呼吸系统疾病与麻醉

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,呼吸系统疾病患者术前评估及处理,上海市中山医院麻醉科 薛张纲,术前呼吸功能评估的意义,术后呼吸系统并发症（,PPCs）,是影响预后的重要原因之一,对术前患有呼吸系统疾病行胸部或上腹部手术的患者应正确评价呼吸功能，制定措施，尽可能予以改善。,PPCs的病理生理机制,肺容量减少,气体交换障碍,呼吸中枢对呼吸的控制削弱,膈肌功能受损,肺保护机制削弱,影响术后肺功能的因素,影响术后肺功能的,患者因素,内源性因素：比较稳定，但是不易在短时间内改善,年龄、性别、肥胖和已经存在的呼吸系统病理状态,外源性因素：可在短时间内纠正或改善,吸烟、感染、可控制的心脏疾病,术前已经存在的病理生理状态,限制性通气功能障碍,restrictive ventilatory defects, RVDs,阻塞性通气功能障碍,obstructive ventilatory defects, OVDs,限制性通气功能障碍,内源性：功能性肺泡及呼吸膜增厚,肺泡膜蛋白沉积和肺纤维化等,外源性：有效肺泡容积下降,脊柱或胸廓畸形,阻塞性通气功能障碍,占呼吸系统疾病患者的大多数,以肺泡萎陷障碍为特征,主要病理生理改变：气流速度减慢，阻滞气体流通，致通气/血流比例失调,阻塞性通气功能障碍,慢阻肺（,COPD）：,小气道的炎症，局部水肿，痰液增多且排出障碍,肺气肿：肺泡膜弹性丧失，结构破坏，发生小气道提前闭合,哮喘：为发作性，以增强的细支气管哮鸣音为特征,影响术后肺功能的,手术因素,手术部位：从小到大依次为浅表或远端肢体，下腹部，上腹部，头部及颈部，心血管手术和剖胸手术。,其它因素：体位、切口位置、切口两侧组织损伤程度、创口清洁程度、是否急诊手术及手术时间。,影响术后肺功能的,麻醉因素,局部麻醉和神经阻滞较为安全,椎管内麻醉和全身麻醉对,PPCs,的发生均有影响,椎管内麻醉对呼吸功能的影响,蛛网膜下腔阻滞：可减少腹部及胸廓肌肉功能，使呼吸主要依赖膈肌,硬膜外麻醉：具有同样危险性，但较脊麻安全，可控性更强,如发生全脊麻影响巨大,。,如合并使用大剂量阿片类药物或镇静剂将同时抑制神经肌肉功能和呼吸中枢,对肺功能减退或有潜在困难气道的患者，与全麻相比无优越之处，全麻可有效控制通气，安全控制气道,椎管内麻醉对呼吸功能的影响,椎管内麻醉对呼吸功能的影响,对一些具有高危因素的患者，硬膜外麻醉及术后硬膜外镇痛可减少因呼吸功能不全导致的气管插管及因此引起的感染发生率,腹主动脉手术和下肢血管手术，倘若术后无硬膜外镇痛，则联合麻醉或硬膜外麻醉对,PPCs,的发生与全麻无明显差别,全身麻醉对呼吸功能的影响,使功能残气量（,FRC）,减少,10%,，用力肺活量（,FVC）,减少,20%,，可致小气道萎陷,抑制气管粘膜表面的纤毛功能，增加感染可能,使,V/C,比例失调，增加肺泡,动脉氧分压差,残余的麻醉药物可导致麻醉后低通气,全身麻醉的影响,其它因素,术前用药中的麻醉性镇痛药、安定药、有组胺释放作用的肌松药、用硫喷妥钠诱导,残余的挥发性麻醉药可抑制颈动脉体的烟碱及毒蕈碱位点，降低低氧对呼吸中枢的刺激,全身麻醉对呼吸功能的影响,术前,术中,术后,COPD,全麻和腰麻,术后疼痛,高碳酸血症,外科手术时间4,h,术后镇静过度,吸烟,术中使用潘库溴铵,ASA 2,级,心、胸手术,并发上呼吸道感染,上腹部切口,肥胖,上腹部直切口,年龄 70岁,PPCs的定义,至今尚未统一,术后,SaO,2, 90%，,呼吸频率, 50 mmHg,伴有喘鸣或喉痉挛或其他需要人工维持气道通畅的情况。,潜在的可以增加,PPCs,的因素,手术部位,胸腔或靠近膈肌,手术时机,急诊手术或限期手术,手术时间, 3小时,病员一般情况,有伴随疾病,心脏情况,近期内心梗、慢性心衰和肺心病,肺部情况,有阻塞性或限制性肺病,年龄, 70岁,吸烟史,戒烟时间 2级,各因素对PPCs发生率的影响,上腹部手术,PPCs,的发生率增加,1,倍,长期吸烟及,COPD,患者增加,2,倍,膈肌周围手术与,PPCs,的发生密切相关，多伴有麻醉和手术导致的限制性通气功能障碍,常见的PPCs,感染：肺炎、支气管炎,由于,FRC,及,TLC,的下降，肺内分流增加，肺泡动脉氧分压差增大,病人为代偿胸廓顺应性下降采用浅快呼吸方式，而易导致呼吸肌疲劳、局部肺不张和小气道萎陷，影响咳嗽排痰,吸入咽喉部分泌物和胃肠内容物,常见的PPCs,肺不张,支气管痉挛,心原性或非心原性肺水肿,肺栓塞,长时间留置气管导管,这些并发症不一定与患者术前的肺功能有直接的联系,术前肺功能评估的目的,判断患者呼吸系统的病理状态，区分呼吸功能障碍的性质,判断呼吸系统功能在手术与麻醉前可能获得多大程度的改善,制订围术期改善呼吸功能的治疗计划,术前肺功能评估方法的要求,临床对呼吸功能评估方法的要求,简便,客观,便于医患双方共同掌握,能够预示结局,肺功能评估步骤,病史与体检 占明确主导地位,ASA 1 2,级患者，如果活动耐量好，则无必要进行心肺功能筛选试验,胸部平片,呼吸功能检查,病史与体检,病史,现病史,既往史：住院、手术、用药情况、麻醉史、围术期情况,体检,可较早发现异常体征，与病史相结合可对患者呼吸功能有初步了解，指导进一步检查。,X线胸部平片和CT检查,最常用的肺部检查手段之一,在胸片出现异常表现之前已有明显的症状和体征，对治疗方案影响不大,对肺部、心血管疾病、恶性肿瘤患者、吸烟史超过,20,年、有治疗史者作为常规,呼吸功能可被分为三个相互联系而又相互独立的部分,心肺储备功能,肺实质功能,呼吸动力学,呼吸动力学,术前肺功能检查的适应证,年龄70岁,肥胖病人,胸部手术,上腹部手术,吸烟史,任何肺部疾病史,Tisi GM, et al.,Am Rev Resp Dis,. 1968; 119: 293 - 312,肺量计（spirometry）测定参数,Four Capacities,Four volumes,TLC,TV,VC,IRV,IC,ERV,FRC,RV,利用肺量计可以测定用力肺活量,用力肺活量（,FVC）,第一秒用力呼气量（,FEV,1,）,一秒率（,FEV,1,/FVC%）,最大呼气中期流速（,MMEF）,流速-容量环（,FVL）,分钟最大通气量（,MVV）,用力肺活量测定的原理,静态肺功能的呼吸动力学参数,有许多呼吸动力学参数与,PPC,S,相关,FEV,1,，,FEV,1,%,，,FVC,，,MVV,，,RV/TLC,上述参数通常以占预计值的百分数表示,预计值则以年龄、性别、身高校正后得出,用力肺活量,（,FVC）,及时间肺活量,（,FEV,1,）,对开胸手术及肺叶切除术的预测价值最大,比较使用支气管舒张剂前后的,FVC,及,FEV,1,，,能有效地反映肺功能可改善程度,对上腹部手术其价值不如年龄、体重、切口位置、手术时间等因素,分钟最大通气量（,MVV）,MVV,小于预测值的,50%,，,PPCs,的发生率和死亡率大大增加，,是阻塞性、限制性通气功能障碍、肌力、营养状况等综合因素的反映，对肺叶或全肺切除术的预测比,FVC,和,FEV,1,/FVC,更敏感。,预测开胸术后并发症最有意义的单项指标是,术后预计,FEV,1,%,（,PPO-FEV,1,%,）,，,计算公式如下：,PPO-FEV,1,% =,术前,FEV,1,%,（,1 -,切除的功能性肺组织所占的百分数）,Celli BR.,Med Clinics of N America,. 1993; 77: 309 - 325,估计功能性肺组织百分比的方法是将两肺分为,42,段，右肺上中下叶各有,6,、,4,、,12,段，左肺上下叶各有,10,段,目前为大家所接受的保证肺叶切除术后长期存活的最低标准为,FEV,1,%,50%,，,PPO-FEV,1,%,40%,PaCO,2,50mmHg,Holden,等的研究表明（肺叶切除术）,FEV,1,1.60 L,或,FEV,1,%,45%,和,PPO - FEV,1,%,40%,的患者术后并发症率及死亡率均明显升高,PPO - FEV,1,% 40%,的患者术后没有或只有轻微的呼吸系统并发症,严重,PPC,S,只见于,PPO - FEV,1,% 40%,的患者,Nakahara,等发现,PPO - FEV,1,%40%，,术后呼吸系并发症少，严重的并发症多见于,PPO - FEV,1,%40%,PPO - FEV,1,% 45,mmHg,的患者术后死亡率升高,若手术将解除,PaCO,2,升高,的原因，则,PaCO,2,不能成为预测,PPCs,的指标,总之动脉血气分析对开胸手术或肺叶切除术患者可提供较有价值的肺功能评估,血气分析,以往把,PaO,2,45 mmHg,作为禁忌肺切除术的界值,但目前仍有低于该条件下成功进行肺癌切除甚至肺减容术的报道,一氧化碳弥散率,DL,CO,目的：确定气体弥散通过肺泡-毛细血管膜的速率,衡量气体交换量的最有效指标,与肺泡,-,毛细血管膜的总有效面积相关,无创，测试简单，多数肺功能室用0.3%,CO,和10%氦的混合气体吸入,DL,CO,是,有效的预计肺切除术后并发症的指标,校正后的,DL,CO,值亦可用来计算肺切除术后的预计值，计算方法同,ppoFEV,1,%,ppoDLCO 40%,预计值通常预示着较高的术后心肺系统并发症,预测效能很大程度上与,ppoFEV,1,%,是相独立的,Ferguson MK, et al.,J Thor Cardiovasc Surg,1995. 109: 275 - 283,图示,ppo-FEV,1,%,和,ppo-Dlco,对术后预计死亡率的影响。垂直纵坐标为预计死亡率,肺功能评估中最后也是最重要的是,心肺综合功能的评估,呼吸动力学和肺实质功能的评估只反映了肺组织对氧供的影响,术前肺功能的评估目的在于了解机体是否有足够的氧供储备，来应付手术创伤造成的氧需求增加和最大氧供水平下降这一矛盾。,慢性呼吸功能不全患者单靠呼吸动力学和肺实质功能检查无法了解患者的氧供储备,患者的氧供储备需要通过心肺联合运动试验来评定,在严密的监护条件下，让患者在可控外载负荷下运动,检测患者运动时的氧耗量（,VO,2,）、,二氧化碳产生量（,VCO,2,）、,分钟通气量（,VE）,等,以患者运动时的最大氧耗量,VO,2max,及无氧阈（,AT）,表示患者的活动耐量，以评估患者的心肺储备功能,心肺联合运动试验,当患者运动达到极限时，其氧耗量,VO,2,不再随功率的上升而发生改变，此时的,VO,2,称为,VO,2max,临床上考虑到安全因素，只让患者作亚极量运动，运动终止时的,VO,2,称,VO,2,peak,VO,2,peak,VO,2max,VO,2,W,无氧阈（,AT）,是指出现,由无氧代谢补充有氧代谢供能,的时刻，通常以此时的作功水平或氧耗量表示,无氧阈（,AT）,的确认现已由电脑完成,（,V-slope,法）,无氧阈的界定,乳酸法,通气法目前通用的方法,近红外线法,最大氧耗量（,VO,2,max）,是预测肺切除术后结局的最有效指标,Walsh,等发现：,高危患者中（,FEV141%）VO,2,max15ml/kg/min,围术期死亡率为0,VO,2,max20ml/kg/min，,仅有1/10有呼吸系并发症,Ann Thorac Surg 1994；58：704,ppoVO,2,max10ml/kg/min，,为肺切除的绝对禁忌,Bollinger,等 的研究表明：,ppoVO,2,max10ml/kg/min,的患者术后100%死亡,目前共识,运动试验判定开胸手术指征的界值（来自于临床流行病学资料）,VO,2,max,20 ml/kg/min,均可耐受开胸手术,VO,2,max,10 ml/kg/min,开胸手术的绝对禁忌证,VO,2,max,11, 15 ml/kg/min,，,则手术后系统并发症的发生率增加,Older,等研究,AT,与老年患者开胸手术后心血管系统并发症的关系,Chest, 1999; 116: 355,心肺联合运动试验的绝对禁忌证,近期内静息心电图出现明显的改变，提示心肌梗死或其它急性心脏事件,近期内并发急性心肌梗死（除非病情稳定，同时不伴有心绞痛）,不稳定心绞痛,尚未控制的室性心律失常,房性心律失常尚未得到控制，且引起心功能异常,度房室传导阻滞，未安装起搏器,心肺联合运动试验的绝对禁忌证,急性充血性心衰,严重主动脉瓣狭窄,可疑或已有主动脉夹层分离,活动性或可疑的心肌炎和心包炎,血栓性静脉炎或心内血栓形成,近期内体循环或肺循环栓塞,急性感染,明显的精神萎靡，抑制,寻找替代运动试验的简易方法,6分钟登楼试验,能登四个以上楼面，术后并发症率及病死率显著降低（患者按自身的步幅行进，但不能停顿，通常定义一层为20阶梯，每阶梯高6英寸）,登楼不足两层则被认为是一个高危因素,6-分钟步行试验,与,VO,2,max,极好的相关性,步行距离2000英尺与,VO,2,max15ml/kg/min,及运动过程中,SpO,2,下降密切相关,Holden,等研究表明：6分钟内步行1000英尺或攀楼44阶可作为能否胜任肺手术的界限,其预测肺手术后长期生存（大于,90,天）的敏感度达,100%,，阳性预测值达,85-91%,，阴性预测值达,80-100%,Olsen,等的试验得出最大氧耗量（,VO,2,max,）,与所能攀楼阶梯数的计算公式：,VO,2,体重（,Kg,）,功率（,W,）；,功率（,W,）,=,阶梯高度（,M,）,攀楼速度（阶梯数,/,分钟）体重（,Kg,）,登楼过程中是非匀速的，操作性？,简易运动试验应用与局限,简易运动试验界值范围大，操作规范困难，尚无法替代标准心肺联合运动试验作为决定性的检查方法。,Brunelli,提出应该将攀楼试验作为先于静态肺功能检查的手段，凡一次登高,14,m,以上的患者无需进行其他心肺功能检查即可进行手术。攀楼高度,14,m,，,尤其是攀楼高度,12,m,，,应对患者的氧供系统进行仔细的评估。,非常规的肺功能检查,通气-灌注闪烁照相技术,评估,所切肺组织,功能状况的检查是肺通气-灌注扫描,如果所切肺组织无功能或功能较小，那么相应术后肺功能所受影响就较小,对于准备行全肺切除或,PPO-FEV,1,40%,的患者十分有用,病变肺与余肺质地相仿,病变肺较余肺质地好,病变肺无功能,病变肺,V/Q,严重失调,病例,黄，男 68 岁,反复咳嗽咳痰，痰中带血,CT,提示右上肺,MT,平素有慢支、肺气肿病史,活动量可，登5楼无气促,肺功能检查结果,VC 3750ml,VC% 88%,RV 3450ml,RV/TLC 47%,Vmax 3.8L/s,DLCO% 76%,MVV 78498ml,MMV% 65%,FEV1 2240ml,FEV1/FVC 63%,Ph 7.430,PaCO,2,40.4,PaO,2,81,HCO,3,27.2,根据肺功能报告可以获得的结论,轻度阻塞性通气障碍,右上肺根治术可以胜任,呼吸动力学参数的动态描记图,流速 - 容量环,压力 - 容量环,压力 - 流速环,了解气道梗阻、呼气道异常改变,其它检查,单侧肺功能可预测肺叶切除范围。,肺动脉导管,阻断拟切除肺叶的肺动脉，如患者能耐受由此产生的肺动脉高压和低氧血症，则可胜任手术,阻断后,PaO,2,应不低于,45,mmHg,，,肺动脉压不高于,35,mmHg,。,男性和女性，年龄 79,70 79,55 69,75,65 75,55 64,79,70 79,55 69,40岁,0分,1分,2分,3分,FEV1,（,预计值%）, 75,60 75,50 59,72,60 72,50 59,75,60 75,50 59,60%,预计值,),正常肺功能,0 1(,MMEF 7,重度阻塞性功能障碍,吸入支气管扩张药后评分,检查,1分,2分,3分,FEV,1,改善7 10%,改善1015%, 15%,FVC,改善1015%, 15%,-,Peak flow,改善1015%, 15%,-,吸入支气管扩张药的效果评价,Points,肺功能评价, 4,对支气管扩张药有良好的反应,术后中度发生PPCs危险的指标,FVC,预计值的,50%,FEV,1,预计值的,50%,DLco,预计值的,50%,FEV,1,/FVC,预计值的,70%,MVV,预计值的,50%,或,50,L/min,术后高度发生PPCs危险的指标,FVC,15,ml/kg,FEV,1,1,L,FEV,1,/FVC,35%,FEF,25%75%,10ml/kg/min,VO,2,peak,900,ml,和,VO,2,AT/BW,10,ml/kg/min,与术后,PPCs,的发生与否进行,logistic,回归分析,logistic,回归分析结果,讨论,从本组临床研究静态肺功能资料看，如果按照国内公认的标准，本组中的多数病例不适宜手术治疗,比较公认的保证术后存活的静态肺功能标准为,术前,FEV,1,50%,预计值,肺叶切除后,ppoFEV,1,40%,预计值,PaCO,2,50mmHg,按照现有的临床标准来筛选病人，可能使相当一部分手术指征强烈，尚具备手术条件的患者失去最佳治疗机会,但按照国外运动试验的判定手术指征的标准，19例,VO,2,peak,10ml/ min / kg,均进行了手术治疗，在精心的术前准备和积极的术后管理下，均顺利渡过围术期，无一例死亡,表明,VO,2,peak,10ml/ kg / min,在判定中重度,COPD,患者的手术条件上具有很强的指导意义,本临床研究的结果，,PPCs,的发生率为15.8，但统计学结果并没有找到静态肺功能指标与术后,PPCs,的独立关系,原因分析：心肺功能最终涉及的是氧供的问题，而从静态肺功能的指标上看很难看出他们之间的直接联系，而且静态肺功能检测忽略了心脏在氧供中的代偿因素,心肺联合运动试验直接反应了机体氧供储备能力，兼顾心肺功能，尤其是试验中的参数,无氧阈(,AT),，,它是界定机体是否发生系统性缺氧的标志,AT,在达到亚极量运动之前就出现，因而,VO,2,AT,受患者的主观因素影响小，客观性好，有较强的可比性,本临床研究发现,VO,2,AT/BW,1,具体措施,提高无氧阈水平,吸氧,保持气道通畅,腹式呼吸,术前体能训练,机械辅助通气,降低,VO,2,anytime,减少创伤应激（最佳的手术方案，良好的镇痛和心理慰藉）,机械辅助通气,减少不必要的护理操作,纤支镜的适时介入，减少无效的咳嗽,改顿餐饮食为持续胃肠饮食或肠内外混合饮食,