肺保护性通气策略对俯卧位脊柱手术患者呼吸参数影响的meta分析*

徐迎雪,张栋斌,司尚坤,刘宁宁,张维亮,迟永良△

(1.山东中医药大学，济南 250000；2.山东中医药大学附属医院麻醉科，济南 250014)

机械通气是全身麻醉手术中为患者给予呼吸支持的主要手段。为维持术中氧和及减少术后肺不张，常采取较大潮气量的传统机械通气方式，而吸气峰压升高、大潮气量等因素产生的机械应力作用于肺组织有引起肺损伤的风险[1]，且高胸内压可增加右心后负荷并影响右心功能[2]。而俯卧位脊柱手术由于胸部扩张受限、腹式呼吸受阻和脊柱压迫等常伴气道压力升高，呼吸顺应性降低，更容易造成呼吸机相关肺损伤[3-4]。2019年国际专家共识推荐术中实施肺保护性通气策略，包括潮气量(Vt)6～8 mL/kg[份数体重(PBW)]、呼气末正压(PEEP)通气及肺复张手法等，可降低术后肺部并发症发生率[5]。熊伟等[6]发现，肺保护性策略可降低气道压并改善术中氧和。但目前肺保护性通气策略与传统通气策略对比用于俯卧位腰椎手术患者的研究相对较少见，也缺乏大样本、多中心研究。因此，本研究依据循证医学理论，搜集整理符合纳入标准的随机对照试验(RCT)进行meta分析，评价肺保护性通气策略对俯卧位脊柱手术呼吸参数及术后并发症的影响，以期为临床决策提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

检索中国知网、维普资讯中文期刊服务平台、中国生物医学文献服务系统、万方医学网、Embase、PubMed、Cochrane临床试验中心注册库等数据库中有关肺保护性通气策略对俯卧位脊柱手术患者呼吸参数影响的RCT文献作为研究对象。纳入标准：(1)研究设计类型为肺保护性通气策略对俯卧位脊柱手术患者呼吸参数影响的RCT，无论是否采用盲法；(2)研究对象为择期行全身麻醉俯卧位脊柱外科手术患者，性别不限，年龄大于或等于18岁，且近期无呼吸衰竭病史，无严重肥胖、严重肺大疱、神经肌肉疾病，以及心、肺、肝、肾、血液系统等严重疾患，签订知情同意书；(3)干预措施为试验组接受小潮气量通气联合PEEP通气，伴或不伴间断性肺复张的肺保护性通气策略，对照组采用大潮气量通气的常规通气策略；(4)结局指标为氧合指数(OI)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、气道峰压(Ppaek)、肺顺应性(Cldyd)、术后肺部及肺外并发症发生率等。排除标准：(1)试验组为个体化滴定PEEP通气，对照组为固定PEEP通气的文献或为小潮气量通气的文献；(2)其他药物或干预方法进入研究的文献；(3)非脊柱手术的文献；(4)非俯卧位手术的文献；(5)非RCT、系统评价、会议或综述、机制研究及动物实验的文献；(6)重复文献，无法获得原文或结局指标不完善的文献。

1.2 方法

1.2.1检索策略

检索中国知网、维普、中国生物医学文献数据库、万方医学、Embase、PubMed、Cochrane临床试验中心注册库等数据库，检索时间从建库至2021年12月。中文检索词包括小潮气量、呼气末正压、保护性肺通气、肺保护性通气、脊柱手术、腰椎手术等；英文检索词包括low tidal volume、PEEP、lung protective ventilation、spine surgery、spinal surgery等。遵循Cochrane协作网要求进行文献检索。

1.2.2文献筛选与资料提取

使用NoteExpress v3.4.0管理文献，并采用Office Excel 2019软件进行文献筛选并制作数据提取表格进行资料提取。由2名研究人员独立对检索的文献通过阅读标题、摘要按纳入与排除标准进行初筛，然后进一步阅读全文进行第2次筛选。提取包括第一作者姓名、文献发表时间、样本容量、研究基线水平、干预和对照措施，以及观察指标在内的信息，由2名研究人员独立交叉核对评价，当出现分歧时由第三方评价者参与并讨论仲裁。

1.2.3文献质量评价

使用Cochrane Handbook 5.1.0手册及偏倚风险评估工具对纳入研究进行方法学质量评价，包括随机序列的生成、分配隐藏、研究及受试者施盲、结局盲法评价、结局数据的完整性、选择性报告研究结果、其他偏倚来源等。每一项偏倚风险均为分3个等级，即低风险、不清楚和高风险.文献评价由2名评价者独立进行，完成后交叉核对，出现分歧争议时由第三方评价者参与并讨论仲裁。

1.3 统计学处理

采用RevMan 5.3软件进行数据分析。二分类变量采用优势比(OR)及其95%可信区间(95%CI)进行统计描述和效应量合并；连续变量采用均数差(MD)或标准均数差(SMD)及其95%CI进行统计描述。以P<0.05为差异有统计学意义。各纳入研究异质性检验采用CochraneQ检验，计算I2值。若研究间无统计学异质性(I2≤50%，P≥0.10)，选择固定效应模型进行meta分析；若存在统计学异质性(I2>50%，P<0.10)需进一步进行敏感性分析，寻找异质性来源；若无明显临床异质性则选用随机效应模型进行meta分析；如果异质性较大则不进行meta分析，只进行描述性分析。文献数量足够时使用漏斗图进行是否存在发表偏倚的判断。

2 结 果

2.1 文献筛选流程及基本特征

检索获得相关文献共224篇，剔除41篇重复文献，进一步阅读题目及摘要剔除不符合纳入标准文献160篇，再经阅读全文剔除不符合纳入标准文献8篇，最终纳入文献15篇[6-20]，共864例患者，其中试验组432例，对照组432例。纳入文献基本特征见表1。

表1 纳入文献基本特征

2.2 质量评价

15篇文献中提及运用随机分配13篇[6-12,14,16-20]，使用随机数字表法4篇[8,10,14,20]，使用计算机产生随机分组4篇[6-7,9,11]，仅提及随机5篇[12,16-19]，未描述随机序列的生成。提及分配隐藏2篇[7,9]，但无具体方法；提及使用盲法4篇[7-10]，其余文献均未提及对研究及实施者设盲。提及退出及原因2篇[7-8]，提及失访情况3篇[7-9]，提及对结局评价者设盲3篇[7-8,10]，其余文献未提及对结局评价者设盲及退出、失访情况。15篇文献组间基线水平均一致。采用Cochrane协作网推荐的偏倚风险评估工具评价纳入研究质量较低。见图2。

图2 纳入研究偏倚风险

2.3 meta分析结果

(1)OI：9篇文献[6,11-15,17,19,20]研究结局指标有OI，其中试验组250例，对照组250例。各研究间存在统计学异质性(I2=97%,P=0.000 01)，进行敏感性分析排除1篇文献[15]后各研究间中度统计学异质性(I2=62%,P=0.009 000)，采用随机效应模型进行meta分析。试验组患者术中OI明显高于对照组，差异有统计学意义(MD=19.42,95%CI：7.03～31.82,P=0.002 000)。排除1篇文献[15]后meta分析结果与未排除前meta分析结果未见明显变化，敏感性低，结果可信。(2)PaCO2：12篇文献[6-8,10-11,13-14,16-20]研究结局指标包含了术中PaCO2，其中试验组339例，对照组339例。各研究间存在统计学异质性(I2=93%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文献排除进行敏感性分析，与未排除前结果比较未见明显变化，故采用随机效应模型进行meta分析。试验组患者术中PaCO2明显高于对照组，差异有统计学意义(MD= 1.64,95%CI：0.12～3.16,P=0.030 000)。(3)Ppaek：11篇文献[6,7,9,12-14,16-20]研究结局指标包含了术中俯卧位下Ppaek，其中试验组306例，对照组306例。各研究间存在统计学异质性(I2=96%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文献排除进行敏感性分析，与未排除前结果比较未见明显变化，故采用随机效应模型进行meta分析。试验组患者术中俯卧位下Ppaek明显低于对照组，差异有统计学意义(MD=-3.33,95%CI：-5.03～-1.64,P=0.00 010)。(4)Cldyd：8篇文献[12-15,17-20]研究结局指标包含了术中俯卧位下Cldyd，其中试验组244例，对照组244例。各研究间存在统计学异质性(I2=99%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文献排除进行敏感性分析，与未排除前结果比较未见明显变化，故采用随机效应模型进行meta分析。两组患者术中俯卧位下Cldyd比较，差异无统计学意义(MD=3.19,95%CI：-2.35～8.73，P=0.260 00)。(5)术后并发症：9篇文献[7,9-11,15-17,19-20]研究结局指标包含了明确数量的术后并发症发生例数。9篇文献[7,9-11,15-17,19-20]研究均提及肺部并发症。各研究间存在统计学异质性(I2=69%,P=0.001 000)，进行敏感性分析排除1篇文献[15]后各研究间无统计学异质性(I2=34%,P=0.160 000)，采用固定效应模型进行meta分析。两组患者术后肺部并发症发生率比较，差异无统计学意义(OR=0.68,95%CI：0.41～1.12,P=0.130 000)；5篇文献[7,9-10,19-20]提及肺外并发症，各研究间无统计学异质性(I2=0%，P=0.740 000)，采用固定效应模型进行meta分析。两组患者术后肺部并发症发生率比较，差异无统计学意义(OR=1.00,95%CI：0.36～2.77,P=1.000 000)。提示肺保护性通气策略术后并发症较常规通气策略发生率无明显降低(OR=0.73,95%CI：0.47～1.15,P=0.170 000)。见表2。

表2 meta分析结果

2.4 亚组分析

以OI为指标的亚组分析显示,小潮气量通气、PEEP通气伴肺复张手法[6,11,13-15,17,20]各研究间存在统计学异质性(I2=93%,P=0.000 010),不伴肺复张手法[12,19]各研究间无统计学异质性(I2=0%,P=0.670 000),合并进行亚组分析，各研究间存在轻度统计学异质性(I2=37.1%，P=0.210 000)。

2.5 发表偏倚

纳入文献存在一定的发表偏倚，其中1篇[11]偏移较大，可能影响了 meta 分析结果的可靠性。见图3。

图3 两组患者术后并发症发生率偏移漏斗图

3 讨 论

本研究结果显示，肺保护性通气策略在俯卧位脊柱手术中应用的临床研究以中国多见，且均在麻醉科。该通气策略可改善俯卧位脊柱手术术中氧和，降低Ppaek，但可能存在相应的通气不足，且术后并发症发生率未见明显差异。

机械通气是全身麻醉术中为患者进行呼吸支持的主要手段。为维持术中氧和、减少术后肺不张，常采取较大潮气量的传统机械通气方式，而吸气峰压升高、大潮气量等因素产生的机械应力作用于肺组织，使促分裂原活化蛋白激酶、转化生长因子-β、丝/苏氨酸蛋白激酶B等信号通路激活，产生大量白细胞介素、整合素等促炎性细胞因子，从而引起肺损伤的风险升高[4-5]。而俯卧位脊柱手术由于胸部扩张受限、腹式呼吸受阻和脊柱压迫等常伴气道压力升高，呼吸顺应性降低，伴随氧和功能下降和肺换气功能受损，更容易造成呼吸机相关肺损伤[3-4]。

本研究纳入文献的干预措施为小潮气量通气、PEEP联合或未联合间断肺复张手法。小潮气量是肺保护性通气策略的重要组成部分。一项接受心脏手术的RCT发现，小潮气量通气(6 mL/kg PBW)较传统潮气量通气(12 mL/kg PBW)会降低围术期肺部并发症发生率、气道压力性损伤及肺内分流风险[21]。但小潮气量通气策略通常联合至少5 cm HO2的PEEP，如仅采取小潮气量通气，肺保护方面带来的益处可能会丧失，有研究表明，小潮气量通气不联合或仅联合低水平PEEP会增加肺炎发生率及术后30 d病死率[22-23]。多项RCT发现，腹腔镜手术中机械通气时采用5 cm HO2的PEEP可改善氧和、减少术中肺不张并增加Cldyd[24-26]。

肺复张是通过维持高于常规潮气量的容量20～30 s，使尽可能多的肺单位产生较大的生理膨胀，以尽可能实现所有肺单位完全复张的方法。有研究表明，在腹部手术、Trendelenber体位的手术中使用肺复张手法可增加术中氧和[27-28]。然而这些益处均是短暂的，肺复张后40 min会再发肺不张[29]。PARK等[30]发现，在腹腔镜手术中与辅助小潮气量、适当PEEP通气策略比较，肺复张手法辅助常规通气策略的围术期肺部并发症发生率更高，术中血氧更低。所以，肺复张辅助小潮气量通气、PEEP时产生的肺保护作用更为显著，在改善术中氧和的同时降低了术中Ppaek，为俯卧位脊柱手术中肺保护提供了思路。

本研究纳入的文献存在检索收集遗漏的可能和无法获得Cochrane数据库原文的情况，且外文文献较少，存在语言偏倚，可能对结果产生一定影响。本研究纳入的15项[6-20]研究以肺保护性通气策略为试验组，但所用具体参数及方法略有不同。5篇文献[7,12,16,18-19]采用小潮气量通气联合PEEP，未进行肺复张，其余10篇文献采用小潮气量通气联合PEEP，并间断进行肺复张。其中通气模式、潮气量、PEEP参数及肺复张间隔时间均有所不同。通气策略和呼吸参数不同、纳入患者的具体手术方式及手术时间不一造成了结局指标的相异，容易成为异质性的来源，今后在俯卧位脊柱手术肺保护的研究中应针对不同手术类型及手术时间采用具有特异性的通气策略，从而降低机械通气引起的肺损伤可能性并提高其针对性。此外，不同试验中心存在时间、空间的差异，且部分文献中呼吸参数及术后并发症的测量时间段在术中及术后有所不同，可能造成系统误差，成为异质性的来源；所有患者职业、受教育程度未在资料中体现，也可能成为异质性的来源。3篇文献[12-13,15]未提及是否采用随机，其余研究虽提到随机方法，但有5篇文献[12,16-19]未提及具体随机方法，可能造成选择性偏倚。仅2篇文献[7,9]对实施如何分配隐藏进行了具体描述，4篇文献[7-10]对结局评价者是否实施盲法方面进行了具体描述，存在测量偏倚风险的可能，一定程度上限制了结果的可信度。此外，15项研究样本量的可靠度不确定，仅2篇文献[8-9]交待了样本量的估算依据，使样本量选择存在误差的可能。因此，今后实施肺保护性通气策略的RCT设计应当更加缜密，以减少组间异质性来源，应遵循针刺临床试验干预措施报告标准(STRICTA)和临床试验报告的统一标准(CONSORT)声明设计和报告临床试验，采用标准化的结局指标进行高质量、大样本、多中心临床研究，以期为今后肺保护性通气策略应用的循证工作提供更高质量的循证医学依据。

综上所述，在俯卧位脊柱手术中肺保护性通气策略可改善患者术中氧和，降低气道压力损伤，但可能存在相应的通气不足，且2种策略术后并发症发生率未见明显差异。今后需更多高质量的RCT验证肺保护性通气策略可作为俯卧位脊柱手术首选的通气方案。