术中不同时期呼气末正压通气对全身麻醉老年患者血气指标和肺顺应性的影响

范国祥，薛官国，孙 杰，丁正年

·论 著·

术中不同时期呼气末正压通气对全身麻醉老年患者血气指标和肺顺应性的影响

范国祥1，薛官国2，孙 杰3，丁正年3

目的 探讨术中低潮气量复合不同时期呼气末正压通气(PEEP)的保护性肺通气策略对开腹手术全身麻醉老年患者动脉血气分析指标和肺顺应性的影响。 方法 选择接受开放性腹部手术的老年全身麻醉患者60例，随机分为常规通气组、中期PEEP组和后期PEEP组。常规通气组未复合PEEP，中期PEEP组在手术开始后1 h 复合PEEP，后期PEEP组在拔管前1 h复合PEEP,各组PEEP设定为10 cmH2O，持续1 h。3组均采用间歇性正压通气(IPPV)模式，潮气量为6 mL/kg，吸呼比为1∶1.5～2，调节呼吸频率，维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。分别于术前、术后1 h、术后24 h抽取动脉血行血气分析，并记录气管插管后30 min、术中90 min和拔管前30 min的潮气量、PEEP值、气道峰压(Ppeak)，计算肺顺应性(CL)。 结果 与术前比较，术后1 h各组PaCO2明显升高(P<0.05)，常规通气组和后期PEEP组氧合指数(OI)明显降低(P<0.05)，常规通气组和中期PEEP组肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)明显升高(P<0.05)；与术后1 h比较，术后24 h中期PEEP组PaCO2明显降低(P<0.05)，常规通气组OI明显升高(P<0.05)，常规通气组和中期PEEP组A-aDO2明显下降(P<0.05)，其余差异无统计学意义(P>0.05)。 结论 低潮气量复合术中1 h PEEP或拔除气管导管前1 h复合PEEP均能改善术后血气指标，前者可以改善术后1 h和术后24 h的氧合功能。

呼气末正压通气；老年患者；腹部手术；血气指标；肺顺应性

社会老龄化加剧，老年患者手术越来越多。如何降低老年患者术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications，PPC) 逐渐成为一项具有临床应用价值和实际意义的研究课题。可靠研究表明[1]，术中低潮气量联合呼气末正压通气(positive end-expiratory pressure，PEEP)的肺保护性通气策略有助于降低腹部手术患者PPC的发生率，但同时PEEP增加了呼吸机相关性肺损伤(VALI)的风险，并减少心输出量。而PEEP如何有效实施存在争议，本研究通过手术过程中设定低潮气量复合不同时期PEEP的策略，观察其对老年腹部外科手术患者动脉血气指标和肺顺应性的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择南京医科大学第一附属医院2013年11月至2014年4月择期在全身麻醉下行开放性腹部手术的老年患者60例，美国麻醉医师协会分级(ASA)Ⅰ～Ⅱ级，年龄≥65岁，预计手术时间>2 h，随机分为3组，常规通气组、中期PEEP组和后期PEEP组，每组各20例。排除合并糖尿病、严重心血管疾病者，戒烟时间<8周，术前红细胞比容(Hct)<30%，既往药物滥用、依赖史，接受化疗或放疗<2个月，术中使用腹腔镜。所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法 所有患者术前常规禁食、禁水。入室后建立外周静脉通路并常规输液，监测有创动脉压(iBP)、心率(HR)、脉搏血氧饱和度(SpO2)、心电图(ECG)和体温(T)等。麻醉诱导均为依次静脉注射咪达唑仑、依托咪脂、芬太尼和罗库溴铵，3～5 min后气管插管成功行间歇性正压通气(IPPV)机械通气，氧气流量2 L/min，潮气量(VT)均为6～8 mL/kg，吸呼比1∶1.5～2，调节呼吸频率维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在35～45 mmHg,限制气道峰压(Ppeak)<40 cmH2O。中期PEEP组手术开始后1 h复合PEEP 10 cmH2O，持续1 h后调整为0 cmH2O。后期PEEP 组气管导管拔除前(自主呼吸、意识恢复,VT>5 mL/kg，呼吸频率12～20次/min)1 h复合PEEP 10 cmH2O，至成功拔除气管导管。所有患者术后给予布托啡诺自控静脉镇痛，控制疼痛视觉模拟评分法(VAS)评分<3分。

1.3 观察指标 所有患者于术前、术后1 h、术后24 h抽取动脉血行血气分析[PaO2、PaCO2、肺泡-动脉氧分压差(A-aDO2)]，并记录插管后30 min、术中90 min和拔管前30 min的Ppeak，计算氧合指数(OI)及肺顺应性(CL)。

OI=PaO2/FiO2(FiO2为吸入氧浓度)

CL=VT/(Ppeak-PEEP)

2 结 果

2.1 各组一般资料比较 60例患者均顺利完成手术及研究计划。各组患者在性别、年龄、体重指数(BMI)、术中出血量、输液量、手术时间、术前Hct等方面比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2 不同时间点的动脉血气指标变化比较 术前各组PaCO2、OI、A-aDO2差异均无统计学意义(P>0.05)。与术前比，术后1 h各组PaCO2均明显升高(P<0.05)，常规通气组、中期PEEP组A-aDO2明显升高(P<0.05)，常规通气组、后期PEEP 组OI明显降低(P<0.05)；术后24 h 常规通气组、后期PEEP 组PaCO2均明显升高(P<0.05)，常规通气组OI明显降低(P<0.05)。与术后1 h比，术后24 h 中期PEEP组PaCO2均明显降低(P<0.05)，常规通气组OI明显升高(P<0.05)，常规通气组、中期PEEP组A-aDO2明显降低(P<0.05)，其余差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3 Ppeak和CL的比较 3组Ppeak在插管后30 min差异无统计学意义(P>0.05)，中期PEEP组、后期PEEP 组在复合PEEP期间Ppeak明显上升(P<0.05)，肺顺应性明显增高(P<0.05)，但中期PEEP组与后期PEEP组间差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表1 各组开放性腹部手术全身麻醉老年患者一般资料的比较

项目常规通气组(n=20)中期PEEP组(n=20)后期PEEP组(n=20)性别(男/女)17/312/815/5年龄( x±s，岁)70 80±5 2370 30±5 7370 75±4 08BMI( x±s，kg/m2)23 26±2 8523 22±2 7822 29±2 99术中出血量( x±s，mL)237 50±190 48262 50±189 79237 50±173 87输液量( x±s，mL)1910 00±678 161900 00±425 501835 00±663 54手术时间( x±s，min)229 75±83 22222 00±44 44214 25±54 03术前Hct( x±s，%)37 20±5 0037 75±5 0736 80±6 72

组别nPaCO2OIA⁃aDO2常规通气组20 术前37 30±2 70380 20±65 0823 10±12 83 术后1h42 35±4 80∗310 35±45 62∗38 45±21 46∗ 术后24h40 20±3 83∗344 45±58 39∗#28 25±11 73#中期PEEP组20 术前39 70±3 26382 00±55 9124 20±10 69 术后1h44 35±4 75∗365 85±75 4832 20±23 66∗ 术后24h41 85±5 20#367 80±58 5920 60±11 91#后期PEEP组20 术前38 55±3 36381 45±50 7725 35±11 41 术后1h43 60±4 84∗343 40±48 21∗29 15±11 33 术后24h41 60±2 28∗354 70±64 1624 00±13 23与各组术前比较，∗P<0 05；与各组术后1h比较，#P<0 05；1mmHg=0 133kPa

组别nPpeak(cmH2O)CL(mL/cmH2O)常规通气组20 插管后30min15 10±2 0026 87±2 97 术中90min15 23±1 6225 12±2 12 拔管前30min15 95±2 3325 49±2 86中期PEEP组20 插管后30min15 05±2 0627 43±4 76 术中90min23 40±1 35∗30 58±4 60∗ 拔管前30min14 92±2 5328 62±3 28后期PEEP组20 插管后30min14 10±2 0727 13±4 26 术中90min15 24±2 2125 04±4 16 拔管前30min21 90±1 94∗32 70±7 55∗#与本组插管后30min比较，∗P<0 05；与本组术中90min比较，#P<0 05；1cmH2O=0 098kPa

3 讨 论

手术后肺部并发症包括肺不张、肺炎、支气管痉挛、支气管炎、呼吸功能不全等，可延长住院时间，增加死亡率和医疗费用，是老年患者围手术期死亡风险的重要原因之一[2]。其发生率因年龄、ASA分级、手术类别和部位、麻醉方式等因素而不同，可高达24%～42%[3]。

试验数据和临床研究证明[4-5]，术中低潮气量复合肺复张的肺保护性通气策略有助于减少甚至避免并发症的产生。深入研究表明联合使用低潮气量通气和肺复张策略可以使患者受益，而不是单一策略应用。肺复张实施应用有较多的方法，如叹息、间断高水平PEEP、控制性肺膨胀(sustained insufflation, SI)、俯卧位通气等。目前尚没有最佳PEEP水平的判定标准，临床上用肺压力容积曲线(P-V曲线)分析、滴定法、高分辨率CT、动态顺应性监测等替代方法，证实最佳PEEP在5～15 cmH2O[6]。因此本研究采用潮气量6 mL/kg复合PEEP 10 cmH2O作为可靠性手段，使平台压不超过2.94～3.43 kPa (30～35 cmH2O)，促进肺泡复张，改善氧合。

目前低潮气量复合PEEP的术中保护性通气策略如何准确有效实施尚属未知。设定PEEP的同时增加了呼吸机相关性肺损伤(VALI)的风险，增加胸腔内压，使静脉回流阻力和肺血管阻力增加，导致心输出量减少[7-8]。因此尽量缩短PEEP时程是减少PEEP不良反应的可能手段。本研究在手术过程中采用低潮气量保护性通气策略的不同时期复合PEEP，观察术中不同时期PEEP对老年腹部外科患者肺功能是否存在差异。

PaCO2常反映通气效率，OI可较好地反映患者的缺氧程度和肺损伤情况，A-aDO2是判断血液从肺泡摄取氧能力的主要指标之一，反映肺换气功能。肺顺应性是指在单位跨肺压力下肺容量的改变能力，主要反映肺扩张的难易程度及肺组织的弹性能力，是评价肺泡通气和肺损伤的主要参数[9-10]。本研究中结果表明，与术前比，常规通气组(无PEEP组)术后1 h和24 h的OI明显下降，术后1 h和24 h的PaCO2明显升高，A-aDO2术后1 h升高，术后24 h恢复；中期PEEP组术后1 h和24 h的OI无明显变化，术后1 h的PaCO2、A-aDO2显著升高，术后24 h恢复；后期PEEP组术后1 h的OI明显下降，术后24 h恢复。中期PEEP组与后期PEEP 组在复合PEEP期间Ppeak明显上升(P<0.05)，肺顺应性明显增高(P<0.05)，这与呼气末正压通气增加功能残气量，改善肺泡的顺应性本身有关[11]，但中期PEEP组与后期PEEP 组间差异无统计学意义(P>0.05)。

这项研究也有局限性。首先，目前临床已采用多种综合措施预防术后肺部并发症，其发生率较先前已有所降低，因此样本量估计可能偏小；其次，由于手术室环境受限，术中FiO2过高(接近100%)，复张的肺泡可能会因为氧气吸收过快而再次萎陷；再次，受实验条件限制，大部分患者未能获得术后胸部影像学特征表现。

综上所述，低潮气量复合术中1 h PEEP或拔除气管导管前1 h PEEP均能改善术后血气指标。前者可以改善术后1 h和术后24 h的氧合功能，而后者仅有助于术后24 h的氧合改善，对术后1 h作用欠佳，且两者对术中患者肺顺应性的改善无明显差异。

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(本文编辑：叶华珍； 英文编辑：王建东)

Effects of ventilation with and positive end-expiratory pressure in different periods onarterial blood gas analysis index and lung compliance in elderly patients undergoing abdominal surgery with general anesthesia

FAN Guo-xiang1，XUE Guan-guo2，SUN Jie3，DING Zheng-nian3

(1.DepartmentofAnesthesiology，SirRunRunHospital,NanjingMedicalUniversity，Nanjing211166，Jiangsu，China；2.DepartmentofAnesthesiology,theSecondPeople’sHospitalofJiangning，Nanjing211103，Jiangsu，China；3.DepartmentofAnesthesiology,theFirstAffiliatedHospitalofNanjingMedicalUniversity,Nanjing210029，Jiangsu，China)

Objective To investigate the effects of protective lung ventilation strategy with low tidal volume and positive end-expiratory pressure (PEEP) in different periods on arterial blood gas analysis index and lung compliance in elderly patients undergoing abdominal surgery with general anesthesia. Methods Sixty elderly patients undergoing open abdominal surgery with general anesthesia were randomly divided into routine ventilation group (group A), medium phase of PEEP group (group B) and later phase of PEEP group (group C). Not compound PEEP group A, group B compound PEEP 1 h after the beginning of surgery and group C compound PEEP 1 h before extubation, constituting the setting of 10 cmH2O, last 1 h. Three groups all use of intermittent positive pressure ventilation (IPPV) model, the tidal volume of 6 mL/kg, inspiratory expiratory ratio of 1∶1.5-2, maintain PETCO2in 35-45 mmHg by adjusting respiratory rate. Respectively preoperative, postoperative 1 hour and postoperative 24 hours were collected in the arterial blood gas analysis, and record the tidal volume (VT), PEEP, the airway peak pressure (Peak) in 30 min after tracheal intubation, 90 min after the beginning of surgery and 30 min before extubation, and calculate lung compliance (CL).Results Compared with the reoperative, PaCO2increased significantly in postoperative 1 h group, OI decreased significantly in group A and group C, A-aDO2were significantly increased in group A and group B. Compared with postoperative 1 h, postoperative 24 h PaCO2decreased in group B, OI was significantly increased in group A and A-aDO2decreased significantly in group A and group B. There was no statistically significant difference remaining. Conclusion Low tidal volume combined with 1H intraoperative PEEP or PEEP 1 h before extubation can improve postoperative blood gas indexs, the former can improve oxygenation function of postoperative 1 h and postoperative 24 h.

Positive end-expiratory pressure; The elderly patients; Abdominal surgery; Arterial blood gas analysis; Lung compliance

1.211166南京，南京医科大学附属逸夫医院麻醉科；2. 211103南京，南京市江宁区第二人民医院麻醉科；3.210029南京，南京医科大学第一附属医院麻醉科

丁正年，E-mail: dingzhengnian@sina.com

范国祥，薛官国，孙 杰，等.术中不同时期呼气末正压通气对全身麻醉老年患者血气指标和肺顺应性的影响[J].东南国防医药，2017,19(4):368-371.

R614.2

A

1672-271X(2017)04-0368-04

10.3969/j.issn.1672-271X.2017.04.009

2017-03-14;

2017-04-26)