编译：宋婉雪； 点评：徐文韵

海军军医大学附属长征医院  

引言

众所周知，骨麻在欧美国家，征途肥胖非常普遍，呼气患者合比率高达28%（欧洲）和38%（美国）。末正手术后，压通影响肥胖患者常伴有很多并发症，气水包括伤口愈合不良、平对手术部位感染、肥胖分布脓毒症、通气心肌梗塞以及肺部并发症，及氧造成住院时间延长。骨麻麻醉诱导后，征途肺容积和氧合能力降低，呼气患者合这在病态肥胖患者中会更严重。末正胸壁顺应性降低会引发限制性综合征，压通影响通气分布不均匀，需要向腹腔内充气的腹腔镜或机器人手术中则更明显。当潮式呼吸时，外周气道是关闭的，因此，肺不张和周期性肺泡塌陷易发生在最依赖肺通气的区域。呼气末正压（PEEP）和周期性的肺泡复张（ARMs）可以预防甚至逆转肺不张及周期性肺泡塌陷。本期带来《Eur J Anaesthesiol》刊发的一篇探索性临床对照试验，研究了不同PEEP的通气策略对依赖肺的通气分布、呼吸和血流动力学参数以及外周血和脑氧合的影响。

研究方法

该研究于2015年1月至2018年5月在瑞士日内瓦大学进行。纳入标准为：BMI≥35kg/m2，择期行开放或腹腔镜手术且手术时间≥120min，中至高风险（ARISCAT评分≥26）术后肺部并发症（PPCs）。排除标准：有肺部手术史；60天内有放化疗史；30天内有机械通气史。

患者入室后连接监护仪，监测MAP、HR和动脉血氧饱和度（SaO2）。根据连续无创动脉脉搏波分析测定每搏量(SV），近红外血氧仪监测脑组织氧合（SctO2）。在第4或第5肋间隙水平围绕胸部放置一个16电极硅胶带，通过前中线位置的参考电极连接到电阻抗断层成像（EIT）监护仪上评估通气情况。麻醉气管插管后，选择容量控制通气模式，设置VT 7 ml /kg（预测体重，PBW），RR 12次/min，FIO2为0.4，调整参数以保持SaO2≥92%。调整吸呼比（I：E）、吸气时间和呼吸频率，以维持PetCO2在35～45mmHg。患者随机分配至4cmH2O的PEEP（低PEEP组）或12cmH2O的PEEP联合每小时ARMs（高PEEP组）。ARMs：逐步增加潮气量（+ PBW 的4ml/kg），直至气道压上升至40～50cmH2O。

直接记录的呼吸参数，包括VT、PEEP、RR、SpO2、FIO2、呼气末二氧化碳浓度（FetCO2）、吸气峰压和平台压（PPlateau）。通过标准公式计算的参数，包括驱动压(ΔP=PPlateau - PEEP），动态顺应性（CDyn=VT/ΔP）,心指数（CI=SV×HR/体表面积）和氧合指数（SaO2/ FIO2）。平均潮气EIT图像是由周期性注入旋转电流产生的电压分布所形成，阻抗潮气变异（ITV）为呼气末相对阻抗和吸气末相对阻抗之间的差值。潮气EIT图像被细分为四个水平区域（从上到下： ROI -Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ），数值用15 秒内各层总通气量的百分比表示。ROI-Ⅲ和ROI-Ⅳ图像代表了依赖通气肺区域（VDL）的通气情况，ROI-Ⅰ和ROI-Ⅱ图像反映了非依赖通气肺的通气情况。麻醉诱导前，嘱患者以正常的速率稳定呼吸3 min（12～16次/min），并在自主呼吸的最后一分钟，获取所有的EIT图像及数值。记录以下5个时间点的呼吸血流动力学参数、氧合指数及EIT值：麻醉诱导前（awake）、麻醉诱导5min后插管时（postinduction）、插管后1小时（H1）、插管后2小时（H2）、插管后3小时或手术结束时（H3）。在高PEEP组中，每个ARM结束时加测一次呼吸和血流动力学参数。

主要终点指标：EIT测量的VDL的通气百分比；次要终点指标：包括SaO2/ FIO2、呼吸血流动力学参数以及SctO2。

样本量计算：根据在低PEEP组中观察到的VDL值以及对应的协方差矩阵，检测到高PEEP组的VDL增加10%（假设α=0.05，检验功效=80%）至少需要72例患者（每组）。

统计学分析：使用STATA软件进行统计学分析。计量资料用标准差（SD）、95%置信区间（CI）或四分位距[IQR]表示，计数资料用频率（%）表示。计量资料的比较采用t检验或Wilcoxon秩和检验，计数资料的比较采用χ2检验或Fisher检验。使用标准差异化（STDs）来评估两组基线特征之间的不平衡。采用重复测量分析来评估高呼气末正压对通气和血流动力学参数的个体之间和个体内部之间的影响。采用Sidak-Bonferroni校正进行两两比较，分析各时间点的效果。采用重复测量分析和配对t检验评估ARMs对高呼气末正压组血流动力学和通气参数的影响。

结果

共招募249例患者，纳入本亚研究有162例，并对其进行EIT、呼吸血流动力学和氧合参数的测量（图1）。

图1

两组患者的一般特征和手术特征无差异，两组之间的PPCs发生率、需呼吸支持治疗患者数和住院时间也没有差异（表1）。

表1 术前患者特征和术中外科相关数据

主要终点指标：

两组患者术前仰卧位自主呼吸下VDL无差异(高PEEP组 vs. 低PEEP组 ：49.3% vs. 50.5%）。机械通气后，高PEEP组VDL的降低小于低PEEP组(-11.2% vs. -13.9%），VDL增加了约2.7%（图2）。在周期性ARMs结束时，VDL平均增加了5.4%。经仰卧位和腹部充气后，VT分布无变化，VDL分布保持稳定至手术结束。 

图2 高PEEP组和低PEEP组的VDL对比

次要终点指标：

与基线值相比，两组开始机械通气后SaO2/FIO2均下降（高PEEP组 vs. 低PEEP组 ：-49.6% vs. -51.3%），但高PEEP组较低PEEP组仍略高（+2.7%）（图3）。在每个ARM结束时，SaO2/FIO2略有增加。如表2所示，与低PEEP组相比，高PEEP组的平均Pplateau更高，ΔP更低，CDyn更高。机械通气3h后，低PEEP组CDyn降低，而高PEEP组保持不变。两组术中ΔP和VDL无相关性（低PEEP组R2=0.0002，高PEEP组 0.0074）。同样地，ARMs后VDL的短暂升高（<10%、10～25%或> 25%）与ΔP的显著降低也无关。

表2 高PEEP组和低PEEP组呼吸参数对比

图3 高PEEP组和低PEEP组SaO2/FIO2对比

两组患者术中的血流动力学参数无差异（图4）。ARMs会引起MAP（-13.7 mmHg）和CI (-0.54 l min-1 m-2)一过性的降低。

术中，高PEEP组左右脑的SctO2保持不变，低PEEP组SctO2随着时间的推移略有下降（图4）。在ARMs之后，SctO2小幅度减少（左右前脑分别为3.0%和3.2%）。 

图4 高PEEP组和低PEEP组血流动力学参数对比

讨论

该研究发现，在腹部手术中，有PPCs风险的肥胖患者，采用低/生理潮气量、12 cmH2O PEEP联合间断ARMs的通气方式，与不联合ARMs的4 cmH2O PEEP相比，会引发依赖通气肺的通气再分布，ARMs期间更加明显；除此之外，高PEEP通气方式下的PPlateau更高，ΔP更低，但ΔP的降低与VDL的改善不相关；血流动力学参数和SctO2在高PEEP组更佳，而且在ARMs期间，CI和MAP会一过性下降。

全身麻醉气管插管后，随着肺内氧摄取的减少，机械通气会引发通气从依赖肺分配到非依赖肺，加重通气/血流比失调。该研究在术前予以患者纯氧通气，发现灌注良好的部分依赖肺发生吸收性肺不张，而头高脚低位引起横膈肌下移，同时保留下肺背侧部分肺容量。相较于4 cmH2O PEEP，12 cmH2O PEEP联合间断ARMs的通气方式下，患者的PPlateau更高（+1.7cmH2O），背侧肺通气增加（+2.7%），肺压力减轻，ΔP（-6.3 cmH2O）更低，CDyn更高（+6.6 ml cmH2O-1）。背侧肺通气和全身氧合的轻度改善只是短暂的，且在每次ARM后亦低于术前水平。总而言之，肺成像和生理数据表明，10～12cmH2O PEEP联合间断ARMs并不能持续逆转因麻醉和机械通气造成的通气障碍，且ΔP并不是肥胖患者最优肺复张的指标。考虑到患者生理特征如BMI、脂肪分布、胸腹解剖等、手术体位和手术方式对呼吸动力学的干扰，可以通过呼气末正压滴定实验，或0 cmH2O的呼气末跨肺压，或通过EIT成像将肺塌陷和扩张控制在最小范围来个性化选择最佳的PEEP。应用这种肺通气策略往往需要较高的PEEP（15～23cmH2O ），而且已有研究证明其在行腹部手术的肥胖患者中，减少肺塌陷和扩张，使潮气量的分布更均匀，进而提高氧合和呼气末肺容量。然而，术中间断ARMs带来的肺通气获益并不持久，亦无法改善患者预后。

该研究中，两组患者血流动力学参数和脑氧指数无明显差异。在ARMs期间，较大的潮气量和胸内压带来的过度通气和静脉回流受阻，会导致FetCO2、CI和MAP的一过性降低。FetCO2平均降低0.5%（-4 mmHg动脉二氧化碳分压）会引发急性低碳酸血症，脑血管收缩，使脑血流量减少8~12%、 SctO2降低3～4%。相反，ARMs后，肺背侧通气增加，氧合指数（SaO2/FIO2）改善，抵消了低碳酸血症造成的血管收缩，SctO2平均增加了3%。说明ARMs在脑血管自动调节功能保留且颅内压正常的患者中可以短暂地改善脑部氧合情况。脑氧合的改善可以避免发生因脑氧饱和度降低产生的术后认知功能障碍。

局限性：1.该研究采用的两种水平的PEEP均低于个体化PEEP通气策略的PEEP值。2.不同的ARMs方案可能产生不同的呼吸血流动力学效应。3.该研究属于单中心研究，且主要对象为接受腹部手术的患者，不适用于其他手术和有肺部病史的患者。

结论

在头高脚底体位腹部手术的肥胖麻醉患者中，术中应用12 cmH2O的呼气末正压联合间断ARMs，与仅应用4 cmH2O的呼气末正压相比，依赖肺通气轻微再分配，通气以及外周、脑氧合改善。

骨麻征途的点评

近年来，随着生活条件的提高，肥胖现象非常普遍，以发达国家和地区尤为突出。病态肥胖由于其病理生理的改变，常影响患者预后，造成相关术后并发症，最终使住院时间延长。

在肥胖患者中，麻醉和机械通气时容易发生小气道和肺泡塌陷。呼气末正压通气（PEEP）和间断肺泡复张（ARMs）已被证明是预防和逆转肺不张和肺泡塌陷的有效方法。与0~2cmH2O的PEEP相比，8~10cmH2O的PEEP已被证明在增加呼吸顺应性、氧合和肺通气方面是有效的。虽然应用PEEP联合小潮气量/ARMs已被广泛提倡以预防肺损伤和肺不张，但PEEP水平和ARM对呼吸、血流动力学和氧合参数的影响仍存在争议。本试验通过记录术中不同时间点以及ARM前后的呼吸力学、血流动力学和脑氧合变量，研究局部肺通气、呼吸机械功能和血流动力学参数变化之间的关系。

电阻抗断层成像技术（EIT）、脉冲轮廓分析的心输出量监测仪和近红外光谱（NIRS）是评估麻醉机械通气患者的肺部通气分布以及全身/局部氧输送有效可靠的监测工具。

EIT能够通过物体表面的电流感知内部电阻变化，近年来多应用于医学领域尤其是呼吸力学方面的研究。将EIT带放置在第4至5肋间隙，在胸部产生5~10cm宽的横切面，可以避免手术操作影响，通过描述肺中部的气体分布反应整个肺通气。对比肺活量测定和计算机断层扫描检测，EIT能有效监测肺不张、肺泡复张和过度膨肺。

德国莱比锡大学医院正在进行一项肥胖患者多中心术中保护性通气权威临床试验（PROBESE）。在这个大样本研究中，EIT对局部肺通气的实时无创成像，并用于比较高、低呼气末正压水平对肺通气分布的影响。本试验为该大型临床试验的一个亚试验。

研究发现，头高脚底体位腹部手术的肥胖麻醉患者中，与PEEP 4 cmH2O相比，将PEEP设为12 cmH2O，每小时使用ARM时，依赖性肺通气略有增加，驱动压力降低，全身氧合略有改善。在每个ARM结束时，脑组织氧合增加，而心脏指数和血压短暂下降。脑氧合的改善可以避免术后认知功能障碍。

但该试验仍存在局限，包括PEEP的选择，ARM方案的选择，以及试验对象的选择等等，我们可以根据这篇文章作为灵感来源，设计出不同的临床试验，进一步完善临床方案，改善肥胖患者的预后。

编译：宋婉雪

点评：徐文韵 

（本栏目由仙琚制药公益支持，仅供医学专业人士参考）        

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