1、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n术后呼吸系统并发症（PPCsPPCs）是影响预后的重要原因之一n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n肺容量减少n气体交换障碍n呼吸中枢对呼吸的控制削弱n膈肌功能受损n肺保护机制削弱影响术后肺功能的因素患 者 因 素手 术 因 素麻 醉 因 素术 后 呼 吸 功 能 不 全影响术后肺功能的患者因素患者因素n内源性因素：比较稳定，但是不易在短时间内改善n年龄、性别、肥胖和已经存在的呼吸系统病理状态n外源性因素：可在短时间内纠正或改善n吸烟
2、、感染、可控制的心脏疾病术前已经存在的病理生理状态n限制性通气功能障碍限制性通气功能障碍nrestrictive ventilatory defects,RVDsrestrictive ventilatory defects,RVDsn阻塞性通气功能障碍阻塞性通气功能障碍nobstructive ventilatory defects,OVDsobstructive ventilatory defects,OVDs限制性通气功能障碍n内源性：功能性肺泡及呼吸膜增厚n肺泡膜蛋白沉积和肺纤维化等n外源性：有效肺泡容积下降n脊柱或胸廓畸形阻塞性通气功能障碍n占呼吸系统疾病患者的大多数n以肺泡萎陷障碍
3、为特征n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n慢阻肺（COPD）：小气道的炎症，局部水肿，痰液增多且排出障碍n肺气肿：肺泡膜弹性丧失，结构破坏，发生小气道提前闭合n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n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。n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n局部麻醉和神经阻滞较为安全n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n蛛网膜下腔阻滞
4、：可减少腹部及胸廓肌肉功能，使呼吸主要依赖膈肌n硬膜外麻醉：具有同样危险性，但较脊麻安全，可控性更强n如发生全脊麻影响巨大。n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n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n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n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n使功能残气量（FRC）
5、减少10%10%，用力肺活量（FVC）减少20%20%，可致小气道萎陷n抑制气管粘膜表面的纤毛功能，增加感染可能n使V/C比例失调，增加肺泡动脉氧分压差n残余的麻醉药物可导致麻醉后低通气全身麻醉的影响n其它因素n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n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4h 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n术后SaO
6、2 90%，呼吸频率 50 mmHgn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n上腹部手术PPCs的发生率增加1 1倍n长期吸烟及COPD患者增加2 2倍n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PPCsn感染：肺炎、支气管炎n由于 FRCFRC及TLCTLC的下降，肺内分流增加，肺泡动脉氧分压差增大n病人
7、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n吸入咽喉部分泌物和胃肠内容物常见的PPCsn肺不张n支气管痉挛n心原性或非心原性肺水肿n肺栓塞n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n判断患者呼吸系统的病理状态，区分呼吸功能障碍的性质n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n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n临床对呼吸功能评估方法的要求n简便n客观n便于医患双方共同掌握n能够预示结局肺功能评估步骤n病史与体检 占明确主导地位nASA 1 2级患者，如果活动耐量好，
8、则无必要进行心肺功能筛选试验n胸部平片n呼吸功能检查病史与体检n病史n现病史n既往史：住院、手术、用药情况、麻醉史、围术期情况n体检n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n最常用的肺部检查手段之一n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n对肺部、心血管疾病、恶性肿瘤患者、吸烟史超过2020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 心肺储备功能心肺储备功能肺实质功能肺实质功能呼吸动力学呼吸动力学呼吸动力学术前肺功能检查的适应证n年龄70岁n肥胖病人n胸部手术n上腹部手术n吸烟史n任何
9、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 CapacitiesFour volumesTLCTVVCIRVICERVFRCRV利用肺量计可以测定用力肺活量n用力肺活量（FVC）n第一秒用力呼气量（FEV1）n一秒率（FEV1/FVC%）n最大呼气中期流速（MMEF）n流速-容量环（FVL）n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n有许多呼吸动力学参数与PPCS相关 FEV1，FEV1%，FVC，MVV，RV/TLCn上述参数通常以占预计值的百分数表示n预计
10、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（FEV1）n对开胸手术及肺叶切除术的预测价值最大n比较使用支气管舒张剂前后的FVCFVC及FEVFEV1 1，能有效地反映肺功能可改善程度n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）nMVVMVV小于预测值的50%50%，PPCsPPCs的发生率和死亡率大大增加，n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FVCFVC和FEVFEV1 1/FVC/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FEV1%（PPO-FEV1%），计算
11、公式如下：PPO-FEV1%=术前FEV1%（1-切除的功能性肺组织所占的百分数）Celli BR.Med Clinics of N America.1993;77:309-325n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nFEV1%50%，nPPO-FEV1%40%nPaCO2 50mmHg nHolden等的研究表明（肺叶切除术）nFEV1 1.60 L或FEV1%45%和PPO-FEV1%40%的患者术后并发症率及死亡率均明显升高nPPO-FEV1%40%的患者术后没有或只有
12、轻微的呼吸系统并发症n严重PPCS只见于PPO-FEV1%40%的患者Nakahara等发现nPPO-FEV1%40%，术后呼吸系并发症少，严重的并发症多见于PPO-FEV1%40%nPPO-FEV1%45 45mmHg的患者术后死亡率升高n若手术将解除PaCOPaCO2 2升高的原因，则PaCOPaCO2 2不能成为预测PPCs的指标n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n血气分析n以往把PaO245 mmHg作为禁忌肺切除术的界值n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DLCO目的：确定气体弥散通过肺泡-毛细血管膜的速率衡量
13、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DLCO是有效的预计肺切除术后并发症的指标校正后的DLCO值亦可用来计算肺切除术后的预计值，计算方法同ppoFEV1%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ppoFEV1%是相独立的Ferguson MK,et al.J Thor Cardiovasc Surg 1995.109:275-283图示图示ppo-FEV1%和和ppo-Dlco对术后预计死亡率的影响。垂直纵坐标为对术后预计死亡率的影响。垂直纵坐标为预计死亡率预计死亡
14、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 n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n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。n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n患者的氧供储备需要通过心肺联合运动试验来评定n在严密的监护条件下，让患者在可控外载负荷下运动n检测患者运动时的氧耗量（VO2）、二氧化碳产生量（VCO2）、分钟通气量（VE）等n以患者运动时的最大氧耗量VO2max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n当患者运动
15、达到极限时，其氧耗量VO2不再随功率的上升而发生改变，此时的VO2称为VO2maxn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VO2称VO2peak VO2peak VO2maxVO2Wn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n 无氧阈（AT）的确认现已由电脑完成 （V-slope法）01234561234VO 2VO 2VCO2无氧阈无氧阈无氧阈的界定n乳酸法n通气法目前通用的方法n近红外线法最大氧耗量（VO2max）是预测肺切除术后结局的最有效指标nWalshWalsh等发现：等发现：n高危患者中（高危患者中（FEV141%F
16、EV141%）VOVO2 2maxmax15ml/kg/min15ml/kg/min围术期死亡率为围术期死亡率为0 0nVOVO2 2maxmax20ml/kg/min20ml/kg/min，仅有仅有1/101/10有呼有呼吸系并发症吸系并发症Ann Thorac Surg 1994Ann Thorac Surg 1994；5858：704704nppoVOppoVO2 2maxmax10ml/kg/min10ml/kg/min，为肺切为肺切除的绝对禁忌除的绝对禁忌nBollingerBollinger等等 的研究表明：的研究表明：ppoVOppoVO2 2maxmax10ml/kg/min1
17、0ml/kg/min的患者的患者术后术后100%100%死亡死亡目前共识n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）nVO2max20 ml/kg/min 均可耐受开胸手术nVO2max10 ml/kg/min 开胸手术的绝对禁忌证nVO2max 11 15 ml/kg/min，则手术后系统并发症的发生率增加 OlderOlder等研究等研究ATAT与老年患者开胸手术后心血管系统并与老年患者开胸手术后心血管系统并发症的关系发症的关系 ChestChest,1999;116:355,1999;116:355大大手手术术 年年龄龄60 岁岁 年年龄龄60 岁岁合合并并有有缺缺血血性性
18、 心心脏脏病病和和心心力力衰衰竭竭 CPX AT11ml/kg/min 或或主主动动脉脉、食食管管手手术术 AT11ml/kg/min 并并有有心心肌肌缺缺血血或或Ve/VO235 AT11ml/kg/min 或或没没有有心心肌肌缺缺血血Ve/VO235 ICU 28%HDU 21%病病房房 51%心心血血管管因因素素死死亡亡率率 4.6%心心血血管管素素因因死死亡亡率率 1.7%心心血血管管因因素素死死亡亡率率 0%心肺联合运动试验的绝对禁忌证n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n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）n不稳定心绞痛n尚未控制的室
19、性心律失常n房性心律失常尚未得到控制，且引起心功能异常n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n急性充血性心衰n严重主动脉瓣狭窄n可疑或已有主动脉夹层分离n活动性或可疑的心肌炎和心包炎n血栓性静脉炎或心内血栓形成n近期内体循环或肺循环栓塞n急性感染n明显的精神萎靡，抑制寻找替代运动试验的简易方法寻找替代运动试验的简易方法6分钟登楼试验n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）n登楼不足两层则被认为是一个高危因素6-6-分钟步行试验分钟步行试验n与VO2max极好的相关性n 步行距离2000英尺与
20、VO2max15ml/kg/min及运动过程中SpO2下降密切相关nHolden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n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%nOlsen等的试验得出最大氧耗量（VO2max）与所能攀楼阶梯数的计算公式：VO2max=5.8体重（Kg）+151+10.1功率（W）；功率（W）=阶梯高度（M）攀楼速度（阶梯数/分钟）体重（Kg）0.1635登楼过程中是非匀速的，操作性？简易运动试验应用与局限n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
21、作为决定性的检查方法。nBrunelli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14m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14m，尤其是攀楼高度12m，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n评估所切肺组织功能状况的检查是肺通气-灌注扫描n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n对于准备行全肺切除或PPO-FEV140%的患者十分有用病变肺与余肺质地相仿病变肺与余肺质地相仿病变肺较余肺质地好病变肺较余肺质地好病变肺无功能病变肺无功能病变肺病变肺V/Q严重失调严重失调病例n黄，男 68 岁n反复咳
22、嗽咳痰，痰中带血nCT提示右上肺MTn平素有慢支、肺气肿病史n活动量可，登5楼无气促肺功能检查结果VC 3750mlVC%88%RV 3450mlRV/TLC 47%Vmax 3.8L/sDLCO%76%MVV 78498mlMMV%65%FEV1 2240mlFEV1/FVC 63%Ph 7.430PaCO2 40.4PaO2 81HCO3 27.2根据肺功能报告可以获得的结论n轻度阻塞性通气障碍n右上肺根治术可以胜任呼吸动力学参数的动态描记图n流速-容量环n压力-容量环n压力-流速环了解气道梗阻、呼气道异常改变其它检查n单侧肺功能可预测肺叶切除范围。n肺动脉导管n阻断拟切除肺叶的肺动脉，如
23、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n阻断后PaOPaO2 2应不低于4545mmHg，肺动脉压不高于3535mmHg。男性和女性，年龄 7970 79 55 697565 75 55 647970 79 55 6940岁0分1分2分3分FEV1 （预计值预计值%）7560 75 50 597260 72 50 597560 75 50 5960%预计值预计值)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FEV1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
24、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nFVC FVC 预计值的50%50%nFEVFEV1 1 预计值的50%50%nDLcoDLco 预计值的50%50%nFEVFEV1 1/FVC/FVC 预计值的70%70%nMVVMVV 预计值的50%50%或5050L/min术后高度发生PPCs危险的指标nFVC FVC 15 15 ml/kgnFEVFEV1 1 1 1 LnFEVFEV1 1/FVC/FVC 35%35%nFEFFEF25%75%25%75%10ml/kg/minVO2peak900ml和VO2AT/BW10ml/kg/min与术
25、后PPCs的发生与否进行logistic回归分析 因因 素素 OR 粗粗略略 OR 校校正正 OR 95%CI FEV1900ml 1.0 1.0 FEV1900ml 18.1 17.6 0.7421.7 VO2AT/BW10ml/kg/min 1.0 1.0 VO2AT/BW10ml/kg/min 37.5 34.1 1.7672.5 logistic回归分析结果讨论n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n比较公认的保证术后存活的静态肺功能标准为n术前FEV150%预计值n肺叶切除后ppoFEV140%预计值nPaCO250mmHgn按照现有
26、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n但按照国外运动试验的判定手术指征的标准，19例VO2peak10ml/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n表明VO2peak10ml/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n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 n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n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nAT在达到亚极量运动之前就出现，因而VO2AT受患者的主观因素影响小，客观性好，有较强的可比性n本临床研究发现 VO2AT/BW11具体措施n提高无氧阈水平n吸氧n保持气道通畅n腹式呼吸n术前体能训练n机械辅助通气n降低VO2anytimen减少创伤应激（最佳的手术方案，良好的镇痛和心理慰藉）n机械辅助通气n减少不必要的护理操作n纤支镜的适时介入，减少无效的咳嗽n改顿餐饮食为持续胃肠饮食或肠内外混合饮食
