围术期患者的无创呼吸支持

2021
05/03

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古麻今醉
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重点介绍围术期各阶段无创呼吸支持的研究方向。

 

    围术期无创呼吸支持已有20多年历史,通常是指经鼻高流量氧疗(HFNO)、持续气道正压(CPAP)和双水平气道正压(BiPAP)。CPAP和BiPAP通常被统称为无创通气(NIV)。无创呼吸支持适用于围术期的不同阶段,如麻醉诱导、术中或拔管后。2021年4月,Adv Ther杂志刊发来自以色列希伯来大学医学院的临床综述,旨在为围术期NIV使用的生理合理性奠定基础,重点介绍围术期各阶段无创呼吸支持的研究方向。

1   麻醉诱导过程中无创呼吸支持的使用


 
    麻醉诱导由于伴随呼吸暂停而可能极具挑战性。一个正常功能残气量(FRC)和氧耗量(VO2)的成人,其肺氧含量约为300mL。在呼吸暂停期间,这种氧含量大约在1min内被消耗,代谢需求增加(如非细胞病变性脓毒症或肺容量减少)和较小FRCs(如肥胖、妊娠、已有肺部疾病如肺气肿或肺间质性疾病)的患者,将更快地发展为低氧血症。因此,最新气道管理指南指出:使用无创呼吸支持可以延缓缺氧的发生,延长不降低氧饱和度的呼吸暂停持续时间,特别是肥胖和困难气道患者。
    1.1 麻醉诱导过程中常伴有低氧血症的情况  
    1.1.1 饱腹或胃瘫   
    最常见的情况是饱腹或胃轻瘫。此类患者常需要快速麻醉诱导,在此过程中因担心胃进气而不能使用面罩通气。在考虑NIV时,胃超声可能有助于疑似饱胃患者的管理。但在某些情况下,长时间的呼吸暂停可能是不可避免的。
   1.1.2 已合并低氧血症  
   第二种情况是快速脱氧,通常发生在氧解离曲线已经下降的患者(即已存在低氧血症的患者)。2016年,OPTINIV研究结果显示:危重患者联合使用NIV和HFNO时外周血毛细血管氧饱和度明显高于单独使用NIV。该结果表明,通过无创呼吸支持进行预氧合和窒息氧合对这类患者是有益的。
   1.1.3 困难气道  
   第三种也是最罕见的情况是,面罩通气和插管失败导致的长时间呼吸暂停(“通气困难、插管困难”)。快速麻醉诱导后首次气管插管尝试失败与低氧血症(定义为氧饱和度<90%)有关,大约每10例中就有1例。长时间的呼吸暂停可能会带来灾难性后果,延缓呼吸暂停低氧血症发展又可继续气道操作的呼吸支持模式必将深受欢迎。因此,有几项研究验证性地在麻醉诱导过程中使用HFNO,其基本原理是不会阻碍气道操作,理论上可以延迟低氧血症的发生(呼吸暂停期间气道死腔中低氧血症气体被含氧量高的气体替换并持续吸入,气体交换得以继续进行)。
 
图1 麻醉诱导、术中和术后无创呼吸支持的使用
 
图2 围术期使用无创通气的决策流程图

2  围插管期使用NIV

   2.1  一般人群
   2020年,一项系统回顾和Meta分析了围插管期使用HFNO的文献,共纳入10项(共1017例患者)RCT。结果表明,使用HFNO预给氧/插管后测得的呼吸暂停时间和动脉血氧分压(PaO2)与常规氧疗相似。在插管期低氧血症、严重并发症或28d死亡率方面,HFNO并无优势。然而,无法将长时间气道操作或严重缺氧(PaO2与吸入氧<100mmHg的比率)的病例单独分析。
   2.2 肥胖人群
   关于肥胖患者, 2016一项针对BMI≥35kg/㎡的成人全麻诱导前后NIV与常规氧疗疗效的研究,纳入29项定性和11项定量/Meta分析研究(共768例患者)。诱导前使用NIV的患者术后PaO2较高,但外周血氧饱和度(SpO2)不高,提示脉搏血氧仪延迟可能会混淆部分研究结果。诱导前使用NIV与术后1h、24h用力肺活量(FVC)及1 s内用力呼气量(FEV1)相关,在呼气峰值流速方面没有观察到差异。更重要的是,NIV将术后呼吸道并发症的风险从17%降低到5.8%。
   2.3 妊娠期人群
   孕产妇解剖和生理变化导致需要较长的预给氧时间。最近一项对80例健康产妇进行预给氧的试验中,HFNO预给氧未能在8 min后达到呼气末氧含量≥90%,而常规氧疗的90%患者在3.6 min后达到阈值。解释这一预充氧失败结果的一个假设是,HFNO引起的胃内充气可能阻碍充分去氮给氧;另一种解释是HFNO组在预给氧期间能够闭口呼吸的患者比例较低。HFNO用于孕妇的窒息氧合尚无研究,有待进一步探索。 

3  术中使用无创呼吸支持

   2014年Cabrini等发表在Br J Anaesth杂志上的综述,系统描述了成年患者术中使用NIV的研究。作者描述术中使用NIV治疗急性呼吸衰竭,指出所有病例手术均顺利完成。作者还找到6例描述呼吸衰竭孕妇在剖宫产时使用NIV的病例报告,其中大多数(5/ 6)在家使用NIV,除其中一位母亲患肺炎并在术后10d死亡外,其他母亲和新生儿均存活。
   还有四项研究描述了在预先未存在呼吸不全的手术患者(502例)中使用NIV成功防止深度镇静时低通气,其中包括下肢手术、疝修补术、下腹部妇科手术和开颅手术。术前无低氧血症的患者在深度镇静过程中使用NIV可能会出现两个问题:第一是上呼吸道阻塞,这可通过使用鼻咽通气道、  喉罩或增加呼气末正压(PEEP)至10cmH2O来解决,方法选择视麻醉深度和患者情况而定;第二是使用CPAP后可能出现持续性和恶化性通气不足(即低氧血症和高碳酸血症),如果术中发生这种情况,采取有创机械通气是合理的。但也有报道称,将呼吸支持模式从CPAP改为BiPAP可解决问题。
   最令人感兴趣的是,在呼吸功能受限的患者中预防性使用NIV。Chong等回顾性分析73例行脊柱前后路矫正术的神经肌肉性脊柱侧弯患者的NIV治疗经历,其中28例接受NIV呼吸支持。结果表明,没有患者需气管切开术、发生合并神经系统并发症或死亡。无NIV组和NIV组患者呼气末二氧化碳压(ETCO2)相差无几,肺部并发症发生率相似,但NIV组喊着FVC显著升高。
   Anesth Analg近期一项系统回顾比较术中采用HFNO与常规氧疗对非插管手术患者氧合情况的影响。作者纳入5个描述术中使用HFNO的研究(n=2203)。与常规氧疗相比,术中使用HFNO的患者血氧饱合度下降风险显著降低,且术中最低血氧饱合度更高。

4  术后使用无创呼吸支持

   4.1 术后低氧血症及预后
   术后使用无创呼吸支持已有广泛评估。2020年,Bartels等分析一所教学医院和两所社区医院住院记录的数据,将所有住院麻醉病例(2012-2016)分为两组:有记录的术后低氧血症组(n=10727) 和无低氧血症组n=32284)。低氧血症定义为,从离开麻醉恢复室到术后3d内任何时间发生的SpO2<85%。作者试图通过人口统计学特征、合并症、手术时间、围术期阿片类药物剂量、提供的呼吸治疗、ICU住院和住院时间来阐明术后低氧血症与术后1年死亡率之间的关系。术后低氧血症组患者术后第1、2和3d的低氧事件发生率分别为66.6%、49.8%和32.3%。校正混杂协变量后,低氧事件发生率每增加10%,手术后一年内死亡率风险增加1.20。目前,尚不清楚低氧血症是死亡的独立危险因素还是患者病情的指标。在这个问题得到证实之前,为术后低氧血症患者提供NIV呼吸支持是可行的。
                                                                                                                                                                                                                                     4.2  一般人群术后NIV的治疗性和预防性使  
   2020年发表于J Intensive Care杂志的Meta分析,比较了NIV、HFNO和常规氧疗对术后呼吸衰竭高危或已确诊呼吸衰竭患者的疗效。该研究共纳入9个RCT 1865例患者。其结论是,使用HFNO比使用常规氧疗者气管插管次数少(OR 0.28)。与传统氧疗相比,最长时间随访中使用NIV插管次数更少,死亡率更低。该结果与Granton等结论相反,后者认为:HFNO可以改善患者舒适度,但不影响再插管率或死亡率。造成结果矛盾的原因可能是,后者纳入了更多的危重患者,前者则关注术后患者。
   Chiumello等系统回顾了术后患者预防性和治疗性使用NIV的临床研究。作者罗列了29项研究的结论,其中11项降低了再插管率;22项预防性研究中的15项和7项治疗性研究中的4 项中,NIV与改善动脉血气有关。总之,NIV可作为改善患者术后气体交换的预防和治疗性手段。
                                                                                                                                                                                                                                      4.3  腹部手术后NIV的应用
    2015年,Faria等比较CPAP/双水平NIV与常规氧疗治疗上腹部术后成人急性呼吸衰竭的疗效。合并数据分析显示,与常规氧疗相比,CPAP/BIPAP可降低气管插管率(RR 0.25 95% CI[0.08-0.83])和缩短ICU住院时间(平均差- 1.84天;(95% CI[- 3.53至- 0.15])。在死亡率、住院时间、吻合口瘘率、肺炎相关并发症、脓毒症或感染方面没有发现差异。
   Zayed等实施的meta分析也验证了上述结论。与常规氧疗相比,采用NIV或HFNO均不能降低死亡率,但术后再插管率较低。亚组分析显示,与常规氧疗相比,腹部手术后使用NIV的再插管率较低,心胸外科手术后HFNO和NIV的再插管率更低,提示接受特定类型手术的最佳无创呼吸支持模式有所差异。
   术后使用CPAP与腹部手术后吻合口瘘的相关性也备受关注。Reijers等回顾性研究了4052例减重手术后患者,其中62%被诊断为呼吸睡眠暂停综合征,24%患者(n=970)在术后使用CPAP。无CPAP组吻合口瘘发生率为1.3%,CPAP组吻合口瘘发生率为2.5%。2009年,Br J Surg关于食管切除术后患者的病例对照研究也有类似发现:接受NIV治疗的患者(2/9)发生吻合口瘘,而未接受NIV治疗组则为10/23。
   HFNO已被提出作为拔管后CPAP的替代方案。HFNO理论上在闭嘴时能增加肺通气量这一说法仍有争议,但HFNO不会升高气道压。因此,在呼吸功增加或非肺不张引起的低氧血症情况下,最好考虑使用HFNO 。最新指南建议,对腹部手术后有急性呼吸衰竭风险的低氧血症患者拔管后立即使用NIV或CPAP。

5  结论

   在麻醉诱导过程中,无创通气可改善通气并降低术后呼吸道并发症的风险。HFNO尚未被证实可减少围插管期的低氧血症,但文献中有少量关于其在无通气期间和特定高危患者中使用的证据。有关术中使用NIV的研究很少,上呼吸道阻塞和进行性通气不足是其使用的两个风险,但与常规氧合相比,术中HFNO可能降低低氧血症的风险。术后NIV与改善动脉血气和减少再插管率有关,但在死亡率、住院时间、吻合口瘘率、肺炎相关并发症和脓毒症或感染方面无差异。未来研究应集中于无创通气支持在特定高危患者亚群的围术期的应用,并希望通过更多的临床随机对照研究加以证实。 

(王云云 编译 薄禄龙 评述)


原始文献:Einav S, Lakbar I, Leone M. Non-Invasive Respiratory Support for Management of the Perioperative Patient: A Narrative Review. Adv Ther. 2021;38(4):1746-1756. doi:10.1007/s12325-021-01668-z

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关键词:
围术期,NIV,死亡率,插管率,并发症,手术

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