全身麻醉期间的机械功率与术后呼吸衰竭的关系:一项多中心回顾性队列研究

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01 研究背景

术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications,PPC）是指患者术后发生的各种呼吸系统并发症，主要包括肺部感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺萎陷、气胸、支气管痉挛、吸入性肺炎、肺水肿、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等。

每年仅在美国就有大约100万患者发生术后肺部并发症，累计造成46,200人死亡和480万住院天数，这些危及生命的事件易导致呼吸衰竭和重新插管，随后在非计划的情况下进入重症监护室，使术后死亡率增加9倍，增加医疗系统的经济负担。

肺保护性通气策略，就是在维持机体充分氧合的前提下，防止肺泡过度扩张和萎陷，减少低氧血症的发生率，是一种减少肺部并发症、降低术后死亡率的呼吸支持策略，能够保护和改善肺功能，适用于术后肺部并发症的高危人群。

肺保护性通气策略的主要方法包括：小潮气量、个体化适度呼气末正压、间断肺复张、低吸入氧浓度。

小潮气量：指通过外界手段给予机体6-8mL/kg的潮气量辅助呼吸，可以通过控制通气量降低肺组织的容积伤和气压伤，保护肺功能；

个体化适度呼气末正压：可使呼气末小气道开放，有利于二氧化碳排出，同时改善肺部通气功能；

间断肺复张：通过在短时间内促进气道压力的增加，从而促进肺容积增加；

低吸入氧浓度：临床上吸入氧浓度越高越容易导致肺不张和氧中毒，进行氧疗时氧浓度控制在最低限度；

以往的研究主要集中在术中肺保护通气以预防术后肺部并发症，但研究结果模棱两可：降低潮气量与应用呼气末正压相结合，降低了驱动压，改善了术后肺功能以减少术后不良事件。但是，调查单一干预的试验验证性是有缺陷的。最近的一项单中心随机对照试验未能证明低潮气量与高潮气量对手术患者的效果，虽然潮气量是这些研究中唯一的随机变量，但有相关的呼吸频率增加，潜在地抵消了降低潮气量的有益影响。

这说明在调整机械通气时需要一个统一的概念，将多个参数变化的影响整合在一起，以减少围手术期呼吸机诱导的肺损伤。2010年德国麻醉学大会上，提出机械呼吸机向呼吸系统传递弹力和阻力能量的概念，以及调节呼气流量以减少肺部耗散的能量。5年后，动物实验证实了应力-时间乘积（机械功率中弹力成分的替代物）可增加大鼠肺部炎症和细胞损伤生物标记物的基因表达。

2016年首次正式描述了机械功率，以及来自猪的数据表明，从呼吸机向呼吸系统传输的能量会产生时间依赖性肺损伤，尤其是水肿。多种因素共同诱导肺损伤，机械功率的概念有助于理解呼吸机诱导的肺损伤。过度关注潮气量等单一参数的临床相关性可能不是最佳的。在机械通气中，功率可能是比潮气量、驱动压力或呼吸频率等孤立参数更好的肺损伤标志。

机械功率是机械通气的一个新概念，它以焦耳/分钟（J/min）为单位，估计机械通气期间输送到呼吸系统和肺的能量。机械功率理想情况下是通过记录连续压力和流量来计算的，但从既往研究中得到了一个简化公式。整合了呼吸机输送的吸气功，从吸气压力和潮气量计算，以及从呼吸频率得出的循环重复。

PEEP:呼气末正压；Pplat:气道平台压,克服弹性阻力,动态变化；Ppeak:气道峰压

对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)机械通气患者的回顾性研究报告称，当使用更高的机械功率时，患者的死亡率更高。然而，它在无肺损伤患者呼吸衰竭发展中的作用知之甚少。目前尚不清楚来自ARDS患者的证据是否适用于全身麻醉的患者。

因此本文作者假设，术中机械通气期间应用较高的机械功率与术后呼吸衰竭风险相关。

02   研究方法

03 统计分析

04 研究结果

05 讨论与思考  

优点

使用了标准化的并发症定义和回顾性数据采集；

收集并分析了术后呼吸衰竭的混杂因素；

是一项多中心回顾性研究，采用一种经过验证的公式来计算呼吸机功率，用更全面的方法来计算术中呼吸机功率；

局限性

该项研究性质为回顾性研究，无法确定高机械功率与术后呼吸衰竭的发生之间的因果关系，也不能证明前期修改机械功率是否会影响患者的预后；

研究的主要结果—术后发生需要再插管的呼吸衰竭的发生率较低 （0.9%），虽然是健康肺患者，但其本身也具有异质性，不排除假性结果的发生，也不适合随机对照研究的开展；

虽然机械功率的概念已在ARDS患者中得到验证，但是对于健康肺的主要观察指标，即术后7天内再次插管，可能是由于呼吸衰竭以外的恶化而发生的，也需要术后肺部并发症的一个更具体的终点来解决这一问题；

结论

全麻期间较高的机械功率与需要再插管的术后呼吸衰竭风险较高有统计学相关性。总体而言，较高的机械功率可识别有全身麻醉需要再次插管的术后呼吸衰竭风险的患者。

思考

1.众所周知，功率本质上是一个物理学概念，可否直接计算呼吸机消耗的电能来计算功率？

2.文中的淡蓝色阴影部分面积（功率）的计算公式为= 0.098 × RR × Vt [Ppeak − Pplat]，是否存在问题？

3.计算机械功率用的是设定好的潮气量，但实际手术过程中呼吸机的潮气量并不会准确的达到设定值，对结局指标是否有影响？

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编辑：Michel.米萱

校对：Mijohn.米江