麻醉对胸科手术后肺部并发症影响的研究进展

邹楠楠，蒙臣，矫永倩，张冰，曾文，王思露，王贤裕

1 湖北医药学院，湖北 十堰 442000；2 湖北医药学院附属十堰市太和医院麻醉科

胸科手术是治疗胸腔内脏器官病变的主要措施，包括肺部、食管、纵膈等部位的手术，然而却易并发术后肺部并发症（PPCs）。2015年，欧洲围手术期临床结果（EPCO）定义指南［1］给出了PPCs详细诊断标准，其中包括术后呼吸道感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺不张、支气管痉挛、吸入性肺炎等。胸科手术PPCs的发生率为19%～50%，远高于其心血管并发症。不仅如此，PPCs增加了胸科手术后的病死率，在所有导致胸科手术死亡因素中，PPCs占84%［2］。研究显示，发生PPCs 后术后病死率在术后1 年和5 年分别为45.9%和71.4%，而术后未发生PPCs的病死率在术后1年和5年分别为8.7%和41.1%［3］。除此之外，PPCs导致患者住院时间延长，医疗资源和总体医疗成本增加。目前针对PPCs的治疗措施有限，多以预防为主。PPCs的发生与多因素有关，其中麻醉是影响PPCs发生的关键因素，麻醉方式、麻醉药物和麻醉管理均能影响PPCs的发生。现就麻醉对胸科手术后PPCs影响的相关研究进展综述如下。

1 PPCs的发生机制

1.1 低氧血症 围手术期的异常气体交换会引起氧分压下降，进而导致危及生命的低氧血症。一般来说，术中长时间的低氧血症提示肺不张存在。围手术期造成低氧血症的因素众多，包括疼痛或麻醉药物残留引起的通气不足，液体过剩引起的肺水肿，过多的液体灌注量超过剩余肺淋巴组织的引流能力，呼吸道本身引起的通气不足。通过改善围手术期的药物使用、补液方式、通气模式，避免低氧血症的发生，能有效降低PPCs的发生。

1.2 肺炎 围手术期从麻醉诱导开始，产生的呼吸变化对肺的防御机制产生不利影响，防御机制的改变导致肺炎的发生。这些变化包括由呼吸肌功能障碍导致的咳嗽能力受损、肺活量被动减少、黏液纤毛清除抑制、肺泡巨噬细胞活性受损、肺不张及表面活性物质丢失等。覆盖肺泡表面的肺表面活性剂由磷脂、中性脂类和表面活性剂特异性载脂蛋白组成。通过降低肺泡表面张力，肺表面活性剂稳定肺泡，防止肺泡塌陷，而麻醉可能会引起肺泡表面活性剂的减少。术中机械通气、气管插管、麻醉药物使用以及术后呼吸机支持等均可能增加肺炎发生的风险，进而引起其他肺部并发症的发生。

1.3 局部炎症反应 围术期损伤可能与相邻区域肺组织的高氧浓度和过度扩张、肺不张区域的机械应力和组织缺氧有关。当吸入氧浓度（FiO2）过高时，随着FIO2增加，PaO2增加，导致氧气从肺泡气体向毛细血管流动的速率增加。氧流量增加过高，进入血液的净流量超过吸入的气体流量，即V/Q（通气/血流）失调，使肺部塌陷。不仅如此，高氧浓度和过度扩张可致肺部促炎细胞因子、活性氧增加和白细胞过度浸润。同时，肺不张引起的局部缺氧，可能促进轻度肺损伤。这些变化与机械通气引起的应力改变有关，同时与FiO2有关。

1.4 呼吸机相关肺损伤 呼吸机表现的肺损伤多表现为急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征，胸科手术患者呼吸机相关的肺损伤ALI 发生率为2%～6%［4］。这可能是由于肺泡不稳定和肺不张造成的，其可能机制为正常充气肺组织与塌陷肺组织间边界处的肺单位循环打开和关闭。另一种可能机制为非肺不张单元的过度膨胀，即肺不张导致肺内通气的分布变得不均一，吸气时气流优先转移至已打开的肺单位，肺泡因此过度膨胀，这一机制与呼吸机设置的潮气量和压力大小直接相关。

2 麻醉对胸科手术PPCs发生的影响

2.1 插管对胸科手术PPCs发生的影响 在胸外科手术中，气管插管或长期机械通气会导致患者易发生PPCs。一项Meta分析显示，非插管麻醉虽然可减少麻醉时间，但其肺部并发症发生率、心血管并发症发生率和手术时间与插管麻醉相比未见统计学差异。尽管最后数据显示非插管麻醉后住院时长与插管麻醉住院时长相比较短，但可能只是与较早的进食和下床活动有关［5］。在使用胸腔镜的胸科手术中，需反常呼吸和建立人工气胸，加之部分患者基础情况差，可能存在手术操作困难，从安全角度来看，进行麻醉后插管优于非插管麻醉。并且，非插管麻醉无法使健侧肺和患侧肺隔离，因此从术中操作角度来看，插管麻醉优于非插管麻醉。胸科手术中插管麻醉又分为单腔气管导管通气、双腔气管导管通气（DLT）和封堵器通气。目前，DLT和单腔气管导管通气对PPCs影响的相关临床研究较少，且尚无定论。

2.2 通气模式对胸科手术PPCs发生的影响 单肺通气（OLV）是胸外科手术的常规操作，其扩大了胸外科手术视野，减少了健侧肺的感染概率，保证了手术的顺利开展和患者生命安全。然而，OLV 可造成肺泡细胞的拉伸、过度扩张和肺泡血管受压，因此具有损伤性。

目前在OLV过程中采用肺保护性通气（PLV）已成为共识。即以患者理想体质量为标准，潮气量调整为5～6 mL/kg，呼气末正压（PEEP）5 cmH2O，肺复张手法为气道压20 cmH2O，持续15～20 s［6］。在接受肺癌切除术的患者中实施术中PLV 方案可降低PPCs 发生率，同时因为急性肺损伤和肺不张的发生率降低，重症监护病房资源的利用减少。近年有研究者指出，潮气量对PPCs 的影响不大。KARALAPILLAI 等［7］研究证实，在PEEP 相同情况下，低潮气量与常规潮气量，并未减少术后7 d 内的PPCs。这一结论与近期另一项研究结论一致［8］。近年来，不少研究引入了驱动压力（DP）这一概念，其被定义为潮气量（VT）与肺顺应性的比值，可简单地以平台压减去PEEP 来计算。与PLV 相比，DP 通气似乎更强调个体化。研究发现，与常规保护性通气相比，应用DP通气模式PPCs发生率更低［9］。

2.3 麻醉药物对胸科手术PPCs发生的影响

2.3.1 吸入麻醉药与静脉麻醉药 胸科手术常用的麻醉方式有全凭静脉麻醉、全凭吸入麻醉和静吸复合麻醉。临床常用的几种吸入麻醉药包括七氟烷、地氟烷、异氟烷等，其中七氟烷使用较普遍。静脉维持麻醉药以丙泊酚最为常用。吸入麻醉药和静脉麻醉药对PPCs 的影响，各类研究目前仍存争议。有研究报道，与全静脉麻醉相比，使用七氟烷进行单肺通气的胸部手术中炎性细胞因子的释放减少［10］。

LI 等［11］研究认为，与丙泊酚相比，七氟烷并未降低胸科手术PPCs。BECK-SCHIMMETR 等［12］研究亦认为，两种麻醉方式并无明显区别。上述研究结论不同的原因可能是实验设置的差异、麻醉药物的浓度、暴露时间及不同的实验群体和实验室技术，有待进一步研究证实。

2.3.2 肌松药 充分的肌松对于多数手术，尤其是腔镜手术是必须的。目前已有研究证明，肌松药术后是否代谢完全是中高风险患者腹部手术发生PPCs 的独立危险因素［13］。此与残余神经肌肉阻滞（RNMB）是术后肺部并发症的危险因素这一观点重合。RNMB 是术后呼吸无力的主要原因，导致术后呼吸模式受限，用力肺活量和峰值呼气流量减少，提示呼吸肌功能受损［14］。

有研究比较了泮库溴铵、维库溴铵和阿曲库铵3 种肌松药，结果表明泮库溴铵引起的RNMB 是发生PPCs的主要因素，此可能与泮库溴铵为中长效肌松剂有关，肌力恢复相对较慢，残留阻滞的发生率更高，且阻滞的持续时间明显延长有关。此结果证实RNMB 是影响术后肺部并发症的危险因素的观点。BULKA 等［15］观察了接受全麻的外科病例，发现术中使用中度非去极化肌松药与术后发生肺炎相关。未使用肌松剂拮抗药的病例术后发生肺炎的可能性是接受新斯的明肌松剂拮抗药作用病例的2.26 倍。新斯的明为临床常用的肌松剂拮抗药，舒更葡糖作为一种新型肌松剂拮抗药，拮抗罗库溴铵引起的中度阻断速度较新斯的明快7 倍，拮抗罗库溴铵引起的深度阻断速度比新斯的明快17倍［16］。

2.3.3 镇痛药 完善的镇痛有助于患者术后恢复。有研究指出，所有区域麻醉和镇痛未明确降低术后病死率，但有证据支持充分的术后镇痛可减少腹部手术PPCs 的发生。术后即刻疼痛控制不充分会导致咳嗽和呼吸力学受损，增加术后肺不张和感染概率［17］。提示术中适量使用阿片类药物减轻疼痛能降低PPCs 发生率。目前关于镇痛药对胸科手术的PPCs影响仍需更多临床研究。

2.4 液体管理对胸科手术PPCs发生的影响 围手术期液体管理在胸科手术中有重要意义。过量的液体摄入一直被认为是胸科手术发生PPCs 的危险因素。发生这种严重并发症的原因可能与液体超载、肺淋巴管肺内皮细胞损伤等有关。研究证明，围手术期输液量是影响PPCs 发生率的重要因素［18］。在全肺切除术中，ZELDIN 等［19］最初报道术中和术后24 h内给予37 mL/kg液体与全肺切除术后肺水肿有关。有研究表明，在胸腔镜肺部手术中，当术中输液速率超过6 mL/（kg·h）时，术后PCCs 发生率更高［20］。在食管手术中，术后第1 天体液正平衡被认为可预测食管癌患者PPCs 的发生［21］。这些结果均是基于传统补液方式，随着目标导向补液的提出，围术期PPCs 的结果发生变化。研究显示，接受自由液体治疗的患者比接受目标导向治疗的患者发生PPCs 风险更高［22］。虽然这两项研究均缺乏限制性液体疗法和目标导向治疗的比较，但仍提示我们微创血流动力学监测仪可能在优化胸部手术患者的液体治疗方面发挥作用。

2.5 术后镇痛对胸科手术PPCs发生的影响 疼痛刺激会增加患者术后呼吸道分泌物，延迟术后康复，并增加术后并发症发生的风险。开胸术后疼痛可能是由胸膜、肌肉和神经损伤引起，疼痛在背部较为剧烈，其原因是由于交感神经干主要传递对胸神经和胸膜后支的刺激。因此，仅靠肋间神经阻滞对术后疼痛控制远远不够。合理处理术后疼痛可预防PPCs 发生，减少慢性疼痛的发生。现已证实，与无术后镇痛相比，使用局麻进行术后镇痛能有效降低术后肺部并发症的发生。不同的术后镇痛方式各有优势，临床常用于胸外科的术后镇痛有胸段硬膜外麻醉（TEA）、胸椎椎旁阻滞（PVB）、竖脊肌平面阻滞（ESPB）、前锯肌平面阻滞（SAP）。

2.5.1 TEA 与PVB TEA 被称为胸外科术后缓解疼痛的金标准，但其操作复杂，且有局限性，不适用于所有患者，与PVB 相比更易产生其他并发症。PVB 仅涉及单侧交感神经，因此低血压的风险比双侧神经被阻滞的TEA 要小，且发生尿潴留和呕吐的概率要小。多项临床研究表明，PVB 与TEA 的镇痛效果在早期并无统计学差异，在术后30 d 内的病死率、主要并发症和住院时间亦无统计学差异［23］。尽管与其他镇痛方式相比，采用TEA 作为术后镇痛导致的非计划入住ICU 率更低［24］，但近年来PVB 因其易操作、安全性高和有效性而更受欢迎。

2.5.2 SAP 与ESPB 与PVB 和TEA 相比，这两种区域阻滞方式更安全，且操作简单，更易实施。ESPB 阻滞可为胸科手术提供较好的镇痛作用，因为它同时阻滞胸脊髓神经的背侧和腹侧支，并引起某种程度的交感神经阻滞，而SAP则局限于胸壁前、外侧的浅神经的阻滞。研究发现，与SAP相比，腔镜胸外科术后ESPB 作为术后镇痛方式改善了24 h 内患者恢复质量，降低了PPCs 的发病率，提供了更好的镇痛效果［25］。另有研究对比了ESPB 和PVB 这两种术后镇痛方式，发现术前使用ESPB 联合术后舒芬太尼镇痛泵（PCA）对开胸患者的疼痛缓解效果与PVB相似。但ESPB具有不良反应发生率低的优点［26］。

2.6 FiO2对胸科手术PPCs 发生的影响 氧对肺的不利影响取决于其暴露的浓度和持续时间。健康的肺通常能在100%氧的情况下持续暴露不到12 h，然后才会出现毛细血管渗漏。然而，在存在多种其他ALI 危险因素的胸部外科患者中，他们对高氧暴露的耐受性可能会降低。高FIO2会加重肺不张，特别是在FiO2为1.0 时。如用1.0、0.8 或0.6 的FiO2预充氧分别会导致5.6%、1.3%和0.2%的不同程度的肺不张发生率。关于最佳FiO2的问题仍存在争议，高水平（0.6～0.8）可能会降低手术部位感染的风险，但会促进肺不张和ROI 的形成。相反，低、中度FiO2（0.3～0.5）可能是确保满意的血液氧合和限制继发性肺损伤的一个适当的折衷方案。

综上所述，PPCs 发生的影响因素众多，在治疗措施有限的情况下，我们只能依靠量化评估，并对高危人群采取相应措施，预防PPCs的发生。麻醉管理作为胸科手术中不可缺少的一部分，麻醉医生应结合患者身体状况、手术方式及手术要求，选择最适合、最有利的方法，精细术中麻醉管理，减少术后并发症，加速患者康复，缩短住院时间。