引用本文: 張功偉, 劉紅梅, 張宏偉, 余海. 術中呼氣末正壓對胸腔鏡肺部手術后肺部并發癥影響的傾向性評分匹配研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2024, 31(5): 702-709. doi: 10.7507/1007-4848.202311050 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國胸心血管外科臨床雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
胸外科手術患者術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)發生率(14%~59%)高于其他不需要單肺通氣的大手術[1-5]。PPCs會延長住院時間,增加醫療費用,影響患者康復[6]。
術中肺保護性通氣策略是減少PPCs的有效措施之一[7-9],呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)是肺保護性通氣策略中的重要組成部分,可維持肺泡擴張從而降低術后肺不張風險。肺手術快速康復相關指南[9-10]指出:術中PEEP水平建議設定為(5~10 cm H2O,1 cm H2O=0.098 kPa),但此范圍較寬,關于肺保護性通氣策略中的具體PEEP水平設置仍然存在爭議[11]。一項Meta分析[12]顯示,小潮氣量通氣期間給予高PEEP(12 cm H2O)與低PEEP(≤5 cm H2O)相比,不降低腹部手術患者PPCs發生率[29.4%(562/1 913) vs. 32.2%(620/1 924)]。但術中低或高PEEP水平對胸科手術患者的影響尚無研究證實。因此,我們設計了一項傾向性評分匹配研究,初步探討術中PEEP水平(5 cm H2O與10 cm H2O)對胸腔鏡肺部手術患者PPCs的影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
回顧性納入2022年1月—2023年6月在四川大學華西醫院行擇期胸腔鏡肺部手術患者。患者的術前基線數據、手術麻醉資料及術后臨床結果,均通過醫院電子病歷信息管理系統、麻醉手術臨床信息采集系統和臨床研究數據庫收集。
納入標準:全身麻醉下行單肺通氣、胸腔鏡肺部手術。排除標準:① 術中使用非容量控制通氣模式;② 術中PEEP設置不是5 cm H2O 或10 cm H2O;③ 年齡<18歲;④ 手術時間<60 min;⑤ 既往肺部手術史;⑥ 體重指數(body mass index,BMI)≥35 kg/m2;⑦ 無法獲取基線數據和結局指標的患者。根據術中PEEP水平,將患者分為低PEEP(5 cm H2O)組和高PEEP(10 cm H2O)組。
1.2 數據收集
從醫院電子病歷信息管理系統提取患者的基線數據,包括年齡、性別、身高、體重、吸煙史、術前肺功能、術前合并基礎疾病(高血壓、慢性阻塞性肺疾病、糖尿病)、美國麻醉醫師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級。通過麻醉手術臨床信息采集系統和醫院電子病歷信息系統提取患者手術資料,包括麻醉時間、單肺通氣時間、手術時間、手術方式、術中液體輸注類型及輸液量、術中麻醉機通氣參數、術后住院期間PPCs和術后住院時間。記錄并評估加泰羅尼亞外科手術患者呼吸風險評分(The Assess Respiratory Risk in Surgical Patients in Catalonia Score,ARISCAT)[13],根據評分結果預估發生PPCs風險,高風險:>44分,中風險:26~44分,低風險:<26分。
1.3 麻醉管理
術中麻醉管理遵循華西醫院單肺通氣肺部手術的臨床路徑和規范,采用標準化監測:三導聯心電圖、呼氣末二氧化碳、定量肌肉松弛監測即4個成串刺激(train of four stimulation,TOF)、脈搏血氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)、腦電雙頻指數等。麻醉誘導和維持由麻醉醫生根據患者病情決定用藥。所有患者在手術室或麻醉恢復室拔除雙腔管。
1.4 結局指標
主要結局指標是術后住院期間PPCs發生率。PPCs的評價結合歐洲麻醉和重癥醫學會等[7, 14-15]對PPCs的定義,即包含吸入性肺炎、肺不張、呼吸衰竭、肺部感染、胸腔積液、氣胸、持續性肺漏氣以及支氣管痙攣的復合指標。
吸入性肺炎:吸入反流的胃內容物后引起的肺部感染、呼吸衰竭、呼吸窘迫綜合征。肺不張:計算機斷層掃描或胸部X線片顯示為肺不張。呼吸衰竭:患者在術后吸空氣情況下,存在下列至少1種情形且需要給予氧氣治療:動脈血氧分壓(partial arterial oxygen pressure,PaO2)<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)、氧合指數(PaO2/吸氧濃度)<300 mm Hg或SpO2<90%。肺部感染[14]:基于疑似肺部感染而開始抗生素治療,并滿足下列至少1項條件:痰液的產生或性質變化、肺部出現新的浸潤或其性質發生改變、體溫升高達到或超過38℃以及白細胞計數超過12×109/L。胸腔積液:胸部X線片或計算機斷層掃描提示肋膈角變鈍,直立位膈肌的銳利邊緣消失,鄰近解剖結構偏移,仰臥位血管影的不透明顯像,并且這些情況已接受臨床治療。氣胸:表現為胸膜腔有積氣(臟層胸膜周圍無血管影)且已行臨床干預。持續性肺漏氣:術后持續漏氣時間>7 d。支氣管痙攣:使用支氣管舒張劑后聞及新的哮鳴音且進行臨床治療。
次要結局指標為3個時間點(T1:麻醉誘導后雙肺通氣,T2:單肺通氣60 min,T3:手術結束仰臥位雙肺通氣時)的呼吸力學參數(氣道峰壓、平臺壓、驅動壓和肺順應性)、術后住院時間和術中間羥胺用量。
1.5 統計學分析
采用IBM SPSS 26.0軟件進行統計分析。對計量資料進行正態性檢驗,非正態分布數據采用中位數(上下四分位數)[M(P25,P75)]描述,正態分布數據以均數±標準差(±s)描述,計數資料用頻數和百分比(%)描述。傾向性評分匹配(propensity score-matching,PSM)前后組間資料比較采用Mann-Whitney U檢驗、Wilcoxon秩和檢驗或χ2檢驗。使用PSM后的配對數據分析術中PEEP水平對PPCs的影響。先將術前和術中資料作為協變量進行單因素分析,然后選取P<0.1的變量及其他可能影響PPCs的因素作為協變量,構建 logistic回歸模型,計算傾向性評分并通過最鄰近匹配法,按照1∶1比例進行配對,設置卡鉗值為0.02,以減少選擇偏倚對研究結果的影響。PSM后兩組的治療終點采用McNemar檢驗;用logistic回歸模型分析PEEP與PPCs的相關性及PPCs的獨立預測因素。雙側檢驗,檢驗水準α=0.05。
1.6 倫理審查
本研究是一項單中心回顧性隊列研究,研究的結果報告符合STROBE指南[16]。四川大學華西醫院倫理委員會已批準此研究方案,審批號:2023年審(129)號,且已免除獲取患者知情同意書的要求。
2 結果
2.1 患者一般資料
本研究篩查了總計2528例患者,排除1 990例(術中通氣模式為非容量控制通氣1217例,PEEP不符合要求561例,年齡<18歲21例,手術時間<60 min 57例,既往肺部手術史27例,BMI≥35 kg/m2 3例,無法獲取基線數據及結局數據104例)。最終538例符合納入標準,其中男161例、女377例,PEEP 5 cm H2O組患者283例,PEEP 10 cm H2O組患者255例。
建立logistic模型,納入術前第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)占用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的百分比(FEVl/FVC)和單因素分析中P<0.1的變量,包括年齡、ASA分級、ARISCAT評分、手術切口類型及麻醉時間。PSM后,兩組共匹配458例患者,每組229例。PSM后兩組患者的基線資料差異無統計學意義(P>0.05);見表1。


2.2 兩組患者術后肺部并發癥發生率和呼吸參數比較
術后住院期間共有118例(25.8%)患者發生PPCs,PEEP 5 cm H2O組有60例(26.2%),PEEP 10 cm H2O組有58例(25.3%),兩組間比較差異無統計學意義[OR=0.997,95%CI(0.495,1.926),P=0.915]。兩組患者術后呼吸道感染、呼吸衰竭、肺不張、支氣管痙攣及持續性肺漏氣差異均無統計學意義(P>0.05)。兩組患者術后住院期間均未發生需要治療的胸腔積液、氣胸及吸入性肺炎。PEEP 10 cm H2O組單肺通氣期間中位肺順應性高于PEEP 5 cm H2O組(P<0.001),中位驅動壓低于PEEP 5 cm H2O組(P<0.001)。兩組患者中位住院時間均為5 d;見表2。

2.3 術后肺部并發癥的危險因素分析
將PSM后的數據進行單因素分析,其中年齡、性別、BMI>25 kg/m2、ASA分級、FEV1%、FEV1/FVC、ARISCART分級、高血壓、單肺通氣時間、麻醉時間、手術時間是PPCs的影響因素(P<0.05)。將麻醉時間、手術時間、單肺通氣時間以其中位數為界轉換為二分類變量進行分析;見表3。通過logistic線性回歸診斷變量間的共線性,其中單肺通氣時間、麻醉時間、手術時間方差膨脹因子(variance inflation factor,VIF)均>10,存在嚴重共線性,排除麻醉時間和手術時間。將以上變量和術中PEEP納入多因素logistic回歸分析,結果顯示性別、BMI>25 kg/m2、單肺通氣時間是PPCs的獨立危險因素(P<0.05)。PEEP不是PPCs的獨立危險因素[OR=0.920,95%CI(0.587,1.441),P=0.715];見表3。

3 討論
本研究分析發現,術中PEEP水平(5 cm H2O或10 cm H2O)與PPCs的發生風險不相關。然而,PEEP 10 cm H2O組患者在單肺通氣期間和恢復雙肺通氣后的肺順應性均高于PEEP 5 cm H2O組,且機械通氣期間驅動壓低于PEEP 5 cm H2O組。
本研究顯示,在胸腔鏡肺切除術患者,PPCs發生率為25.8%,與其他研究[17-18]報道的PPCs發生率一致。全身麻醉手術患者術中機械通氣會導致呼吸機相關肺損傷,從而誘發PPCs[19];PEEP能夠維持肺泡的持續開放,以減少呼氣末肺泡的塌陷和肺分流分數,從而增加氣體交換改善氧合狀態[20];PEEP能夠減少肺泡周期性開放和塌陷,降低肺泡高剪應力引起的肺損傷,從而降低PPCs發生率。近期,一篇Meta分析[21]顯示術中高PEEP組與低PEEP組的PPCs發生率無顯著差異,高PEEP組發生術中心血管并發癥的風險更高[OR=1.385,95%CI(1.027,1.867),P=0.002]。本研究未發現低PEEP(5 cm H2O)與高PEEP(10 cm H2O)對PPCs的發生風險有顯著影響。既往腹部手術研究[22]顯示,術中高或低PEEP設置對術中持續血管活性藥物使用無顯著影響,而本研究結果顯示術中高PEEP的應用增加了血管活性藥物的使用,可能與術中高PEEP增加胸內壓、靜脈回流阻力等因素相關,但是仍需進一步研究證實。近期一項研究[23]顯示,在腹腔鏡手術中高水平PEEP可降低肺不張發生率。另一項研究[24]顯示,通過胸部電阻抗斷層成像監測肺局部通氣變化,隨著PEEP水平的增加,肺背側依賴區通氣面積逐漸擴大,這也表明增加PEEP水平能夠減少肺不張發生率和面積。這兩項研究均提示高水平PEEP能夠降低肺不張發生率。本研究發現,在低PEEP和高PEEP兩組患者間,PPCs發生率差異無統計學意義,這與前兩項研究結果不一致,這種差異可能源于肺不張測量時間點不同,前兩項研究均在術中或術后立即進行肺不張測定,而本研究則是在患者術后第1 d直至出院期間,獲取肺不張等臨床結局指標;本研究的結論與其他非心胸手術相關研究[12]結論一致。
既往研究[4,20,25-26]發現,術中應用相對較高水平PEEP可顯著增加功能殘氣量和動脈血氧分壓,并降低死腔分數,能夠獲得更好的肺順應性,這可能是由于高水平PEEP能最大限度避免肺泡塌陷,有效擴張肺泡和維持更多肺泡的擴張狀態,進一步證實了PEEP在優化術中呼吸力學參數的潛力。同樣,本研究也發現了類似的結果,PEEP 10 cm H2O組患者術中呼吸力學參數指標優于PEEP 5 cm H2O組。在單肺通氣時和恢復雙肺通氣后有更好的肺順應性和更低的驅動壓(10 cm H2O vs. 11 cm H2O),盡管差異有統計學意義,但兩者差值相對較小,且均低于增加肺損傷的驅動壓臨界值15 cm H2O[27]。
雖然PEEP的應用能夠改善氧合與呼吸力學參數[28],然而,過高的PEEP可能會因肺泡過度擴張而導致氣壓傷、容積傷及張力性氣胸。此外,即使在心肺功能正常及血流動力學穩定患者中,增加的胸腔壓力可能會對血流動力學產生不利影響,通過阻礙靜脈回流而減少心輸出量,導致血壓下降[29],在肺順應性低或已存在肺動脈高壓的情況下,這些后果尤為顯著。
多因素logistic回歸分析顯示,性別是PPCs的獨立危險因素,這可能與男性患者吸煙比例相對較高相關。BMI>25 kg/m2也是PPCs的獨立危險因素。既往研究[4,30-31]證實,肥胖患者胸壁和腹部脂肪質量較大,導致功能殘氣量、氧儲備受損和肺順應性下降,在麻醉誘導后及術后更容易出現肺不張、高碳酸血癥和低氧血癥。單肺通氣時間也是PPCs的獨立危險因素,這與其他研究結果一致。
本研究初步探討了高PEEP與低PEEP對胸腔鏡肺部手術后PPCs的影響。使用PSM方法,成功配對458例患者,樣本丟失較少。盡管本研究為回顧性研究,研究結果仍有一定的提示作用,但是需要大樣本前瞻性研究進行驗證。目前歐洲一項比較胸科手術中低PEEP(5 cm H2O)與高PEEP(10 cm H2O)對PPCs影響的國際多中心研究[32]正在進行,我們期待此項研究能提供更高質量的證據。近年來,以驅動壓為導向的個體化PEEP設置對PPCs的影響存在爭議[26,33-35],但仍為最佳PEEP的設定開辟了新思路。
綜上所述,在胸腔鏡肺部手術患者中,術中PEEP(5 cm H2O或10 cm H2O)與PPCs無顯著相關性。本研究存在一些局限性:首先,本研究為回顧性研究,盡管我們通過PSM校正患者的基線特征,但樣本量相對較小,可能會影響檢驗效能。其次,本研究為單中心研究,推廣性可能受限。再次,本研究在PEEP設置上僅考慮了5 cm H2O和10 cm H2O兩個設置,而未包括<5 cm H2O和>10 cm H2O的患者,因此無法評估更低或更高PEEP對研究結果的影響。最后,本研究依賴于從醫院電子病歷信息管理系統和麻醉手術臨床信息采集系統獲取數據,可能存在不完整或記錄不準確的數據,且無法采集其他風險因素,如:術前衰弱、術中吸入氧濃度、術后疼痛、肌肉松弛藥物拮抗等,這些變量可能會影響研究結果。
利益沖突:無。
作者貢獻:張功偉負責研究設計、數據分析、論文初稿撰寫;劉紅梅負責數據整理與統計分析;張宏偉負責數據整理與統計指導;余海負責研究設計及論文審閱與修改。
胸外科手術患者術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)發生率(14%~59%)高于其他不需要單肺通氣的大手術[1-5]。PPCs會延長住院時間,增加醫療費用,影響患者康復[6]。
術中肺保護性通氣策略是減少PPCs的有效措施之一[7-9],呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)是肺保護性通氣策略中的重要組成部分,可維持肺泡擴張從而降低術后肺不張風險。肺手術快速康復相關指南[9-10]指出:術中PEEP水平建議設定為(5~10 cm H2O,1 cm H2O=0.098 kPa),但此范圍較寬,關于肺保護性通氣策略中的具體PEEP水平設置仍然存在爭議[11]。一項Meta分析[12]顯示,小潮氣量通氣期間給予高PEEP(12 cm H2O)與低PEEP(≤5 cm H2O)相比,不降低腹部手術患者PPCs發生率[29.4%(562/1 913) vs. 32.2%(620/1 924)]。但術中低或高PEEP水平對胸科手術患者的影響尚無研究證實。因此,我們設計了一項傾向性評分匹配研究,初步探討術中PEEP水平(5 cm H2O與10 cm H2O)對胸腔鏡肺部手術患者PPCs的影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
回顧性納入2022年1月—2023年6月在四川大學華西醫院行擇期胸腔鏡肺部手術患者。患者的術前基線數據、手術麻醉資料及術后臨床結果,均通過醫院電子病歷信息管理系統、麻醉手術臨床信息采集系統和臨床研究數據庫收集。
納入標準:全身麻醉下行單肺通氣、胸腔鏡肺部手術。排除標準:① 術中使用非容量控制通氣模式;② 術中PEEP設置不是5 cm H2O 或10 cm H2O;③ 年齡<18歲;④ 手術時間<60 min;⑤ 既往肺部手術史;⑥ 體重指數(body mass index,BMI)≥35 kg/m2;⑦ 無法獲取基線數據和結局指標的患者。根據術中PEEP水平,將患者分為低PEEP(5 cm H2O)組和高PEEP(10 cm H2O)組。
1.2 數據收集
從醫院電子病歷信息管理系統提取患者的基線數據,包括年齡、性別、身高、體重、吸煙史、術前肺功能、術前合并基礎疾病(高血壓、慢性阻塞性肺疾病、糖尿病)、美國麻醉醫師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級。通過麻醉手術臨床信息采集系統和醫院電子病歷信息系統提取患者手術資料,包括麻醉時間、單肺通氣時間、手術時間、手術方式、術中液體輸注類型及輸液量、術中麻醉機通氣參數、術后住院期間PPCs和術后住院時間。記錄并評估加泰羅尼亞外科手術患者呼吸風險評分(The Assess Respiratory Risk in Surgical Patients in Catalonia Score,ARISCAT)[13],根據評分結果預估發生PPCs風險,高風險:>44分,中風險:26~44分,低風險:<26分。
1.3 麻醉管理
術中麻醉管理遵循華西醫院單肺通氣肺部手術的臨床路徑和規范,采用標準化監測:三導聯心電圖、呼氣末二氧化碳、定量肌肉松弛監測即4個成串刺激(train of four stimulation,TOF)、脈搏血氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)、腦電雙頻指數等。麻醉誘導和維持由麻醉醫生根據患者病情決定用藥。所有患者在手術室或麻醉恢復室拔除雙腔管。
1.4 結局指標
主要結局指標是術后住院期間PPCs發生率。PPCs的評價結合歐洲麻醉和重癥醫學會等[7, 14-15]對PPCs的定義,即包含吸入性肺炎、肺不張、呼吸衰竭、肺部感染、胸腔積液、氣胸、持續性肺漏氣以及支氣管痙攣的復合指標。
吸入性肺炎:吸入反流的胃內容物后引起的肺部感染、呼吸衰竭、呼吸窘迫綜合征。肺不張:計算機斷層掃描或胸部X線片顯示為肺不張。呼吸衰竭:患者在術后吸空氣情況下,存在下列至少1種情形且需要給予氧氣治療:動脈血氧分壓(partial arterial oxygen pressure,PaO2)<60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)、氧合指數(PaO2/吸氧濃度)<300 mm Hg或SpO2<90%。肺部感染[14]:基于疑似肺部感染而開始抗生素治療,并滿足下列至少1項條件:痰液的產生或性質變化、肺部出現新的浸潤或其性質發生改變、體溫升高達到或超過38℃以及白細胞計數超過12×109/L。胸腔積液:胸部X線片或計算機斷層掃描提示肋膈角變鈍,直立位膈肌的銳利邊緣消失,鄰近解剖結構偏移,仰臥位血管影的不透明顯像,并且這些情況已接受臨床治療。氣胸:表現為胸膜腔有積氣(臟層胸膜周圍無血管影)且已行臨床干預。持續性肺漏氣:術后持續漏氣時間>7 d。支氣管痙攣:使用支氣管舒張劑后聞及新的哮鳴音且進行臨床治療。
次要結局指標為3個時間點(T1:麻醉誘導后雙肺通氣,T2:單肺通氣60 min,T3:手術結束仰臥位雙肺通氣時)的呼吸力學參數(氣道峰壓、平臺壓、驅動壓和肺順應性)、術后住院時間和術中間羥胺用量。
1.5 統計學分析
采用IBM SPSS 26.0軟件進行統計分析。對計量資料進行正態性檢驗,非正態分布數據采用中位數(上下四分位數)[M(P25,P75)]描述,正態分布數據以均數±標準差(±s)描述,計數資料用頻數和百分比(%)描述。傾向性評分匹配(propensity score-matching,PSM)前后組間資料比較采用Mann-Whitney U檢驗、Wilcoxon秩和檢驗或χ2檢驗。使用PSM后的配對數據分析術中PEEP水平對PPCs的影響。先將術前和術中資料作為協變量進行單因素分析,然后選取P<0.1的變量及其他可能影響PPCs的因素作為協變量,構建 logistic回歸模型,計算傾向性評分并通過最鄰近匹配法,按照1∶1比例進行配對,設置卡鉗值為0.02,以減少選擇偏倚對研究結果的影響。PSM后兩組的治療終點采用McNemar檢驗;用logistic回歸模型分析PEEP與PPCs的相關性及PPCs的獨立預測因素。雙側檢驗,檢驗水準α=0.05。
1.6 倫理審查
本研究是一項單中心回顧性隊列研究,研究的結果報告符合STROBE指南[16]。四川大學華西醫院倫理委員會已批準此研究方案,審批號:2023年審(129)號,且已免除獲取患者知情同意書的要求。
2 結果
2.1 患者一般資料
本研究篩查了總計2528例患者,排除1 990例(術中通氣模式為非容量控制通氣1217例,PEEP不符合要求561例,年齡<18歲21例,手術時間<60 min 57例,既往肺部手術史27例,BMI≥35 kg/m2 3例,無法獲取基線數據及結局數據104例)。最終538例符合納入標準,其中男161例、女377例,PEEP 5 cm H2O組患者283例,PEEP 10 cm H2O組患者255例。
建立logistic模型,納入術前第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)占用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的百分比(FEVl/FVC)和單因素分析中P<0.1的變量,包括年齡、ASA分級、ARISCAT評分、手術切口類型及麻醉時間。PSM后,兩組共匹配458例患者,每組229例。PSM后兩組患者的基線資料差異無統計學意義(P>0.05);見表1。


2.2 兩組患者術后肺部并發癥發生率和呼吸參數比較
術后住院期間共有118例(25.8%)患者發生PPCs,PEEP 5 cm H2O組有60例(26.2%),PEEP 10 cm H2O組有58例(25.3%),兩組間比較差異無統計學意義[OR=0.997,95%CI(0.495,1.926),P=0.915]。兩組患者術后呼吸道感染、呼吸衰竭、肺不張、支氣管痙攣及持續性肺漏氣差異均無統計學意義(P>0.05)。兩組患者術后住院期間均未發生需要治療的胸腔積液、氣胸及吸入性肺炎。PEEP 10 cm H2O組單肺通氣期間中位肺順應性高于PEEP 5 cm H2O組(P<0.001),中位驅動壓低于PEEP 5 cm H2O組(P<0.001)。兩組患者中位住院時間均為5 d;見表2。

2.3 術后肺部并發癥的危險因素分析
將PSM后的數據進行單因素分析,其中年齡、性別、BMI>25 kg/m2、ASA分級、FEV1%、FEV1/FVC、ARISCART分級、高血壓、單肺通氣時間、麻醉時間、手術時間是PPCs的影響因素(P<0.05)。將麻醉時間、手術時間、單肺通氣時間以其中位數為界轉換為二分類變量進行分析;見表3。通過logistic線性回歸診斷變量間的共線性,其中單肺通氣時間、麻醉時間、手術時間方差膨脹因子(variance inflation factor,VIF)均>10,存在嚴重共線性,排除麻醉時間和手術時間。將以上變量和術中PEEP納入多因素logistic回歸分析,結果顯示性別、BMI>25 kg/m2、單肺通氣時間是PPCs的獨立危險因素(P<0.05)。PEEP不是PPCs的獨立危險因素[OR=0.920,95%CI(0.587,1.441),P=0.715];見表3。

3 討論
本研究分析發現,術中PEEP水平(5 cm H2O或10 cm H2O)與PPCs的發生風險不相關。然而,PEEP 10 cm H2O組患者在單肺通氣期間和恢復雙肺通氣后的肺順應性均高于PEEP 5 cm H2O組,且機械通氣期間驅動壓低于PEEP 5 cm H2O組。
本研究顯示,在胸腔鏡肺切除術患者,PPCs發生率為25.8%,與其他研究[17-18]報道的PPCs發生率一致。全身麻醉手術患者術中機械通氣會導致呼吸機相關肺損傷,從而誘發PPCs[19];PEEP能夠維持肺泡的持續開放,以減少呼氣末肺泡的塌陷和肺分流分數,從而增加氣體交換改善氧合狀態[20];PEEP能夠減少肺泡周期性開放和塌陷,降低肺泡高剪應力引起的肺損傷,從而降低PPCs發生率。近期,一篇Meta分析[21]顯示術中高PEEP組與低PEEP組的PPCs發生率無顯著差異,高PEEP組發生術中心血管并發癥的風險更高[OR=1.385,95%CI(1.027,1.867),P=0.002]。本研究未發現低PEEP(5 cm H2O)與高PEEP(10 cm H2O)對PPCs的發生風險有顯著影響。既往腹部手術研究[22]顯示,術中高或低PEEP設置對術中持續血管活性藥物使用無顯著影響,而本研究結果顯示術中高PEEP的應用增加了血管活性藥物的使用,可能與術中高PEEP增加胸內壓、靜脈回流阻力等因素相關,但是仍需進一步研究證實。近期一項研究[23]顯示,在腹腔鏡手術中高水平PEEP可降低肺不張發生率。另一項研究[24]顯示,通過胸部電阻抗斷層成像監測肺局部通氣變化,隨著PEEP水平的增加,肺背側依賴區通氣面積逐漸擴大,這也表明增加PEEP水平能夠減少肺不張發生率和面積。這兩項研究均提示高水平PEEP能夠降低肺不張發生率。本研究發現,在低PEEP和高PEEP兩組患者間,PPCs發生率差異無統計學意義,這與前兩項研究結果不一致,這種差異可能源于肺不張測量時間點不同,前兩項研究均在術中或術后立即進行肺不張測定,而本研究則是在患者術后第1 d直至出院期間,獲取肺不張等臨床結局指標;本研究的結論與其他非心胸手術相關研究[12]結論一致。
既往研究[4,20,25-26]發現,術中應用相對較高水平PEEP可顯著增加功能殘氣量和動脈血氧分壓,并降低死腔分數,能夠獲得更好的肺順應性,這可能是由于高水平PEEP能最大限度避免肺泡塌陷,有效擴張肺泡和維持更多肺泡的擴張狀態,進一步證實了PEEP在優化術中呼吸力學參數的潛力。同樣,本研究也發現了類似的結果,PEEP 10 cm H2O組患者術中呼吸力學參數指標優于PEEP 5 cm H2O組。在單肺通氣時和恢復雙肺通氣后有更好的肺順應性和更低的驅動壓(10 cm H2O vs. 11 cm H2O),盡管差異有統計學意義,但兩者差值相對較小,且均低于增加肺損傷的驅動壓臨界值15 cm H2O[27]。
雖然PEEP的應用能夠改善氧合與呼吸力學參數[28],然而,過高的PEEP可能會因肺泡過度擴張而導致氣壓傷、容積傷及張力性氣胸。此外,即使在心肺功能正常及血流動力學穩定患者中,增加的胸腔壓力可能會對血流動力學產生不利影響,通過阻礙靜脈回流而減少心輸出量,導致血壓下降[29],在肺順應性低或已存在肺動脈高壓的情況下,這些后果尤為顯著。
多因素logistic回歸分析顯示,性別是PPCs的獨立危險因素,這可能與男性患者吸煙比例相對較高相關。BMI>25 kg/m2也是PPCs的獨立危險因素。既往研究[4,30-31]證實,肥胖患者胸壁和腹部脂肪質量較大,導致功能殘氣量、氧儲備受損和肺順應性下降,在麻醉誘導后及術后更容易出現肺不張、高碳酸血癥和低氧血癥。單肺通氣時間也是PPCs的獨立危險因素,這與其他研究結果一致。
本研究初步探討了高PEEP與低PEEP對胸腔鏡肺部手術后PPCs的影響。使用PSM方法,成功配對458例患者,樣本丟失較少。盡管本研究為回顧性研究,研究結果仍有一定的提示作用,但是需要大樣本前瞻性研究進行驗證。目前歐洲一項比較胸科手術中低PEEP(5 cm H2O)與高PEEP(10 cm H2O)對PPCs影響的國際多中心研究[32]正在進行,我們期待此項研究能提供更高質量的證據。近年來,以驅動壓為導向的個體化PEEP設置對PPCs的影響存在爭議[26,33-35],但仍為最佳PEEP的設定開辟了新思路。
綜上所述,在胸腔鏡肺部手術患者中,術中PEEP(5 cm H2O或10 cm H2O)與PPCs無顯著相關性。本研究存在一些局限性:首先,本研究為回顧性研究,盡管我們通過PSM校正患者的基線特征,但樣本量相對較小,可能會影響檢驗效能。其次,本研究為單中心研究,推廣性可能受限。再次,本研究在PEEP設置上僅考慮了5 cm H2O和10 cm H2O兩個設置,而未包括<5 cm H2O和>10 cm H2O的患者,因此無法評估更低或更高PEEP對研究結果的影響。最后,本研究依賴于從醫院電子病歷信息管理系統和麻醉手術臨床信息采集系統獲取數據,可能存在不完整或記錄不準確的數據,且無法采集其他風險因素,如:術前衰弱、術中吸入氧濃度、術后疼痛、肌肉松弛藥物拮抗等,這些變量可能會影響研究結果。
利益沖突:無。
作者貢獻:張功偉負責研究設計、數據分析、論文初稿撰寫;劉紅梅負責數據整理與統計分析;張宏偉負責數據整理與統計指導;余海負責研究設計及論文審閱與修改。