牛鑫磊,張玉柱,馮念海

(1.濱州醫(yī)學(xué)院,山東 濱州,256600;2.淄博市中心醫(yī)院麻醉科)

超重與肥胖的患病率在全球范圍內(nèi)不斷增加,一項研究表明[1],自1980年以來肥胖發(fā)病率持續(xù)上升,甚至有70多個國家的肥胖發(fā)病率增加了一倍。減容手術(shù)經(jīng)過不斷發(fā)展,因具有安全性、長期有效性已成為治療肥胖癥及其相關(guān)合并癥的重要手段[2]。目前全球最常見的兩種減容手術(shù)為腹腔鏡袖狀胃切除術(shù)與腹腔鏡Roux-en-Y胃旁路術(shù)[3]。術(shù)后體重可大幅持續(xù)下降,緩解肥胖相關(guān)并發(fā)癥,長期改善生活質(zhì)量[4]。由于肥胖患者的呼吸解剖及生理發(fā)生了變化,術(shù)前常伴隨呼吸系統(tǒng)合并癥,面罩通氣困難、插管困難的風(fēng)險更高,再加上更短的去氧飽和時間,麻醉誘導(dǎo)后呼吸暫停期間容易出現(xiàn)氧飽和度快速下降,麻醉蘇醒期及術(shù)后容易出現(xiàn)低氧血癥、肺不張等肺部并發(fā)癥。Wang等[5]的研究表明,病態(tài)肥胖患者圍術(shù)期發(fā)生嚴(yán)重氣道并發(fā)癥的風(fēng)險是普通患者的四倍。因此肥胖患者的圍術(shù)期氣道管理尤其具有挑戰(zhàn)性,需要麻醉醫(yī)師進(jìn)行仔細(xì)的術(shù)前評估、術(shù)中保護(hù)性通氣及術(shù)后早期監(jiān)護(hù)。

1 術(shù)前氣道評估與呼吸功能鍛煉

1.1 病態(tài)肥胖患者的氣道特點

病態(tài)肥胖患者在呼吸解剖、生理上會發(fā)生一系列變化。解剖方面,脂肪組織在咽喉部、面部、頸部、胸部及腹部堆積,會造成氣道管腔狹窄、面罩通氣困難、人工氣道置入困難、胸壁順應(yīng)性下降、呼氣儲備量減少、功能殘氣量(functional residual capacity,FRC)降低、隔肌偏移減少及仰臥時肺不張;舌體肥大、過多的上呼吸道軟組織與咽擴(kuò)張肌功能降低使肥胖患者易患阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea,OSA)。在呼吸生理方面,其呼吸模式為淺快呼吸,即頻率增加、潮氣量減少,總呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性降低帶來肺泡塌陷及小氣道閉合,使氣道阻力增加、FRC減少。氣道阻力增加會使呼吸做功增加,氧耗增加,而FRC減少會影響肺換氣。兩者的綜合效應(yīng)導(dǎo)致肺泡氣-動脈氧梯度差增大,使病態(tài)肥胖患者在麻醉誘導(dǎo)后容易出現(xiàn)氧飽和度快速下降與呼吸暫停[6]。

1.2 困難氣道的評估

肥胖患者頸部、胸部常有大量脂肪組織堆積,喉鏡暴露困難、氣管插管困難發(fā)生率較高,因此術(shù)前麻醉醫(yī)師需對肥胖患者氣道進(jìn)行詳細(xì)評估。常規(guī)氣道評估內(nèi)容包括:是否存在困難氣道病史及影響氣道的疾病、張口度、顳下關(guān)節(jié)活動度、頦甲距離、頭頸活動度、改良Mallampati評分、喉鏡顯露分級。此外,由于脂肪組織堆積部位不同,針對病態(tài)肥胖患者還可測量一些身體數(shù)據(jù)。Emik等[7]的研究證實高改良Mallampati評分與高頸圍(>41.5 cm)、高腰圍(>153.5 cm)、高胸圍(>147.5 cm)是病態(tài)肥胖患者發(fā)生困難氣管插管風(fēng)險的預(yù)測因素。而身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)與困難氣管插管間的必然關(guān)系仍存在爭議,目前的研究中,未發(fā)現(xiàn)高BMI是困難氣管插管的危險因素。Wang等[8]對BMI與直接喉鏡下困難氣管插管進(jìn)行了一項Meta分析,結(jié)果顯示與非肥胖患者相比,高BMI與困難氣管插管無關(guān),但高BMI是面罩通氣困難五項獨立危險因素之一,肥胖患者面罩通氣困難風(fēng)險更高。BMI較高、頸圍較大的患者安全呼吸暫停時間要短得多,需要更加注意術(shù)前氧儲備的優(yōu)化。聲門上氣道裝置可用于搶救困難與失敗的面罩通氣,最大限度地減少操作者面罩通氣疲勞[9]。

1.3 病態(tài)肥胖帶來的氣道并發(fā)癥

在接受減容手術(shù)的患者中,OSA發(fā)生率很高,是最常見的呼吸系統(tǒng)合并癥之一[10]。在肥胖癥患者中,OSA發(fā)病率高達(dá)45%～70%以上,減容手術(shù)是最有效的治療方案之一[11]。研究表明,在這一人群中,OSA的嚴(yán)重程度存在差異,重度OSA患病率更高[12]。通過詢問患者有無夜間打鼾、呼吸暫停、睡眠中覺醒及日間嗜睡等病史,明確患者是否伴有OSA及其嚴(yán)重程度,可通過“STOP問卷”、“BANG問卷”進(jìn)行篩選。S代表打鼾、T代表日間嗜睡、O代表呼吸暫停、P代表高血壓、B代表BMI>35 kg/m2、A代表年齡>50歲、N代表頸圍>40 cm、G代表性別為男性。存在2個以上STOP問題或3個以上BANG問題則是OSA高危人群[13]。同時也可進(jìn)行睡眠呼吸監(jiān)測,使用多導(dǎo)睡眠儀評價患者呼吸暫停-低通氣指數(shù)即睡眠中每小時呼吸暫停與低通氣數(shù)。OSA可能引起喉鏡插管困難及面罩通氣困難,對于已確診并進(jìn)行呼吸睡眠治療的OSA患者,若需持續(xù)正壓通氣(continuous positive airway pressure,CPAP)壓力>10 cmH2O,則提示存在面罩通氣困難。Ahmad等[14]的一項研究表明,在腹腔鏡胃減容手術(shù)后的24 h內(nèi),病態(tài)肥胖患者術(shù)后經(jīng)常出現(xiàn)氧飽和度下降,應(yīng)及時預(yù)防術(shù)后低氧血癥[15]。當(dāng)OSA嚴(yán)重時,術(shù)前及圍手術(shù)期使用CPAP或雙水平氣道正壓通氣可減少術(shù)后并發(fā)癥如高碳酸血癥、低氧血癥、肺動脈血管收縮的發(fā)生[16]。

1.4 術(shù)前呼吸功能鍛煉

病態(tài)肥胖患者因自身病理生理的改變導(dǎo)致潮氣量減少、呼吸頻率加快、肺順應(yīng)性降低,彈性阻力與肌肉做功增加、耗氧量增加,呼吸肌力量與耐力降低、疲勞程度加重,再加上術(shù)中人工氣腹的建立,導(dǎo)致全身麻醉蘇醒期發(fā)生氣道萎陷、低氧血癥、肺不張等肺部并發(fā)癥的風(fēng)險大大增加[17]。研究證實,術(shù)前兩周的吸氣肌功能訓(xùn)練能有效改善病態(tài)肥胖患者蘇醒期的氧合,促進(jìn)呼吸功能的恢復(fù),減少蘇醒期低氧血癥的發(fā)生[18-19]。Kendall等[20]根據(jù)患者特征、年齡、體重指數(shù)、手術(shù)類型、訓(xùn)練周期、訓(xùn)練方案進(jìn)行了Meta分析,結(jié)果顯示老年及腹腔鏡手術(shù)患者受益更多,并且物理治療干預(yù)的有效性與吸氣肌功能訓(xùn)練強(qiáng)度有關(guān),應(yīng)至少兩周及每天15 min以上的吸氣肌功能訓(xùn)練。

2 圍術(shù)期個體化肺保護(hù)性通氣

2.1 小潮氣量通氣

理想的潮氣量既能滿足患者基本氧合,又能減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。肥胖患者胸壁的順應(yīng)性降低及氣道管腔狹窄,導(dǎo)致不同程度的肺泡塌陷及氣道阻力增高,FRC減少,幾乎接近殘氣量。麻醉誘導(dǎo)后FRC的降低可通過以下經(jīng)驗公式計算:FRC(誘導(dǎo)后/麻醉前)=[137.7-164.4×(體重/身高)]×100%。麻醉后使肺泡進(jìn)一步塌陷,此時如果采取較高的潮氣量試圖改善肺泡萎陷的狀態(tài),非但不能改善肺不張,反而會使肺泡過度膨脹,呼氣末時無法維持呼氣末正壓(positive end expiratory pressure,PEEP)。肺泡大幅度地反復(fù)開放與閉合產(chǎn)生的剪切力會造成肺的牽拉傷,由此引發(fā)級聯(lián)式的炎性介質(zhì)的釋放,加重肺損傷。由于肥胖患者氣道阻力增大,小潮氣量相較大潮氣量的優(yōu)勢是將氣道壓維持在較低水平,從而減少氣壓傷的發(fā)生[21]。肥胖患者潮氣量的設(shè)置應(yīng)采用預(yù)測體重而不是實際體重計算。預(yù)測體重計算方式為男性:50+0.91[身高(cm)-152.4],女性:45.5+0.91[身高(cm)-152.4]。因此在以往機(jī)械通氣過程中對肥胖患者使用大潮氣量通氣的可能性更大,尤其矮胖患者。一項Meta分析表明[22],在更廣泛的無急性呼吸窘迫綜合征患者中,低潮氣量通氣能降低肺損傷。研究證實[23],使用生理潮氣量6～8 mL/kg預(yù)測體重對患者更有利,再根據(jù)術(shù)中血氣分析調(diào)整呼吸頻率參數(shù)保證適當(dāng)?shù)难醴謮杭岸趸挤謮?。Futier等[24]的研究表明,使用無PEEP或PEEP水平過低的小潮氣量通氣會促進(jìn)肺不張的形成,因此應(yīng)用小潮氣量通氣模式時應(yīng)聯(lián)合使用合適的PEEP。

2.2 PEEP通氣

肥胖患者的FRC降低及腹腔鏡術(shù)中氣腹的建立使氣道壓力增加,較非肥胖患者對肺不張、內(nèi)源性PEEP缺乏更敏感。一項針對肥胖患者的研究中,PEEP的應(yīng)用有助于防止FRC降低導(dǎo)致的肺泡閉合,改善肺順應(yīng)性、降低吸氣阻力,推薦大多數(shù)肥胖患者機(jī)械通氣過程中可聯(lián)合應(yīng)用10 cmH2O的PEEP[25]。由于個體特征如胸廓形狀、胸腹部脂肪組織重量的不同導(dǎo)致患者對所需最適宜PEEP水平存在個體差異[26]。Pereira等[27]對腹部手術(shù)患者應(yīng)用電阻抗成像技術(shù)指導(dǎo)PEEP滴定的研究發(fā)現(xiàn),腹部手術(shù)麻醉期間個體化PEEP的設(shè)置可減少術(shù)后肺不張[28],同時改善術(shù)中氧合,副作用最小,且腹腔鏡手術(shù)的優(yōu)勢較開腹手術(shù)更明顯。劉文君等[29]推薦,根據(jù)靜態(tài)壓力-容量曲線設(shè)定最佳PEEP,將PEEP值定為曲線低位拐點上2 cmH2O處,靜態(tài)壓力-容量曲線的開始段有一向上的拐點稱為低位拐點,代表萎陷肺泡復(fù)張,在呼氣末使用稍大于拐點處的壓力水平,能使較多肺泡維持開放狀態(tài),此方法簡單易行,但具有一定的滯后性。電阻抗成像技術(shù)可同步連續(xù)動態(tài)監(jiān)測肺通氣過程中電阻抗的變化,即可反映肺組織局部通氣分布情況,但儀器價格昂貴,在一些胸腹手術(shù)中消毒范圍也限制了其應(yīng)用,且復(fù)雜技術(shù)進(jìn)一步削弱了常規(guī)應(yīng)用的可行性。因此需要尋找簡單、可行的方法對肥胖患者進(jìn)行個體化PEEP滴定。Wang等[30]在肥胖患者中應(yīng)用兩種滴定方式,證實通過靜態(tài)壓力-容量曲線設(shè)定最佳PEEP在降低肺組織塌陷比例方面并不亞于電阻抗成像技術(shù)測定,且臨床應(yīng)用簡便、有效。

2.3 肺復(fù)張策略

肺復(fù)張策略用于糾正低氧血癥、實現(xiàn)肺保護(hù)的機(jī)制主要是減少肺不張,從而減少肺內(nèi)分流,改善患者的肺順應(yīng)性與通氣血流比值。肺復(fù)張策略可用于機(jī)械通氣初期,使麻醉后萎陷的肺泡重新開放,再聯(lián)合PEEP,可明顯減少肺泡的重新閉合,從而改善氧合。肺復(fù)張時非肥胖患者需克服高達(dá)40 cmH2O的氣道壓力,肥胖患者需克服40～50 cmH2O的氣道壓力[31]。目前臨床主要有3種肺復(fù)張策略:(1)手法肺復(fù)張選取手控模式:利用麻醉機(jī)的儲氣囊調(diào)節(jié)壓力活瓣達(dá)到40 cmH2O的充氣壓力,持續(xù)向肺內(nèi)充氣60～120 s;(2)壓力控制法選取壓力控制通氣(pressure controlled ventilation,PCV)模式:將控制壓力調(diào)整至15～20 cmH2O,將PEEP調(diào)整至25～30 cmH2O,使峰壓達(dá)40～45 cmH2O,維持2 min;(3)PEEP遞增法選取PCV模式:保持控制壓力為10～15 cmH2O,在原有PEEP水平上每30～60 s增加5 cmH2O,直至峰壓達(dá)40～45 cmH2O,再逐漸下調(diào)PEEP。其中手法肺復(fù)張因容易執(zhí)行因而在臨床廣泛應(yīng)用,但氣道壓力難以控制,有引起氣壓傷、心律失常甚至復(fù)張性肺水腫的風(fēng)險,易致血流動力學(xué)不穩(wěn)定;并且切換回機(jī)控模式時,肺泡有重新塌陷的風(fēng)險。PEEP遞增法需要應(yīng)用較高水平的PEEP,操作復(fù)雜且耗時,臨床應(yīng)用較少。壓力控制法無需使用過高水平的PEEP,同時循環(huán)波動影響較手法肺復(fù)張小[32],逐漸替代了傳統(tǒng)手法肺復(fù)張。肺復(fù)張在肺保護(hù)性通氣中發(fā)揮關(guān)鍵作用,圍手術(shù)期肺部超聲引導(dǎo)下的肺復(fù)張術(shù)被證實利于降低術(shù)后肺不張、低氧血癥、后肺象限通氣損失的發(fā)生率[33]。在肺復(fù)張后,充滿100%氧氣的肺泡有迅速塌陷、形成分流的趨勢。這種吸收性肺不張可通過調(diào)整吸入氧濃度<1.0進(jìn)行肺復(fù)張來減輕。在腹部手術(shù)及需要Trendelenburg體位的手術(shù)中,肺復(fù)張僅短暫改善術(shù)中氧合,肺不張會在40 min內(nèi)復(fù)發(fā)。肺復(fù)張后可聯(lián)合10 cmH2O的PEEP維持肺復(fù)張效果[34]。Nestler等的研究證實,重復(fù)進(jìn)行肺復(fù)張可能增強(qiáng)或延長其益處[35],且對術(shù)后早期氧合有益,并可能促進(jìn)早期拔管[36]。

2.4 容量控制通氣與PCV

多項研究探討了肥胖患者全身麻醉的最佳呼吸機(jī)通氣模式,結(jié)果一直存在爭議。有學(xué)者認(rèn)為[37],容量控制通氣與PCV似乎對氧合、呼吸力學(xué)、心血管反應(yīng)具有相似影響。而另外的研究表明[38],在肥胖手術(shù)患者中,PCV可顯著改善氧合。PCV模式吸氣時氣道流速減慢,吸氣與呼氣時間比延長,平均氣道壓力、吸氣時間增加,使塌陷的遠(yuǎn)端肺泡擴(kuò)張,改善氧合,氣流分布更均勻,改善通氣-血流比值。較新的麻醉呼吸機(jī)提供了一種新型的呼吸機(jī)模式,稱為壓力控制容量保證通氣模式。這是一種“容積定向、壓力受限、時間循環(huán)”的呼吸機(jī)模式,可結(jié)合PCV與容量控制通氣的有益特征。根據(jù)選擇的潮氣量目標(biāo),自動調(diào)節(jié)壓力控制。呼吸機(jī)根據(jù)前一次呼吸測量出的呼出氣體積調(diào)整下一次呼吸的壓力極限,并具有預(yù)設(shè)的高壓極限,以避免氣壓損傷。因此,其能以最低峰值吸氣壓力實現(xiàn)所需的潮氣量。一項研究[39]比較了腹腔鏡減容手術(shù)期間采用容量控制通氣、PCV與壓力控制容量保證通氣模式三種通氣模式,與容量控制通氣相比,PCV、壓力控制容量保證通氣模式下的峰值氣道壓力較低,但未觀察到明顯氧合差異,PCV與壓力控制容量保證通氣模式的有益影響在青少年肥胖患者中較老年患者更為顯著,因為青少年的肺部未出現(xiàn)與衰老相關(guān)的變化,因此PCV與壓力控制容量保證通氣模式的生理益處更明顯。一項關(guān)于13種通氣策略比較的Meta分析提示[40],PCV+個體化PEEP+肺復(fù)張是肥胖患者的最佳通氣策略,提高氧合指數(shù)、改善肺順應(yīng)性更有效。

3 術(shù)后拔管時機(jī)及早期輔助性通氣改善氧合

3.1 術(shù)后拔除氣管導(dǎo)管

肥胖氣道管理的最后一步是氣管拔管與恢復(fù)。肥胖患者在麻醉蘇醒期發(fā)生致命性并發(fā)癥的風(fēng)險遠(yuǎn)大于麻醉維持期,主要威脅仍來自氣道的管理。拔管時保證患者完全清醒、無肌松殘余,患者取頭高腳低位。由于腹腔鏡下胃減容術(shù)所需肌松等級為中深度,一旦出現(xiàn)術(shù)后肌松殘余可能導(dǎo)致低氧血癥、氣道阻塞、誤吸、氣管拔管延遲、麻醉恢復(fù)室停留時間延長及清醒患者出現(xiàn)肌無力而躁動不安等。肥胖患者對鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜藥物的敏感性及肌松、鎮(zhèn)靜藥物殘留的風(fēng)險高于非肥胖患者,以及患者本身可能合并的OSA等呼吸系統(tǒng)基礎(chǔ)合并癥,術(shù)后24 h內(nèi)肥胖患者發(fā)生氣道梗阻的風(fēng)險極高[41],因此應(yīng)常規(guī)進(jìn)行肌松拮抗。新斯的明拮抗需要在肌松程度恢復(fù)至四個成串刺激比值>0.2,而舒更葡糖鈉可拮抗羅庫溴銨等甾體類非去極化肌松藥的深度肌松。Ekinci在對病態(tài)肥胖患者進(jìn)行胃減容手術(shù)的研究中強(qiáng)調(diào),舒更葡糖鈉的肌松拮抗恢復(fù)時間較新斯的明更快,且無膽堿酯酶抑制劑逆轉(zhuǎn)肌松殘余時的劑量封頂效應(yīng)與心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)副作用,可作為首選[42]。待患者肌松監(jiān)測顯示肌力完全恢復(fù),呼喚患者有睜眼、張口、舉手等反應(yīng),在自主呼吸條件下能維持動脈氧合且神智清醒能完成指令的情況下方可安全拔管。避免關(guān)閉呼吸機(jī)、使二氧化碳積聚以刺激自發(fā)通氣的常見做法,可避免呼吸暫停期肺泡塌陷,在機(jī)械通氣與自主呼吸之間的過渡期間應(yīng)用CPAP。常規(guī)做好放置口咽或鼻咽通氣道的準(zhǔn)備,并準(zhǔn)備進(jìn)行面罩輔助通氣。

3.2 早期輔助通氣

上腹部與胸部手術(shù)常因膈神經(jīng)反射抑制、術(shù)后疼痛導(dǎo)致術(shù)后通氣功能的改變,使術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率升高,如痰液潴留、肺不張、肺部感染,繼發(fā)低氧血癥。對于存在嚴(yán)重OSA或低通氣綜合征的患者尤其術(shù)前已使用CPAP的患者[43],術(shù)后需繼續(xù)使用CPAP或雙水平氣道內(nèi)正壓通氣等無創(chuàng)呼吸機(jī)輔助治療[44]。其目的是提供通氣支持,以便更快地恢復(fù)肺容量,改善氧合、減少呼吸做功氧耗。同時,持續(xù)氣道正壓通氣可抵消腹部壓力對橫膈膜的影響,減輕肥胖患者的吸氣肌負(fù)荷。但有的學(xué)者認(rèn)為CPAP可能升高食管與胃的氣壓,導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力使縫合線斷裂。de Raaff等[45]的研究證實,胃減容手術(shù)后CPAP似乎不會增加縫合線斷裂的風(fēng)險,CPAP推薦用于接受減肥手術(shù)的中度或重度OSA患者。

綜上,肥胖患者術(shù)前多伴隨呼吸系統(tǒng)合并癥,圍手術(shù)期呼吸功能的變化使術(shù)中、術(shù)后發(fā)生肺部并發(fā)癥發(fā)生率增加,因此對肥胖患者的氣道管理應(yīng)貫穿整個圍術(shù)期。術(shù)前進(jìn)行完善的術(shù)前評估,包括合并癥、困難氣道評估,以防止?jié)撛诘穆樽硐嚓P(guān)并發(fā)癥,并進(jìn)行呼吸功能鍛煉改善肺功能;術(shù)中采用肺保護(hù)性通氣措施,術(shù)后常規(guī)進(jìn)行肌松拮抗、早期無創(chuàng)輔助通氣,以利維持肺泡開放,降低術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率。鑒于肥胖患病率在全球范圍內(nèi)穩(wěn)步上升,麻醉醫(yī)生熟練掌握肥胖患者的最佳通氣模式及具體管理至關(guān)重要,精心計劃會為具有挑戰(zhàn)性患者在圍術(shù)期提供最佳安全策略。