对胸肺生理和肥胖:麻醉影响过程

文摘

肥胖是一个世界性的健康问题影响了美国人口的34%。因此,更多的病人需要胸手术的麻醉会超重或肥胖。静态和动态变化的呼吸力学、上呼吸道解剖,以及多个术前并发症和药物代谢改变,描述肥胖病人在不同层次和影响麻醉计划。在术前评估,患者应该在风险评估来确定谁是困难的通风和插管,和术后并发症。镇痛计划应该执行从术前区域,提高拔管的成功的情况,防止再插管。术中通风的设置应该定制特定患者呼吸力学和过程的变化,减少肺损伤的风险。几个非侵入性通气模式可以提高拔管的成功率的情况和防止再插管。本文的目的是评估相关的生理和解剖学变化与肥胖以及它们是如何影响的多个组件胸手术的麻醉管理。

1。介绍

肥胖是一个世界性的健康问题。据估计,34%的北美成年人肥胖,其中5%是病态肥胖1]。因此,更多的病人需要麻醉对胸外科将超重或肥胖。麻醉胸目标程序包括一个平滑的感应和插管,术中期间稳定的血流动力学参数,优化与足够的每分通气量和肺隔离好氧化,和最佳镇痛。然而,肥胖对上述所有构成挑战。本文的目的是评估与肥胖和相关的生理和解剖学变化如何影响胸手术的麻醉管理。

2。生理变化及并发症与肥胖有关

2.1。呼吸力学

肥胖与限制性肺疾病引起腹内压增加和减少胸壁合规(2,3),导致减少静态和动态肺容积(4)(表1)。低功能余气量(FRC)和呼气储备体积(ERV)贡献,分别与呼吸暂停或肺换气不足和快速稀释空气滞留肺部崩溃在单缸通风较差(OLV)。这是更加明显当ERV接近或超过关闭的能力。FEV的减少₁和FVC, BMI的增加(成反比5),会影响术后呼吸功能,特别是在重大肺切除或食管手术。最后,减少肺癌和胸壁合规可能导致术中肺换气不足和机械通气期间气压性创伤和术后增加呼吸的工作时期病人恢复自然通风。这些变化在仰卧位更糟糕,在全身麻醉下侧通风时,变得更加明显的切口开胸和肺实质切除。这可能会导致进一步的减少在胸壁和肺合规,以及在所有肺活量的措施,从术后立即开始,持续6 - 8周6]。

肺量测定法在过去一直被用于预测呼吸并发症的危险的患者胸大手术之后,它仍然是主要选择候选人主要肺切除术。可怜的基线呼吸功能的存在,配合丰富的手术,导致围手术期的发病率高死亡率,呼吸道并发症和整体生活质量差。在过去,FEV₁小于1.5 2 L被认为是禁忌的肺切除术(切除和肺切除术),由于增加死亡率。然而,更多患者肺量测定法边际值目前外科手术。主要做了肺切除患者FEV₁不到35%的预测值较低的术后死亡率,尤其是微创外科技术(使用7]。然而,长期住院和空气泄漏应该预期,特别是当FEV₁还不到20%。术后预测FEV₁一氧化碳和传播肺活量(DLCO) 35至40%被认为是resectability的下限,特别是如果与最大耗氧量10至15毫升/公斤/分钟。在这种患者人群,区域镇痛技术搭配使用短效静脉麻醉药有助于增加拔管的机会的。

2.2。阻塞性睡眠呼吸暂停

阻塞性睡眠呼吸暂停综合症诊断是5%的肥胖人群和特点是10秒的呼吸暂停(呼吸停止尽管呼吸努力对声门关闭)。结果慢性低氧血症引起继发性红细胞增多,血碳酸过多症,肺,全身血管收缩,导致心脏和脑缺血的风险增加,肺内的分流8,9]。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者显示受损的肺气体交换在休息和锻炼,一些研究还显示,男性性别和脂肪组织分布的影响这个障碍的严重程度(2]。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者显示肺容积更大的减少和遵从性麻醉时,他们更倾向于肺不张,增加了收卷和氧的要求(10]。这反过来有助于快速稀释全身麻醉诱导过程中,尤其是在缺乏足够的preoxygenation或在困难面具通风或插管。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的子群肥胖低通气综合征(OHS)。羟基被定义为慢性肺换气不足(帕科₂> 45毫米汞柱)在缺乏肺、胸壁、神经系统疾病(11]。肺换气不足和呼吸暂停是中央,可能由于进步脱敏血碳酸过多症,导致增加依赖缺氧驱动维持呼吸。它影响的8 - 10%患者体重指数> 34公斤/米²和18 - 25%的患者体重指数> 40公斤/米²(11]。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症或羟基的存在应该检查的术前评估、优化围手术期护理。为此几个得分系统已经开发出来。最常用的系统停止(打鼾,白天疲劳、呼吸暂停、高血压)爆炸(体重指数> 35岁年龄> 50岁;颈围> 40厘米,性别=男性)问卷(12]。如果病人回答是的三个或三个以上的问题,他们被认为是高危阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,和睡眠研究应该获得12]。使用持续气道正压(CPAP)晚上可以减少呼吸暂停法术和减少后续心脏结构变化(13]。然而,目前还不清楚多少时间看到临床改善之前是必要的。患者使用CPAP在家术后时期应该继续使用它,和安排应连续监测当解除术后麻醉护理单元(PACU)到地板上。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的存在应该提示麻醉计划的定制,通过最小化长期代理的使用镇静药物,静脉注射毒品和肌肉松弛剂。术后镇痛区域技术应该赞成如果顺从。

2.3。上呼吸道解剖结构的变化

脂肪组织的增加咽壁会导致上呼吸道崩溃与自然通风9),导致面具通风和/或插管困难。尽管BMI的大小似乎并没有与困难插管,彻底的体检应该识别患者处于危险之中。困难的面具通风或插管的迹象暗示包括一小口打开,短thyromental距离,增加颈围,脖子活性的降低,大乳房和舌头4]。此外,病人年龄、男性、颞下颌关节病理,Mallampati 3和4,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的历史,上牙异常(14)与面具通风或插管困难有关。最优定位和先进的气道设备(如纤维支气管镜、glidescope和喉罩气道)应该可以促进保护气道。支气管阻滞剂和管换热器也应该是现成的单腔管布置的困难。

2.4。心脏的改变

肥胖患者心血管并发症的风险增加,在围手术期处理9]。增加代谢需求过剩的脂肪组织负责心血管改变肥胖受试者中观察到。红血球增多症,肾素-血管紧张素系统的增加活动导致总血容量增加,心输出量(15]。Hypervolemia搭配高儿茶酚胺的语气可以导致系统性和肺动脉高压,缺血性心脏病以及左心室肥大和功能障碍(4,16,增加房颤的风险和室性心律失常16]。低氧血症和高碳酸血症的存在可以进一步加重肺动脉高压,导致右心室衰竭。这些患者的术前侵入性心脏测试可能是必要的评估他们的容忍能力肺切除和指导通风管理在侧,通风。“肥胖心肌病”的特点是在左心室收缩功能障碍和结果扩张。总结的主要心脏生理变化是列在表中2。

2.5。其他并发症

非胰岛素依赖型糖尿病,高血压,hypercholesterole-mia和穷人运动公差都是常见的肥胖病人。这些患者的风险增加感应愿望,因为他们通常有胃食管反流,由于腹内压增加,高酸性胃体积,减少胃蠕动(9]。药物药物动力学和药效学也改变了肥胖人群,影响药物的分布和消除。剂量应由理想的体重。

3所示。肥胖和麻醉的影响

全身麻醉诱导导致FRC明显降低,这是逆相关BMI的增加(18]。低FRC,搭配增加肺内的分流,减少胸部和肺部合规,增加气道阻力和肺不张使肥胖病人快速减饱和感应(19,20.]。这可能是上呼吸道解剖异常加剧,特别是在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,面具通风和插管造成困难。进一步减少FRC仰卧位原因,由于向头部地位移的隔膜和肺血容量的增加。总呼吸和胸壁合规都仰卧位时下降。通风和灌注是不匹配的。因此,相对血氧不足很常见,术后可能会持续期(21]。病人应该被放置在一个semisitting位置,可于超过5分钟,诱导只有认为容易掩盖通风。如果不是,awake-fiberoptic插管应考虑topicalizing后气道进行局部麻醉。如果需要镇静,dexmedetomidine可以是有益的,因为它有镇静、镇痛性质,缺乏呼吸萧条。招聘策略,在40而言不啻组成的连续的正压₂0 40秒,全身麻醉诱导后立即使用时似乎成功地降低肺不张的程度和改善氧化在正常体重和肥胖受试者(22),尤其是当其次是偷看的立即使用10,20.]。

3.1。机械通风和OLV

通风方式的选择(压强和体积控制通风)已成为一个非常普遍的困境在手术室和PACU由于增加ventilator-induced肺损伤的认识和关注。长期机械通气引起的肺损伤危重患者通过导致肺泡过度伸张和增加alveolar-capillary渗透率(volutrauma),通过释放促炎介质(biotrauma),并通过循环打开和关闭的肺泡(atelectrauma) [23]。因此,呼吸道发病率和死亡率增加。的共识ARDS-NET试验对机械通气使用低潮汐卷,不到30而言不啻与高原压力₂啊,偷看的使用,和宽容的接受血碳酸过多症(24,25]。这导致在手术室临床实践的变化。然而,使用低潮汐容量和高FiO₂肥胖人群仍然是有争议的,因为它可以导致肺不张的逐步形成,与二级低氧血症和高碳酸血症26]。相反,高潮汐卷可能导致压缩alveolar-capillary膜,气体交换之后逐渐恶化,尤其是在OLV [27]。因此机械通风的目标在这个病人的人口应该专注于利用峰值吸气压力足够高开肺功能衰竭,地区和呼气末正压通气的使用保持肺泡开放年底过期(28]。减少肺癌和胸壁合规在肥胖病人可能预防高原高压力,减少在机械通气肺损伤(20.]。理想体重时应该使用通风机设置潮汐卷,因为肺的大小与体重的增加不会改变29日]。

当压力(PCV)和容量控制通气(VCV)比较肥胖患者(体重指数> 35)接受腹腔镜胃带,前者与pH值的增加,PaO₂和氧饱和度,而帕₂降低(30.]。是假定与PCV因为有更高的吸气流动,增加肺泡导致更好的通风/灌注比率。积极影响血流动力学参数和风险较低的气压性创伤与PCV还建议。当这两个模式的通风比较健康受试者接受OLV与正常肺功能测试,唯一的区别指出低吸气压力峰值与PCV (PIP)31日]。皮普通常高于肺泡峰值压力,因为它取决于气管内管的阻力和呼吸电路。因此,它不应该被用作风险参数降低气压性创伤。存在一个更强的相关性与高原气道压力,特别是如果高于35而言不啻₂o . PCV OLV期间的一个缺点是肺换气不足,进一步导致低氧血症和高碳酸血症,尤其是如果有肺的变化和胸壁顺应性。

术中使用的窥视,约10 - 15而言不啻“最佳”值₂啊,已经建议维持肺泡开放(29日招聘策略(后),特别是如果使用20.,22]。为了获得成功,必须高于肺泡开启压力和通胀压力持续(28]。然而,这可能不被容忍的减少预加载,正如在很多胸手术病人往往是低血容量性或倾向于心血管疾病32]。

3.2。定位

胸手术,患者通常放置在横向卧位的位置,导致进一步的通气和灌注的变化。这个职位可能被认为是有利的,尤其是在android肥胖的存在。腹部血管翳远离隔膜的转变有助于降低腹内压和更大的胸部远足在机械通气(21]。肥胖病人优先通风nondependent肺在横向卧位在自发和机械通气(33]。灌注大多发生在依赖地区的肺癌和nondependent地区将减少由于缺氧血管收缩(HPV)和gravity-dependent变化。只要保持适当的每分通气量,氧化OLV期间横向卧位通常是令人满意的,特别是当FiO 100%₂使用(21]。然而,吸收肺不张可以发展随着时间的推移,它应该考虑在选择通风机设置。

3.3。拔管/术后管理

拔管失败和/或直接术后气道阻塞是常见的肥胖病人,尤其是在慢性阻塞性肺病的存在。上呼吸道的缩小和咽部肌肉需要激活来实现气道开放需要清醒的病人情况。此外,合规的变化导致呼吸(钻压)的工作增加自然通风和随后的快速浅呼吸模式(5,8]。快呼吸率有助于增加O₂消费、死腔、和alveolar-arterial氧梯度(8,17术后时期可不利。无创正压技术的使用可以提高拔管的成功或防止再插管在高危患者(4]。具体来说,持续气道正压(CPAP)和无创通气技术(NIV)已经成功地用于肥胖病人。这可以帮助主要肺切除术。然而,有一些争议的使用CPAP和合食管手术后,由于担心肚子吹气和可能的损伤吻合。明智地使用镇静的药物副作用,从神经肌肉阻滞完全逆转,使用区域镇痛可以提高拔管的成功。肥胖病人有呼吸肌肉储备可导致呼吸衰竭的风险增加需求增加(下29日]。

3.4。镇痛

最佳镇痛肺切除术后的肥胖患者是很重要的。快速浅呼吸与镇痛不良、肥胖所独有的结合限制性肺疾病,是一种低氧血症和呼吸衰竭的危险因素。多模式镇痛的方法建议,特别强调减少或避免药物导致长期镇静。胸外科区域镇痛已成为更受欢迎在过去的几年中,胸硬膜外导管的形式(T5-8)或脊椎旁块。理想情况下,位置应该发生在术前的时期。术中局部麻醉的使用可能会增加在手术室拔管的成功。然而,硬膜外导管和脊椎旁块故障率最高的肥胖人群(34]。多尝试往往需要和可能与并发症发生率的增加。术中使用辅助静脉注射药物,如α2受体激动剂,非甾体类抗炎药物,和对乙酰氨基酚,应考虑。

4所示。术后辅助通风的选项

全身麻醉,手术(特别是高腹部和胸腔程序),以及镇痛不佳,都分摊因素异常呼吸力学在术后时期,这可能会持续数天(28]。肥胖病人产生的限制性呼吸模式有助于增加呼吸和肺不张的发病倾向的工作。因此,断奶的呼吸机可能会延长,提高ICU招生率和整个医院住院时间(35]。再插管率也可能是正常体重患者相比更高。无创性通气模式开发了试图减少术后呼吸系统并发症的发生率,避免再插管术后立即。

非侵入性的通风(NIV)是指技术用于支持呼吸不使用气管插管(36]。这可以预防或治疗策略,一旦发生呼吸衰竭。和合的主要目标是:(1)减少呼吸的工作,(2)增加肺泡,(3)减少左心室后负荷增加心输出量和改善血液动力学(36]。描述了两种形式实现这些目标:CPAP(连续呼气末正压通气)和NPPV(无创正压通气)。(1)持续气道正压(CPAP)通常用于治疗肥胖病人拔管后恢复室来提高招聘的肺膨胀不全的肺部和保持开放的上呼吸道4]。立即术后时期,气道阻塞的风险高是由于与肥胖相关的解剖学变化和可能的残留麻醉,神经肌肉阻滞,或次优或过度的镇痛。这种风险增加的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症或综合征37]。VC和FRC的减少导致肺不张的增加,而继续恶化在第一次手术后24小时(38]。初期间使用CPAP preoxygenation一般麻醉和术后立即可以改善呼吸力学和肺功能在住院期间(37]。CPAP是通过使用持续正压机器应用于鼻子或嘴巴的。设置选择通常滴定上呼吸道明显(11经验),可以设置为一个开始值对应于在家里使用。不幸的是,这种技术是充分利用在PACU病人更好的容忍已经使用CPAP机在家里。CPAP的理论优势包括促进气道通畅,防止肺泡崩溃,FiO下降₂需要和减少吸收肺不张。左心室后负荷也下降,改善心输出量(36]。(2)无创正压通气(NPPV)结合使用的压力支持通气(PSV)和偏正呼气压力(人)。两种方法被用来防止直接术后急性呼吸衰竭或治疗呼吸衰竭,试图避免气管插管(39]。在第一个小时手术后,有20%的潮气量减少,配合呼吸率增加20%和膈肌功能障碍。这可以持续一个星期36]。由此产生的肺泡肺换气不足与肺不张会引起肺炎的发展。使用你们的基本原理是减少呼吸的工作通过改善通风和降低肺不张的数量,与后续改善气体交换(36]。通过允许独立的调整吸气和呼气压力,你们使用的肺换气不足综合症增加有限公司₂去除。使用呼气压力促进上气道开放而吸气组件是有用的控制不足(4]。箴技术已经用于肺切除术后预防性治疗和治疗方法与没有空气泄漏胸管网站(36]。此外,氧化和肺容积似乎改善第一次术后三天期间,与对照组相比,减少住院的长度(36]。当用作治疗选择肺移植后,再插管率下降已经观察到(36]。病人合作是为了让这一技术成功至关重要。从低开始偷看,然后添加PSV可以是有益的。和合是禁忌在上消化道手术的情况下,它可能会导致泄漏吻合部位(36]。和合的失败已经证明在主要的肺切除术后患者无法明确分泌物因此需要多个支气管镜检查(40]。分泌物增加会导致增加呼吸的工作和减少你们的功效。任何延迟识别和合失败和气管插管可导致发病率和死亡率增加,因此高警惕,严格监控是必要的。

5。结论

肥胖病人有显著的静态和动态变化的呼吸力学,以及多个术前并存病,时应考虑提供全身麻醉。针对识别患者的术前评估应该是困难的通风和插管和术后并发症的风险。镇痛计划应该执行从术前区域。术中通风的设置应该定制特定患者呼吸力学和过程的变化。几个非侵入性通气模式可以提高拔管的成功率的情况和防止再插管。然而,他们不能自由和并发症的风险。高度怀疑的心理指标术后呼吸系统并发症是必要的开始之前,以及全面的多学科方法,围手术期护理以优化结果。

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