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        壓力控制與肺保護性容量控制通氣在俯臥位腰椎手術中的應用比較

        2021-05-26 13:04:26唐婷張慶
        中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志 2021年4期
        關鍵詞:氣道通氣意義

        唐婷 張慶

        俯臥位是全麻手術中的常見體位之一,為脊柱后路、顱后窩、經(jīng)皮腎鏡碎石等手術提供了良好的手術視野[1]。腰椎后路手術中,俯臥位通常需在患者胸壁兩側(cè)正下方墊以條型體位墊,以減少俯臥時對腹壁的壓迫,但胸壁活動度因此受限,表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)順應性下降和氣道壓力增加[2]。在肺實質(zhì)上施壓過大會導致肺氣壓傷或容積傷,引起機械通氣相關的肺損傷(Ventilation related lung injury,VILI)及術后肺部并發(fā)癥(Postoperative pulmonary complications,PPCs)的發(fā)生[3]。有研究表明,PPCs的發(fā)生會導致計劃外的機械通氣,延長住院時間,增加術后短期或長期的死亡率[4]。

        2000年ARDS-Network 的一項多中心試驗表明,以低潮氣量(Tidal volume,VT)、適當呼氣末正壓(Positive end expiratory pressure,PEEP)和(或)肺復張(Recruitment maneuvers,RMs)為主要內(nèi)容的肺保護通氣策略(Lung protective mechanical strategies,LPMS)明顯降低了急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者的死亡率[5]。LPMS 在手術患者中的應用明顯減少了PPCs的發(fā)生,并縮短了住院時間,減少了醫(yī)療資源的浪費[6]。壓力控制通氣(Pressure controlled ventilation,PCV)是一種常用的通氣模式,有研究表明PCV 用于俯臥位機械通氣時能產(chǎn)生較低的氣道壓力,并能改善肺順應性[7]。

        近年驅(qū)動壓(Driving pressure,ΔP)被發(fā)現(xiàn)與患者的生存率相關。2015年,Amato 等[8]研究了ΔP與ARDS 患者機械通氣后存活率的相關性,發(fā)現(xiàn)與VT和PEEP 相比,ΔP 與患者生存率具有更強的相關性,即患者機械通氣時產(chǎn)生的ΔP 越低,生存率越高。本研究通過比較PCV 與肺保護性容量控制通氣(Volume controlled ventilation,VCV)在俯臥位腰椎手術中的應用,比較兩者在氣道壓力、ΔP、改善氧合及PPCs 發(fā)生等方面的異同,探討PCV 是否也具有一定的肺保護作用,從而為俯臥位腰椎手術機械通氣方案提供另一種參考。

        1 材料與方法

        1.1 一般資料選取2019年9月~2020年8月在我院擇期行腰椎后路手術的患者40 例(主要包括腰椎間盤突出及腰椎骨折兩類患者)。納入標準:年齡30~75 歲,體質(zhì)指數(shù)(BMI)為18~30kg/m2,ASA分級Ⅰ~Ⅲ級;無其他系統(tǒng)性疾?。恍g前檢查心肺及肝腎功能正常;手術時間2~6h。排除標準:①手術時間小于2h 者;②兩周內(nèi)有上呼吸道感染、咽痛或肺部炎癥以及機械通氣治療史者;③不能保證完成本研究者。若發(fā)生意外(如術中出血超過1 000ml、低氧血癥等)則退出本研究。本研究采用隨機數(shù)字表法將40 例患者分配至壓力組(P 組)及肺保護組(L 組),每組20 例。兩組患者一般資料及術后肺部并發(fā)癥發(fā)生風險(Assess respiratory risk in surgical patients in catalonia,ARISCAT)[4]評估比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關要求,已通過醫(yī)院倫理委員會批準,術前已獲得患者及家屬知情同意。

        1.2 研究方法

        1.2.1 麻醉方法 患者進入手術室后開放上肢靜脈通路,予乳酸鈉林格注射液。術中使用羥乙基淀粉以彌補丟失的血容量,晶體液與膠體液比為2∶1,補液速度為4~6ml·kg-1·h-1。術中常規(guī) 監(jiān)測ECG、SpO2、NBP、HR、BIS。局麻下行橈動脈穿刺置管,監(jiān)測MAP。麻醉誘導:靜注咪達唑侖0.03~0.05mg/kg,舒芬太尼0.04~0.06μg/kg,丙泊酚1.0~1.5mg/kg,順式阿曲庫銨0.15~0.2mg/kg。氣管插管后連接Dr?ger Primus 多功能麻醉機(德國Dr?ger 醫(yī)療器械有限公司)。麻醉維持:丙泊酚4~8mg·kg-1·h-1+瑞芬太尼0.1~0.3μg·kg-1·h-1靜脈泵注,七氟烷1.0%~2.0%持續(xù)吸入,維持BIS 40~60,MAP 及HR 維持在基礎值±20%。術畢拔除氣管插管,轉(zhuǎn)入恢復室。

        表1 兩組患者一般資料比較

        1.2.2 通氣設置 兩組患者在氣管插管后先采用傳統(tǒng)的容量控制通氣模式,VT為8ml/kg,呼吸頻率(RR)12 次/min,吸入氧濃度百分比(FiO2)100%,PEEP 為0,吸呼比(I∶E)為1∶2。VT根據(jù)預估體質(zhì)量(Predicted body weight,PBW)計算,男性=50.0+0.91×(身高-152.4),女性=45.5+0.91×(身高-152.4)。L 組通氣設置:VT=6~8ml/kg(PBW),f=12~16 次/min,PEEP=5cm H2O,F(xiàn)iO2= 60%(與空氣混合),I∶E=1∶2,每間隔30min 行肺復張(RMs)1 次。P 組:設置PINS(最高不超過40cmH2O)使VT=6~8ml/kg(PBW),f=12~16次/min,PEEP=0,F(xiàn)iO2=60%(與空氣混合),I∶E=1∶2。兩組患者的呼氣末二氧化碳(PETCO2)均維持在35~45mmHg。RMs 實施:PINS 峰值設為40cmH2O,VT=8ml/kg(PBW),f=6~8 次/min,PEEP=5cmH2O,I∶E=2∶1;潮氣量以4ml/kg 逐步增加至平臺壓(Pplat)為30~35cmH2O,在該水平上連續(xù)呼吸3 次后恢復至之前的通氣設置[9]。

        1.3 觀察指標監(jiān)測時間:T0 麻醉誘導前(入室后),T1 改俯臥位后30min,T2 改俯臥位后1h,T3改俯臥位后1.5h,T4 改俯臥位后2h,T5 拔管后30min。通過麻醉機記錄T1~T4 時間點的氣道峰壓(Ppeak)、Pplat,并計算ΔP 與動態(tài)肺順應性(Cdyn),ΔP=Pplat-PEEP[8],Cdyn=VT/Pplat。抽取T0、T1、T4、T5 時間點的動脈血行血氣分析(血氣分析儀每天校準1 次),記錄pH、PaCO2、PaO2,由PaO2/FiO2計算氧合指數(shù)(Oxygenation index,OI)。記錄T0~T5 時間點的生命體征及圍術期相關指標,包括:手術時間,尿量,出血量,晶、膠體量,輸血量,住院時間;記錄術后隨訪7 天內(nèi)PPCs 的發(fā)生情況。PPCs 為發(fā)生以下 6種新狀況中的3 種及以上:咳嗽、咳痰增加、呼吸困難、胸痛、體溫超過38℃、HR>100 次/min[10]。

        1.4 統(tǒng)計學方法采用SPSS 18.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,兩組以上比較采用單因素方差分析;計數(shù)資料采用卡方檢驗,檢驗水準α=0.05。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

        2 結果

        2.1 兩組在T1~T4 時間點呼吸力學、血氣分析及OI比較P 組T1~T4 時間點的Ppeak 和Pplat 均小于L 組(P<0.05),兩組ΔP、Cdyn 比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。T4 時間點P 組的PaCO2高于L 組(P<0.05),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。隨著時間推移,至T5 時間點,P 組和L 組內(nèi)的pH 和PaCO2分別有降低和升高趨勢,且兩組PaO2和OI 在T1、T4 時間點分別高于T0 時間點,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。

        2.2 兩組患者圍術期相關指標和PPCs 發(fā)生情況兩組圍術期相關指標差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表4。術后隨訪兩組均無PPCs 的發(fā)生,但L 組有2 例發(fā)熱,2 例咳嗽;P 組有3 例發(fā)熱,1 例咳嗽,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

        表2 兩組在T1~T4 時間點呼吸力學指標比較(±s)

        表2 兩組在T1~T4 時間點呼吸力學指標比較(±s)

        注:與L 組比較,*P<0.05

        指標T1 T2 T3 T4 L 組 P 組 L 組 P 組 L 組 P 組 L 組 P 組Ppeak(cmH2O) 18.6±2.6 13.1±2.7* 18.5±2.7 13.7±2.6* 18.9±2.9 13.5±2.7* 19.1±2.4 13.1±2.6*Pplat(cmH2O) 17.3±2.1 12.6±2.6* 17.6±2.1 13.2±2.7* 17.9±2.7 13.1±2.7* 17.6±2.1 13.0±2.7*ΔP(cmH2O) 12.3±2.1 12.6±2.6 12.6±2.1 13.2±2.7 12.9±2.7 13.1±2.7 12.6±2.1 13.0±2.7 Cdyn(ml/cmH2O) 33.7±5.4 34.6±6.3 33.1±5.7 32.6±5.5 33.3±5.3 32.3±5.4 32.8±4.8 32.2±4.8

        表3 兩組不同時間點血氣分析及OI 比較(±s)

        表3 兩組不同時間點血氣分析及OI 比較(±s)

        注:與L 組比較,*P<0.05;與同組T0 比較,aP<0.05

        指標 T0 T1 T4 T5 L 組 P 組 L 組 P 組 L 組 P 組 L 組 P 組pH 7.42±0.03 7.41±0.03 7.36±0.04a 7.35±0.04a 7.34±0.05a 7.32±0.04a 7.34±0.04a 7.33±0.03a PaCO2(mmHg) 38.8±3.7 40.8±2.5 47.1±4.5a 49.0±3.1a 49.1±3.9a 53.7±3.7*a 46.3±5.0a 48.1±4.1a PaO2(mmHg) 93.9±6.6 94.7±7.4 275.1±25.6a 274.1±25.7a 289.0±26.0a 287.9±25.3a 98.0±8.8 97.8±7.2 OI(mmHg) 442.4±37.8 444.7±44.7 458.4±42.6 456.9±40.9 481.6±43.4a 480.4±41.6a 459.9±53.7 461.8±52.6

        表4 兩組圍術期的相關指標比較(±s)

        表4 兩組圍術期的相關指標比較(±s)

        組別 手術時間(min) 晶體(ml) 膠體(ml) 失血量(ml) 輸血量(ml) 尿量(ml) 住院時間(d)L 組 193.2±55.0 1227.3±261.1 659.1±231.1 381.8±231.6 175.0±220.2 545.5±294.5 18.8±3.3 P 組 204.1±49.3 1250.0±263.5 650.0±241.5 385.0±228.6 170.0±205.8 535.0±292.5 18.1±4.8

        3 討論

        PCV 是一種時間啟動、壓力控制、時間切換的通氣模式,通氣過程中能產(chǎn)生較低的Ppeak 和Pplat[11]。王偉偉等[1]的Meta 分析表明,PCV 的減速氣流有利于氣體在肺內(nèi)均勻分布,降低氣道壓力(包括Ppeak和Pplat),增加Cdyn,從而降低了圍術期氣道并發(fā)癥發(fā)生的風險。此外,Tan 等[12]的研究發(fā)現(xiàn),與VCV相比,PCV 不僅減少了氣道峰壓,還減少了白介素6(IL-6)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)的釋放,從而可能減輕氣道損傷。Mathis 等[13]一項觀察性隊列研究指出,ΔP 與非心臟手術后PPCs 的發(fā)生相關,且當術中ΔP 小于16cmH2O 時,PPCs 的發(fā)生率降低。

        本研究結果顯示,與應用LPMS 的VCV 相比,PCV 顯著降低了氣道壓力,這與上述研究結果類似。不同的是Cdyn 在兩組間和組內(nèi)各時間點的比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),Cdyn 較術前沒有改善也沒有惡化。另外,兩組的ΔP 差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),且 T1~T4 時間點的ΔP 均小于16cmH2O,由此推測P 組可能與L 組一樣,PPCs 的發(fā)生幾率均較低。

        關于PCV 是否可以改善氧合,目前研究尚未得出統(tǒng)一結論。Jiang 等[14]研究指出,對于肺功能正常的患者,PCV 相較于VCV 的優(yōu)勢不明顯;但接受單肺通氣、腹腔鏡手術或肥胖的患者或可能從PCV的使用中受益。Cadi 等[15]比較了PCV 與VCV 在肥胖患者手術中的應用,結果顯示PCV 組OI 明顯高于VCV 組。Zhu 等[16]關于PCV 在單肺通氣中的應用則得出了不一致的結論,即PCV 組改善氧合的表現(xiàn)與VCV 組相同。Douville 等[17]的一項回顧性研究表明,非心臟手術患者術后高OI 與PPCs 發(fā)生和死亡風險降低有關。我們的研究結果得出四個時間點兩組的OI 均正常,且組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);但T4 時兩組OI 均高于T0 時,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。推測本研究中P 組可能有著與L 組相同的改善氧合的作用,并由此減少了PPCs的發(fā)生。P 組T4 時間點的PaCO2顯著高于L 組,考慮可能與在PCV 模式下,VT由設定的PINS 和氣道阻力(RAW)及呼吸系統(tǒng)順應性(CRS)共同決定[11],不能保持恒定,從而導致通氣量不足而引起的CO2蓄積有關。對此,Bagchi 等[18]認為,PCV 模式下VT和ΔP 的變化程度高于VCV,更易導致PPCs 的發(fā)生。本研究中發(fā)現(xiàn)相較于VCV 組,因手術操作等因素影響患者的RAW 和CRS,PCV 組需要經(jīng)常調(diào)整呼吸頻率或PINS 來保持PETCO2在正常范圍,這可能是PCV 的缺點之一。在拔除氣管插管后,兩組患者的通氣量恢復正常,組間PaCO2差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。此外,兩組內(nèi)均有PaCO2升高和pH 降低的趨勢,考慮與兩組低VT的設定導致的通氣量下降有關。而在拔管10min 后,雖然患者分鐘通氣量已恢復正常,但PaCO2仍未恢復正常,考慮系測量血氣時間過短、CO2未充分排出所致。所有患者在返回病房后均無低氧血癥、頭暈、頭痛等CO2蓄積表現(xiàn),表明本試驗設置的VT仍在安全范圍內(nèi)。目前,關于低VT導致的允許性高碳酸血癥的影響仍有待進一步研究。

        本研究也存在一定的局限性。由于條件的限制,觀察指標缺乏血清炎性因子、術后胸部CT 診斷報告等特異性指標,不能更為有效地比較兩組的肺保護作用。雖兩組患者隨訪均無PPCs 發(fā)生,也可能與本試驗PPCs 的診斷依據(jù)不全面有關,從而遺漏了實際上已經(jīng)發(fā)生PPCs 的患者。

        綜上所述,相較于肺保護性容量控制通氣,壓力控制通氣在俯臥位腰椎手術中的應用能產(chǎn)生更低的Ppeak 和Pplat,且ΔP、Cdyn、OI 的差異無統(tǒng)計學意義,術后隨訪兩組均無PPCs 發(fā)生。因此,PCV 可在該類手術中安全地應用,并且可能具有一定的肺保護作用。但手術中需注意PCV 模式下VT易改變的問題。為得出更為有效的證據(jù),以上結論仍需進一步的研究證明。

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