterial pressure (MAP),ScvO2,ect .were continuously monitored until patients leaved postanethesia care unit (PACU).Blood was obtained synchronously from central venous and radial artery for blood gas analysis after entering operation room (T1),before closing abdomen (T2),before closing the chest (T3) and before leaving PACU,and Then Pcv-aCO2and Dcv-aLac were calculated.Visual analogue scale(VAS) was recorded in postoperative day 1(POD1) and day 2(POD2),and incidence of postoperative complications were recorded.ResultsThere was no significant differences in general demographic data and clinical data between two groups.Compared with GA group,HR and MAP significantly decreased in GE group (P<0.05),but it was still within the normal range.At the time point of T4,ScvO2in GE group significantly increased (P<0.05) compared with GA group,while there was no significant differences in Pcv-aCO2and Dcv-aLac at the other time points.Blood gas analysis showed that Pcv-aCO2and Dcv-aLac decreased significantly in GE group at the time points of T2,T3 and T4 compared with GA group (P<0.05),as well as the incidence of postoperative complications (P<0.05).ConclusionsCompared with general anesthesia,general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia can effectively increase ScvO2,and decrease Pcv-aCO2and Dcv-aLac,thereby improving oxygen balance and thus decreasing the incidence of postoperative complications.

general anesthesia;epidural anesthesia;central venous oxygen saturation;central venous-to-arterial difference of carbon dioxide;central venous-to-arterial difference of lactic acid

R826.2+4

Adoi: 10.3969/j.issn.1672-8467.2016.05.007

2016-03-08;编辑:王蔚)