李玲霞,白 玲,李元霞,李元軍△,胡 彬,李 暉
1.延安大學(xué)附屬醫(yī)院(延安716000);2.陜西省延安市人民醫(yī)院(延安716000)
隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展、日間手術(shù)的開(kāi)放[1]、兒童手術(shù)范圍的不斷擴(kuò)大以及安全、舒適化醫(yī)療觀念的提出,兒童全身麻醉的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。然在兒童全麻日間手術(shù)和擇期手術(shù)數(shù)量劇增的同時(shí),其全麻機(jī)械通氣呼吸參數(shù)如潮氣量等的設(shè)置尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),主要按照成人潮氣量(10~12ml/kg)[2]進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。學(xué)齡期兒童尚處于發(fā)育階段,呼吸參數(shù)如潮氣量等設(shè)置不當(dāng),會(huì)對(duì)患兒手術(shù)質(zhì)量、蘇醒、預(yù)后等產(chǎn)生不利影響。潮氣量過(guò)大會(huì)引起過(guò)度通氣、肺損傷、缺氧等,而潮氣量過(guò)小可致肺不張、缺氧和高碳酸血癥、呼吸性酸中毒等。另外,隨著學(xué)齡期肥胖兒童的增多,呼吸參數(shù)如潮氣量等設(shè)置再次成為圍術(shù)期麻醉管理首要解決問(wèn)題。目前,臨床研究較多的是患呼吸系統(tǒng)疾病的學(xué)齡期兒童使用小潮氣量或肺功能保護(hù)模式,而對(duì)正常健康學(xué)齡期兒童或肥胖兒童的潮氣量大小研究較少,且尚無(wú)統(tǒng)一定論。本文就學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣呼吸參數(shù)潮氣量大小設(shè)置不當(dāng)對(duì)機(jī)體的影響、影響因素等予以綜述。
全麻機(jī)械通氣是指在全麻誘導(dǎo)插管后利用麻醉呼吸機(jī)來(lái)替代、控制患者自主呼吸運(yùn)動(dòng),機(jī)械通氣是提供呼吸支持的一種重要手段。機(jī)械通氣本身是一項(xiàng)有創(chuàng)操作,機(jī)械通氣時(shí)肺泡反復(fù)開(kāi)放、塌陷可造成肺泡上皮細(xì)胞受損,另外,肺泡的反復(fù)開(kāi)放、塌陷又使上皮細(xì)胞承受了高強(qiáng)度剪切力,損傷連接處內(nèi)皮細(xì)胞、加重肺泡炎性反應(yīng)[3]。因此機(jī)械通氣對(duì)患者來(lái)說(shuō)也是一種應(yīng)激原。對(duì)于學(xué)齡期兒童,若呼吸參數(shù)潮氣量大小設(shè)置不當(dāng),呼吸機(jī)相關(guān)事件的發(fā)生率更高且會(huì)引起更為嚴(yán)重的創(chuàng)傷。
1.1 全麻機(jī)械通氣潮氣量過(guò)大對(duì)學(xué)齡期兒童的影響 首先,學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣過(guò)程中潮氣量過(guò)大,會(huì)引起肺氣壓傷。肺氣壓傷可致肺泡破裂,氣體隨之進(jìn)入肺間質(zhì)和胸腔,亦可進(jìn)入皮下、頸部、腹部、縱膈等。其臨床表現(xiàn)有肺間質(zhì)氣腫、氣胸、皮下氣腫、縱膈氣腫等。其次,潮氣量過(guò)大引起的過(guò)度通氣引起的低碳酸血癥、呼吸性堿中毒、缺氧等會(huì)并發(fā)更為嚴(yán)重的并發(fā)癥[4]:低碳酸血癥時(shí)大腦PaCO2降低,腦血管收縮和腦血流減少,長(zhǎng)時(shí)間過(guò)度通氣可使腦嚴(yán)重缺氧。另外,呼吸性堿中毒時(shí)PH增加,氧合血紅蛋白結(jié)合更加牢固,氧解離困難,導(dǎo)致組織細(xì)胞氧利用較差,機(jī)體缺氧進(jìn)一步加重。而發(fā)生低碳酸血癥、呼吸性堿中毒后,機(jī)體會(huì)啟動(dòng)代償調(diào)節(jié)機(jī)制,最終引起血中游離Ca2+和 Mg2+下降,患者蘇醒時(shí)可出現(xiàn)神經(jīng)-肌肉興奮癥狀,表現(xiàn)為手足麻木,肌肉震顫,甚至手足搐搦等,嚴(yán)重影響蘇醒質(zhì)量。過(guò)度通氣引起的低碳酸血癥、呼吸性堿中毒還可使支氣管痙攣、抑制缺氧性肺血管收縮,使肺通氣-血流比例失調(diào)和肺內(nèi)分流增加,最終導(dǎo)致PaO2降低,繼而加重缺氧性肺血管收縮(Hypoxic pulmonary vasoconstriction),加重全身組織細(xì)胞缺氧,最終引起心血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等功能變化。
1.2 全麻機(jī)械通氣潮氣量過(guò)小對(duì)學(xué)齡期兒童的影響 而全麻機(jī)械通氣過(guò)程中潮氣量過(guò)小會(huì)引起患兒缺氧、肺泡塌陷,同時(shí)低潮氣量通氣可引起CO2潴留,產(chǎn)生高二氧化碳血癥、呼吸性酸中毒等。高碳酸血癥可以間接興奮交感神經(jīng),使兒茶酚胺、血管加壓素等縮血管物質(zhì)釋放增加,使得心肌氧耗、全身血管及肺血管阻力增加,影響血流動(dòng)力學(xué)[5-6]。另外,CO2的蓄積使胸腔內(nèi)壓力增高,增加呼吸的阻力,使得通氣受阻。高二氧化碳血癥還可使顱腦血管擴(kuò)張、顱內(nèi)壓力增加,嚴(yán)重者引起腦水腫、降低術(shù)中腦氧飽和度而影響術(shù)后認(rèn)知功能。此外,CO2氣體可促使自由基和氧依賴性酶的產(chǎn)生影響腦組織內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的活性,從而導(dǎo)致廣泛性的神經(jīng)元損傷影響認(rèn)知功能[7]。
學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣時(shí)呼吸參數(shù)的設(shè)置不僅與其年齡、身高、體重、BMI等有關(guān),同時(shí)也要考慮患兒機(jī)體功能狀態(tài)的個(gè)體差異。另外,手術(shù)體位、CO2氣腹等對(duì)學(xué)齡期兒童肺功能、潮氣量大小的影響亦不容忽視。
2.1 年齡、身高和體重對(duì)學(xué)齡兒童潮氣量大小的影響學(xué)齡期兒童呼吸肌發(fā)育尚不完全,胸廓活動(dòng)范圍小,潮氣量受到一定限制。而兒童代謝旺盛,需氧量較高,因此通過(guò)增加呼吸頻率來(lái)滿足機(jī)體對(duì)氧的需求,年齡越小,呼吸頻率越快。隨著年齡增長(zhǎng),兒童身高和體重的增長(zhǎng)、發(fā)育的完善,尤其是呼吸系統(tǒng)中氣道管徑的增粗、呼吸肌功能的完善以及后續(xù)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充和機(jī)體功能鍛煉,肺功能進(jìn)一步增強(qiáng)、潮氣量也逐漸增大,而呼吸頻率下降。在年齡、身高和體重對(duì)潮氣量大小的影響方面,目前臨床研究較多的是嬰幼兒,且研究結(jié)論基本一致。研究[8-9]認(rèn)為,小兒肺功能、潮氣量等主要與身高、體重、月齡有關(guān)。臨床對(duì)學(xué)齡期兒童呼吸參數(shù)的潮氣量大小的設(shè)置主要依據(jù)成人標(biāo)準(zhǔn)(10~12ml/kg)[2],然學(xué)齡期兒童在生理、解剖方面又不同于成人[10],其在成長(zhǎng)發(fā)育速度上不及嬰幼兒,但又比各系統(tǒng)功能趨于穩(wěn)定的成人快。雖然,徐妮等[11]在對(duì)6~8歲兒童心肺功能發(fā)育情況調(diào)查及其與體型變化規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn)年齡、體表面積與6~8歲兒童的心肺功能發(fā)育水平呈相關(guān)性,但在肺功能各項(xiàng)指標(biāo)大小、機(jī)械通氣潮氣量大小設(shè)置上,目前尚無(wú)確定相關(guān)系數(shù)或公式提供參考。因此,臨床對(duì)于學(xué)齡期兒童年齡、身高、體重等與全麻機(jī)械通氣潮氣量大小的設(shè)置具體范圍上仍需進(jìn)一步的研究。
2.2 性別對(duì)學(xué)齡期兒童潮氣量大小的影響 學(xué)齡期和青春期是兒童體格發(fā)育的第二個(gè)高峰期,該時(shí)期內(nèi)兒童經(jīng)歷著第二次生長(zhǎng)突增,然男童的身高突增起點(diǎn)比女童晚2年,女童生長(zhǎng)突增年齡一般為9~11歲,男童11~13歲[12]。由于學(xué)齡期兒童第二次體格發(fā)育突增開(kāi)始時(shí)間因性別而異,因此對(duì)于9~11歲的兒童可能造成同一年齡不同性別兒童的身高、體重等不同,其骨骼成分、脂肪肌肉比值等也不相同。另外,由于近年來(lái)肥胖兒童的增多,同一年齡不同性格別的肥胖兒童由于處在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)段,其體重相同但肌肉脂肪比值、組織器官成分比例等有所不同,考慮其心肺功能等也會(huì)有所差異。徐妮等[11]的研究發(fā)現(xiàn):6~8歲學(xué)齡期不同性別兒童肺活量不同,且男童肺活量明顯大于女童;同時(shí),丁敏等[13]對(duì)合肥市6~12歲學(xué)齡期健康兒童肺功能正常值測(cè)定及影響因素分析發(fā)現(xiàn),男童用力肺活量、一秒用力呼氣容積均顯著高于女童組。加之,學(xué)齡期兒童體格發(fā)育的第二個(gè)高峰期時(shí)間段不同,因此,同一年齡、身高或體重而不同性別的兒童其肺功能、潮氣量大小等可能不同。目前,臨床對(duì)學(xué)齡期兒童用藥、輸液等常參照正常兒童身高、體重估算公式,根據(jù)實(shí)際身高、體重加以校正,但也應(yīng)考慮兒童學(xué)齡期和青春期體格發(fā)育的第二個(gè)高峰期不同問(wèn)題。
2.3 肥胖對(duì)學(xué)齡期兒童潮氣量大小的影響 近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平的提高以及飲食結(jié)構(gòu)的改變,全球兒童超重和肥胖的發(fā)生率呈現(xiàn)快速流行的趨勢(shì)[14],目前中國(guó)是兒童超重和肥胖人數(shù)最多的國(guó)家[15]。兒童肥胖對(duì)肺功能的影響與肥胖程度相關(guān),可影響大、小氣道通氣功能、用力肺活量、1秒鐘用力呼氣量和用力肺容積的呼氣流速等[16]。肥胖又易引起睡眠呼吸暫停綜合征、上氣道梗阻及反復(fù)呼吸道感染[17]。肥胖兒童頸部脂肪堆積,頸部負(fù)荷、頸圍增加,可壓迫氣道,導(dǎo)致上氣道橫截面積減少,氣道狹窄。其次,由于肥胖兒童胸、背部皮下脂肪堆積,導(dǎo)致機(jī)械負(fù)荷增大,胸廓擴(kuò)張受限、順應(yīng)性降低,而腹部脂肪堆積又使膈肌上移,引起胸腔容積變小、胸腔壓力增大。由于膈肌的上移及胸、腹腔壓力的增加使膈肌運(yùn)動(dòng)受限導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)負(fù)荷、氣道阻力增加,嚴(yán)重者可使上氣道進(jìn)一步塌陷,造成氣道的阻塞。另外,肥胖兒童肌肉內(nèi)脂肪含量增加又影響到呼吸肌的功能,抑制呼吸深度,影響單位時(shí)間的呼吸頻率,最終引起肥胖兒童肺通氣功能下降[18]。
2.4 手術(shù)體位和CO2氣腹對(duì)學(xué)齡兒童潮氣量大小的影響 隨著腹腔鏡技術(shù)器械的發(fā)展和操作水平的不斷提高,腹腔鏡手術(shù)在小兒外科治療中的優(yōu)勢(shì)日益突顯,其在小兒患者中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛[19],尤其是腹腔鏡下腹股溝疝結(jié)扎、小兒隱睪和闌尾切除手術(shù)。腹腔鏡手術(shù)常需一定的手術(shù)體位和CO2氣腹,如下腹部腹腔鏡下闌尾切除術(shù)和腹股溝疝結(jié)扎術(shù)常需頭低腳高位,使得患者尤其是肥胖患兒胸腹部膨滿,導(dǎo)致胸椎后凸,腰椎前凸,膈肌上移,進(jìn)而限制肋骨運(yùn)動(dòng)而致胸廓擴(kuò)張度變小、胸順應(yīng)性降低,最終降低潮氣量和肺功能[20-21]。另外,CO2氣腹建立后,患者腹內(nèi)壓升高,膈肌進(jìn)一步上移,胸腔受腹腔內(nèi)臟重力和氣腹壓力的雙重作用,潮氣量和肺容量明顯降低,肺泡通氣/血流比值失衡致肺通氣不足更為嚴(yán)重,而其對(duì)肥胖患者潮氣量和肺功能的影響更為明顯[22]。
2.5 麻醉呼吸機(jī)流量傳感器對(duì)學(xué)齡期兒童潮氣量大小的影響 全麻機(jī)械通氣時(shí),根據(jù)患者信息等設(shè)置呼吸參數(shù),而潮氣量的大小一般根據(jù)患者體重設(shè)置,術(shù)中根據(jù)PETCO2等對(duì)呼吸參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在患者與麻醉呼吸機(jī)回路中,流量傳感器在呼吸回路中間監(jiān)測(cè)潮氣量。通常設(shè)置的潮氣量與麻醉呼吸機(jī)機(jī)輸入患者肺內(nèi)的氣體有一定的誤差,若誤差太大,將會(huì)影響麻醉醫(yī)生的判斷,從而因潮氣量調(diào)整不當(dāng)影響到患兒生理功能,而呼吸回路漏氣、濕化水、傳感器誤差等問(wèn)題是誤差來(lái)源主要影響因素[23]。隨著醫(yī)療設(shè)備先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展及麻醉機(jī)安全檢查意識(shí)的提高、使用過(guò)程中的質(zhì)量控制、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的周期性維護(hù)、隱性故障的定期巡查以及有效的故障排除措施等使麻醉呼吸機(jī)流量傳感器引起的潮氣量誤差會(huì)越來(lái)越?。?4]。
2.6 其他因素對(duì)學(xué)齡期兒童潮氣量大小的影響 不同生活環(huán)境如農(nóng)村和城市對(duì)兒童的潮氣量、肺功能有一定的影響[25]。不同生活飲食習(xí)慣如熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)作息規(guī)律、營(yíng)養(yǎng)均衡和沉溺手機(jī)游戲、常吃油炸食品的兒童,其身體素質(zhì)健康狀況是有差別的[26],全麻機(jī)械通氣時(shí)應(yīng)考慮其潮氣量和肺功能可能也存的差異。另外,遺傳、出生分娩方式、喂養(yǎng)史等可能是影響學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣潮氣量和肺功能的因素。
學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣呼吸參數(shù)潮氣量大小的設(shè)置目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),主要依據(jù)成人標(biāo)準(zhǔn)(10~12ml/kg)[2],術(shù)中根據(jù)PETCO2和PaCO2進(jìn)行調(diào)節(jié),然PETCO2反映機(jī)械通氣潮氣量大小是否合適、PaCO2是否在正常范圍內(nèi)具有延遲性而動(dòng)脈血?dú)夥治霰O(jiān)測(cè)PaCO2對(duì)于學(xué)齡期兒童來(lái)說(shuō)是有創(chuàng)性操作。然考慮到潮氣量大小不當(dāng)所引起的過(guò)度通氣致低碳酸血癥、呼吸性堿中毒和缺氧等或通氣不足所引起的高碳酸血癥、呼吸性酸中毒等都會(huì)嚴(yán)重影響圍術(shù)期學(xué)齡期兒童機(jī)體功能、影響手術(shù)質(zhì)量、麻醉蘇醒及預(yù)后,以及圍術(shù)期學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣呼吸參數(shù)潮氣量大小的設(shè)置參數(shù)的影響因素大多與兒童生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)相關(guān),再加上兒童肥胖及肥胖兒童手術(shù)數(shù)量增加等問(wèn)題的出現(xiàn),因此目前迫切需要適用于學(xué)齡期兒童和肥胖兒童的潮氣量大小的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。有研究[27]提出,對(duì)于肺功能正常的學(xué)齡期肥胖兒童患者,在全麻機(jī)械通氣時(shí)使用校正體重以10ml/kg設(shè)置初始潮氣量能維持較好的氧供,同時(shí)使血PaCO2和PETCO2維持在正常范圍內(nèi),降低再次調(diào)整呼吸參數(shù)的次數(shù)。然其研究對(duì)象為學(xué)齡期肥胖兒童且樣本量有限,另外對(duì)于BMI正常的學(xué)齡期兒童是否適用尚需探討。因此,對(duì)學(xué)齡期兒童全麻機(jī)械通氣呼吸參數(shù)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)仍需進(jìn)一步的大量臨床試驗(yàn)。