低潮气量机械通气对全麻病人呼吸和循环功能影响的研究.pdf

华中科技大学博士学位论文低潮气量机械通气对全麻病人呼吸和循环功能影响的研究姓名：蔡宏伟申请学位级别：博士专业：麻醉学指导教师：田玉科20050501兰! 竺苎查兰苎兰苎竺竺兰圭竺兰竺苎中文摘要低潮气量机械通气对全麻病人呼吸和循环功能影响的研究研究背景机械通气是全身麻醉和围术期呼吸支持最常用、最有效的方法潮气量足机械通气最基本的参数，潮气量的大小与通气效果、机械通气的并发症密切相关，潮气量过大时易引起通气过度、气压伤、循环功能紊乱等并发症，潮气量过小则易引起通气不足、肺泡萎陷、肺内分流增加等并发症临床机械通气中常用的潮气量是1 0 ～1 5 r n l ／k g ( 近期也有应用8 ～1 5 m l ／k g ) 1 9 9 4 年H i c k l i n g 等报道了应用小潮气量( 4 ～T m l ／k g ) 、允许性高碳酸血症和限制吸气峰压在3 0 ～4 0 c m H 2 0 能改善急性呼吸窘迫综合征病人的预后，降低病人的死亡率2 0 0 0 年，急性呼吸窘追综合征研究网络( A R D S n e t ) 报道低潮气星( 6 m l ／k g ) 结合保护性通气策略能显著性降低急性呼吸窘迫综合征病人的死亡率，缩短呼吸支持的时间。

上述研究结果表明低潮气量机械通气对已有肺损伤病人有益然而在全身麻醉和手术中应用低潮气量机械通气足否可行尚不清楚本研究通过观察病人术中应用低潮气量机械通气对呼吸和循环功能的影响，探讨低潮气量机械通气在围手术期临床应用的可行性目的本研究通过观察病人在全身麻醉和手术中应用低潮气量机械通气对呼吸功能和循环功能的影响，探讨低潮气量机械通气在围手术期的临床应用方法第一部分：择期行二尖瓣置换手术病人3 0 例病人，随机分成三组，每组1 0 例：常规潮气量组( G r o u p T V ) ，潮气量9 m l ／k g ，呼吸频率1 2 次／分：低潮气量常规频率组( G r o u pL V ) ，潮气量7 m l ／k g ，呼吸频率1 2 次分；低潮气量高频率组( G r o u pH F ) ，潮气量7 m l ／k g ，呼吸频率1 5 次／分采用动脉血气分析、S w a n ．G a n z 导管测心功能等监测方法评估呼吸和循环功能的变化；第二部分：颅内肿瘤切除手术病人1 6 例为研究对象，病人随机分成两组：常规潮气量组( T V组，n = 8 ) ，潮气量1 0 m l ／k g ；低潮气量组( L V 组，n = 8 ) ，潮气量6 m l ／k g 。

采用胸部C T 扫描和动脉血气分析来研究肺泡功能变化结果在二尖瓣置换病人中，低潮气量机械通气对病人的循环功能无明显影响；在体外循环前( T 2 ) ，常规潮气量组的心输出量( C O ) 低于低潮气量高频率组( D O ．0 5 ) ，血气分析结果两组差异也无显著性( p 0 ．0 5 ) 三组病人在丌放主动脉后，心脏自动复跳低潮气量常姚频率组( L V ) 的分钟通气量明显低于常规潮气星组( T V ) 和低潮气量高频率组( H F ) ( 8 4m l ／k g ·r a i n ’1V S1 0 8m l ／k g ‘r a i n ～，1 0 5m l ／k g ‘m i n ～，p 7 ．5 0 ，表现为明显的通气过度，而且有近1 0 ％病人气道压> 2 0 c m H 2 0 ：潮气量5 m l ／k g 、频率1 2 次／分组，表现为轻度通气不足；潮气量7 m l ／k g 、频率1 8 次／分组，表现为轻度通气过度；潮气量5 m l ／k g 、频率1 5 次／分、1 8 次／分组和潮气量7 m l ／k g 、频率1 2 次／分、1 5 次／分组，通气正常在本研究中，潮气量7 m l ／k g 、呼吸频率1 2 次／分的通气，血气分析正常；潮气量7 m l ／k g 、呼吸频率1 5 次，分的通气，有轻度通气过度。

因此，我们认为低潮气量( 6 - 8 m l ／k g ) 、呼吸频率1 2 一1 8 次／分适合于全麻病人恰当的潮气量，可明显减少做血气的次数，华中科技^ 掌月济E 掌M减少对呼术= 氧化碳分压( P e t C 0 2 ) 监测的依赖全身麻醉下，肺和胸廓顺应性下降，增加潮气量不能明显改善肺和胸廓的顺应性【9 - - 1 ] ] 病人有支气管病变，或在麻醉期间，麻醉和手术操作、气道内分泌物、过敏等引起小支气管痉挛，导敛气道阻力增加时较大的潮气量( > 一9 m l ／k g ) 通气，易引起气道内高压，有可能导致肺损伤”“呼吸机相关性肺损伤( V e n t i l a t o r ．i n d u c e dl u n gi n j u r y ，V I L I ) 足机械通气常见并发症呼吸机相关性肺损伤的主要表现为弥漫性肺泡损伤在币常动物实验中，高气道峰压或大潮气量机械通气可引起弥漫性肺泡损伤和严重的微血管、肺泡通透性改变病理表现为肺水肿，肺泡上皮细胞损伤、脱屑、坏死，透明膜形成并随通气时间延长而加重1 1 3 1 呼吸机相关肺损伤的主要因素有容积伤( v o l u t r a u m a ) 、萎陷伤( a t e l e c t r a u m a ) 、生物伤( b i o t r a u m a ) 。

容积伤容积伤在以前称为气压伤( b a r o t r a u m a ) ，人们发现机械通气时气道压过离可引起肺泡外气体和肺水肿，而在以后的研究中发现真正的原因是高容量引起肺泡过度膨胀所致，冈此现在改为容积伤容积伤的机制足跨肺压过高，内皮细胞和上皮细胞受损，通透性增加，从而导致肺水肿P a r k e r 等【1 4 l 研究发现在大潮气量通气时，气道峰压大于2 0 c m H 2 0 时，肺泡毛细血管的滤过系数开始增加F u 等㈣发现跨肺压从5 c r n H 2 0 升至2 0 c m H 2 0 时，内皮细胞和上皮细胞受损的数目显著增加在肺泡毛细血管的跨膜压接近4 0 m m H g 时，出现肺泡内皮、毛细血管内皮、有时是全层断裂现象称为肺泡壁应激衰竭( s t r e s sf a i l u r e ) ，大肺容量增加肺泡壁衰竭，肺泡壁应激衰竭可能是大潮气量通气引起肺泡毛细血管通透性增加的原因P a r k e r 等”应用3 5 c m H 2 0 气道峰压行机械通气，肺泡滤过系数增加3 ．7 倍，加用钙通道阻滞剂后，肺泡滤过系数无明显增加，、认为大潮气量通气所致肺泡毛细血管通透性增加可能为张力敏感的钙离子通道激活，钙离子内流增加所致。

二、低潮气量通气对循环功能的影响风湿性心脏瓣膜病是最常见的后天性心脏病之一，其中以二尖瓣病变为最常见，其主要为二尖瓣狭窄在二尖瓣病变中，由于二尖瓣瓣口狭窄或／和心脏功能不全引起肺淤血，严重时病人出现呼吸困难、咯血等⋯1 已有大量的研究表明二尖瓣病变引起呼吸功能变化，并证实呼吸功能变化与二尖瓣瓣口狭窄程度或／和心脏功能不全程度密切相关㈣旧1 全身麻醉下，间断正压机械通气( I P P V )增加胸内压力，减少回心血量，可使心输出量受到影响1 2 ⋯在本研究中，麻醉后体外循环前，常规潮气量( 9 m l ／k g ) 的间断J 下压机械通气使心输出量( C O )下降，但对二尖瓣置换后病人心功能得到改善( C 1 从体外循环前2 ．0 ～2 ．3L ／m i n ·m 2 增至停体外循环后2 ．8 ～3 ．3 L ／m i n ·m 2 ，p 2 5 0 m m H g ，正常值1 0 ～3 0 m m H g ) 和肺内分流率( Q s ／Q r > 1 2 ％，证常值3 ％- 8 ％) 明显高于l 下常值，表明有换气功能的下降，与已有的报道相一致∞23 1 已有的研究表明全身麻醉1 2 2 1 、机械通气【2 4 1 、体外循环1 2 5 1 和二尖瓣病变均可引起肺换气功能降低，其可能的原因是引起或增加肺不张，使肺内分流增加【2 2 舶] 。

呼吸功能不全是停体外循环后常见并发症，停体外循环后急性呼吸窘迫综合征发生率为2 ％【2 7 1 ，而明显肺不张的发生率达6 4 ％t 2 8 1 M a g n u s s o n 等‘”1 应用小猪模型研究体外循环对呼吸功能的影响，全身麻醉气管插管机械通气( 潮气量华中抖* ^ 半月济t 掌M1 0 m l ／k g ，通气频率2 0 次／分，呼来正压4 c m H 2 0 ) 下，停体外循环后肺内分流率增加( 停体外循环后1 8 ％与基础值6 ．0 ％和对照组3 ．5 ％，p O ．0 5 ) 表1两组患者的一般资料二、麻醉前后和手术结束后患者胸部C T 扫描图像患者肺部C T 扫描图像见图l ～4 图l 为麻醉前患者胸部C T 扫描图像，见肺野清晰，肺纹稍多，C T 值．6 5 0 + 8 0 H u ，胸廓边缘清楚图2 为麻醉后患者胸部C T 扫描图像，肺野清晰，肺血管影像清楚，肺内C T 值为- 6 8 0 _ + 6 0 H u ，胸廓边缘清楚图3 为麻醉后患者胸部C T 扫描图像，在背部的肺野见高密度、低透X 光区，C T 值．1 2 0 ～1 0 0 H u 为肺泡不张区。

图4 为手术结束后患者胸部C T 扫描图像，在背部的肺野见高密度、低透x 光区，C T 值- 1 0 7 ～1 0 0 H u ，为肺泡不张区图l ，3 ，4 是同一患者在麻醉前、麻醉后和手术结束后的胸部C T 扫描图像图l 麻醉前患者C T 扫描图像肺野内血管影像清晰肺泡影像分布较均匀，肺纹理稍多，C T 值- 6 5 0 ±8 0 H u F i 9 1 ．T r a n s v e r s eC Ts c a no f t h et h o r a xb e f o r ea n e s t h e s i a ．T h ei m a g eo f b l o o dv e s s e lw a si nf o c u s ，a n dt h ei m a g eo fa l v e o l u sW a sd i s h ' i b u t i n gu n i f o r m i t y ．T h e r ew a ss l i g h tm u c ho fl u n gm a r k i n g ．T h e C T v a l u e s o f l u n g W a s - 6 5 0 - 6 8 0 H u ．2 1单q - # ■L 夫■啊爿F l ●L 院图2 麻醉后患者正常C T 图像麻醉后患者C T 扫描图像．肺野内血管影像清晰．肺泡影像分布均匀，C T 值．6 8 0 4 - 6 0 H u 。

F i g2 ．T r a n s v e r s eC TS C 8 1 1o f t h et h o r a xd u r i n ga n e s t h e s i a ．T h ei m a g eo f b l o o dv e s s e lW a Si nf o c u s ，a n dt h ei m a g eo f a l v e o l u sW a Sd i s t r i b u t i n gu n i f o r m i t y ．T h eC Tv a l u e so f l u n gW a s - 6 8 0 + 6 0 H u ，图3 麻醉诱导后患者C T 扫描图像麻醉诱导后患者C T 扫描图像在背部肺野见高密度、低透x 线区，C T 值．1 2 0 ～1 0 0 H u ，为肺泡不张区F i g3 ．T r a n s v e r s eC Ts 伽lo ft h et h o r a xa n e ra n e s t h e s i ai n d u c t i o n ．T h e8 t e ao fh i g hd e n s i t y , 。