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规范化呼吸功能监测的进展
呼吸功能监测和调控对于评价肺部氧气和二氧化碳的交换功能，对于 观察通气储备是否充分、氧合是否有效，对于防止由呼吸系统的原因引起麻醉意外伤亡事故很有帮助。2005 年 10 月 25 日美国 ASA 正式 颁布了修订后的最新监测标准，2007 年美国哈佛大学麻省总医院麻 醉手册（第七版）也提出新麻监测标准，新标准中明确规定了术中氧合与通气监测的要求。加强术中呼吸功能监测与调控，对提高临床麻 醉质量，保障病人安全，防范麻醉意外至关重要。现将术中规范化呼 吸功能监测和调控的进展综述如下。 一、呼吸功能监测与调控的重要作用麻醉严重事故的演变是短暂。在短暂时间里麻醉医生须认识到问 题的存在，正确诊断并明确做出处理，以预防意外发生。术中由麻醉所引起不良事件，后果往往较手术因素所引起的更为严重，如心脏停 搏、中枢神经系统永久性损害或者死亡。从 20 世纪 80 年代早期，麻 醉界有一个广泛的共识，麻醉死亡率为万分之一至万分之二。在麻醉 事故的早期报道中，由诸多原因引起的通气不足是引起手术中麻醉严重事故和意外伤亡事故的最常见原因。美国 ASA 索赔专门研究机构 一直把呼吸通气不足视为引起重大不良事件的最常见原因，如气管导管误入食道，呼吸管道打折或阻塞，通气设置不当，自主呼吸或辅助通气不足等。由于监测和治疗技术的进步，21 世纪麻醉死亡率下降 到十万分之一至二十万分之一，故研究和建立规范化呼吸功能监测的管理措施极为重要。 二、麻醉监测新标准
在执行新麻醉监测标准时应注意： ①此监测标准适用于所有麻醉，但在紧急情况下，以生命支持优 先。 ②根据 ③在某些特殊情况下，某些监测方法、手段可能不切实际或不可 靠。 ④有时候持续或连续监测的短时间中断的可能性不可避免。 ⑤在某些特殊的情况下， ⑥此标准不要求用于产科非麻醉产妇的分娩护理及分娩镇痛的管理中。 颁布的《新标准》规定了安全监测的原则，并通过特定的强制行 为来推广其应用，今天由于现代电子监测技术的发展，使得安全监测 新标准得以实施。可以进行这样合理的设想，在事故发生之前的早期报警信号能及时警告医务人员可能发生了某种意外，从而为其赢得充 分时间做出正确的判断，并采取恰当的措施加以处理（重新连接好呼 吸管道），以防止病人受到伤害，这一措施最终可能防止重大麻醉事故的发生。 三、呼吸功能监测和与调控 术前应充分评价各种可能影响病人气体交换的因素，对于术前已 有或术中可能发生异常情况的病人应预先制订出适当的术中监测计划，如：①有提示异常呼吸机制的情况，指术示中要控制呼吸，也可 能术后短期内要控制呼吸；②有可能致肺氧气交换异常的情况，如肺 实质性病变或气道疾病、肥胖、脊柱后侧突、高龄和先心病等；③有急性或潜在的上呼吸道梗阻；④有潜在或诱发术中支气管痉挛的情 况，如哮喘或气管炎；⑤有异常的气体或液体空腔，如含气囊肿、气 胸、肺脓疡或脓胸；⑥除外科手术会有可能损伤胸膜，如胸廓切开术、胸骨切开术、肾切除术、纵膈或颈部、肋骨等部位的手术。 (一）脉搏血氧饱和度的监测 脉搏血氧饱和度信号处理技术在不断地发展。Matthes（1935） 开 发出世 界上第一个使用红绿滤波器实现的血氧饱和度测量仪 。 Wood（1949）增加了压力活塞以得到绝对血氧饱和度。Shaw（1964） 装配了第一个 HP 生产的 8 波长绝对读数耳部血氧计。Aoyag（i 1972） 在光电公司发明了传统的脉搏血氧技术，通过计算在测量位置的脉动成分对红光和红外光的不同的吸收量之间的比率来推测出脉搏血氧 饱和度。Diab＆Kiani（1989）在信号萃取技术（Masimo）发明了新的信号提取脉搏血氧技术，通过使用带有选通转换技术(DST)和并行 机制的自适应滤波器将动脉信号和噪间隔离开来，从而可以在运动和低灌注的情况下仍然可以准确的检测病的脉搏血氧饱和度，这项技术于 1998 年向世界公布，近些年来才在临床推广应用。 1、传统血氧技术的主要缺陷与误差原因 传统血氧技术识别波形(波峰和波谷) ，根据R值一 (rDac/rDdc)/(iRac／iRdc)计算得到血氧饱和度,常规血氧技术常见主要缺陷有抗运动能力差，抗弱灌注能力差。传统 Sp02 常见误差的原因：①血红蛋白异常 在一项动物实验中，让狗吸入 CO 气体 3～4h，使其 C0Hb 达 70％，Sp02 可显示 90％，而实际 Sp02 仅有 30％，可见 Sp02 仪将大量 COHb 误认为 O2Hb： 同一实验，当 MetHb 增高时则 Sp02 读数低。②静脉内染料 存在于 搏动性血液中的可吸收 660nm 和 940nm 光的任何物质，都会影响SpO2 的正确性。研究证明静注亚甲兰时 Sp02 快速明显下降，而实际 Sp02 并末减少，吲哚花青绿使 Sp02 出现假性下降的幅度较小，而静 注靛蓝二磺钠等似乎毫无影响。③外周脉搏减弱 研究发现危重病人 血流动力学波动较大，低灌注和末梢外周血管阻力会使 spO2 信号消 失或精确度降低。由于脉搏幅度减少，Sp02 因对外部光源如室内荧光 灯敏感增加而受影响。④运动伪差 病人活动对吸收信号会产生很大 波动，而且是最难以消除的伪差，尤其在恢复室或 ICU,它可使 Sp02 失去作用，但增加信号的平均时间可解决这个问题。⑤静脉搏动 静 脉血是一种很强的光吸收剂，病人在活动时，静脉血对总的光强度有明显的影响，故静脉充血时读数偏低。⑥半影效应 如果传感器位置没有恰当的放在手指或耳垂上，传感器的光束通过组织擦边而过，产 生“半影效应”，就会减少信号—噪音比例，使 Sp02 值低于正常。因此当 Sp02 传感器光源位置偏离时，对低氧血症病人的实际 Sa02 可能高估或低估，甚至产生误导。 2．新型数字血氧技术 数字血氖技术(Masimo SET)采用了 5 个同步工作的算法，在抗干 扰和弱灌注方面明显优于传统血氧技术 ；氧饱和度选转换技术 (DsTTM)采用 Masimo SET 和传感器--低噪音光学探头(LNOPTM)，低噪音电缆(LNCTM)可以使人为运动中静脉血搏动噪音，传感器移动(去耦) 噪音，光路噪音，传导材料的噪音(静电噪音)最小化，可以滤除毛细 血和组织运动，动脉血搏动所有的噪音：LNOPTM 光学探头“震动吸收器”，可降低病人运动产生的噪音，降低周围光源产生的嗓音，降低外科电干扰产生的噪音，可使得脉搏血氧饱和度在持续运动时检测 精确性提高。临床新型氧饱和度监测仪的应用：①vital SAT (ICC)是 一种新型氧饱和度监测仪，它采用了先进的信号萃取技术(Masimo SET)，其采集、处理和报告 SpO2 值的方法与传统的氧饱和度仪根本不同，从而从根本上消除了运动伪迹、外周灌注不足以及大部分低信 噪比环境中遇到的问题，极大地扩展了 spO2 监测在活动大、信号小和噪声强等环境中的应用。研究显示：在婴儿 ICU 中使用 Masimo SET 球跟心率的变化、缺氧错报、心动过缓错报、错报事件、数据失落发 生率仪有 1％；②Oximax 是 Nellcor 第五代血氧技术，能解决临床上 低灌注、运动干扰，尤其是 Oximax 额贴在监测低氧病人的灵敏度试 验中，14 秒即可感知到动脉氧饱和度的下降；其原因为：摄取信息 上采用独特的探头，能在脉搏微弱时比数字传感器提前 I～2min 显示 动脉氧饱和度的变化，更快察觉低氧血症。深圳迈瑞公司生产的监护仪，已采用 Nellcor 的 masimo 技术，产品深受欢迎。 （二)呼吸末二氧化碳监测 呼气末期二氧化碳分压(PETC02)或二氰化碳浓度(CETC02)数值及C02 波型图监测可用来评价肺泡通气功能、循环功能的变化与整个气道通畅情况及细微的重复吸入情况，并反映病人心肺系统、通气系统或供气系统整个机械通气中可能出现的问题。 1．异常的呼气末 CO2 波型 (1)呼气末 C02 波形降低：①突然降到零附近：PETC02 降为零或近以零常常预示情况危急，如气管导管误入食道、导管连接脱落，完全的通气故障或导管阻塞，其中任何一种原因都可使 CO2 在气道突然消失，而从波型上不能辨别出差异：另外若要考虑监测仪失灵，则需胸 部听诊证实肺通气情况后才能确定。②突然降低至非零浓度：PETCO2 下降未到零，说明气道内呼出气不完整，可能从面罩下漏出；如果是 气管插管在适当的位置，应考虑气囊注气是否足够，主流式监测仪传 感器位置不当时可产生类似图型，气道压的测定有助于确诊。③指数降低：PETC02 指数降低在短时间内发生，预示心跳骤停，其原因可能 是生理性死腔通气增加或从组织中扩散到肺内的 CO2 减少，其致病因 素包括失血、静脉塌陷性低血压、循环、肺栓塞(血栓、气栓)。④持 续低浓度：没有正常的平台，平台的缺失说明吸气前肺换气不彻底或 呼出气被新鲜气流所稀释，后者可在低潮气量和高气体抽样率时发生。一些特别的呼吸音(如喘呜音、罗音)可说明肺排气不彻底，支气管痉挛或分泌物增多造成小气管阻塞；气道吸引纠正部分阻塞，有利于恢复完全的通气及正常的 CO2 波型。
(2)呼气末 CO2 波形平台异常： ①、平台偏低：在某些通气 正常的情况下，波形可显示一个低 PETC02 和正常肺泡气平台。PETCO2与 PaC02 之间存在较大差异，说明波型不正常或机器自捡失灵，但最有可能是与生理死腔增大有关。②、平台逐渐降低：当波形获得正常，但 PETco2 在几分钟或几小时内缓漫降低，其原因可能与低体温、过度通气、全麻和／或肺血容晕不足、肺灌注降低有关。体温下降时代谢和 C02 产生减少，如通气没有变化，肺泡气 CO2 和动脉血 C02 将降低，PETco2 逐渐下降。因低心输出量造成组织内返回的 C02 减少，生理死腔量增加，其次是心脏衰竭或低血容量。 (3)呼气末 CO2 波形升高：①PETC02 逐渐增加：在波形未变时，PETCO 2．影响 PETC02 的因素 C02 产量、肺换气量、肺血流灌注及机械 故障四个方面影响 PETCO2。肺通气灌流比例(V／Q)匹配良好时， PETC02 可等于 PaC02，通气模型中 Pa-ETC02 等于零：一侧肺血管栓塞 后，死腔通气时对 Pa-ETC02 的影响增大，如：肺血管栓塞：一侧通气 受阻后，分流对 Pa-ETC02 的影响即刻产生，如阻塞性肺疾病。心肺功 能正常的病人 Pa-ETC02 为 0.lkPa，VD/VT 改变 v／Q 比例失调和 Qs／QT 增大均可影响 Pa-ETC02，因此 VT 越大，则 Pa-ETC02 越小，但右向左分流的心脏病人 Pa-ETC02 不受 VT 影响。 3．PETC02 监测的局限性 PETC02 或 PETC02 的测定可受监测仪及病人呼吸道是否通畅等多种因素的影响，尤其是 CO2 波型的变化，当没有正常 C02 波型的四个部分，则意味着病人的肺气流，通气系统或供气系统有问题，而问题究竟出在哪里?则仅依据 PETC02 波型还难以确诊，这是临床应用方面的局限性。 呼吸力学监测是临床呼吸道管理与呼吸功能监测的重要措施之 一，连续气道监测(CAM)是呼吸力学监测的重要组成部分。采用旁气流(side stream spirmeter，SSS)技术，用 CAM 对患者通气压力、容量、 流率、阻力和胸肺顺应性等 10 项通气指标进行动态观察，以顺应性环(pressure-volume，PV 环)和／或阻力环(flow-volume，FV 环)变化 为主综合分析，对了解肺和气道力学的状态，对通气失常的诊治，对反映困难插管及心肺复苏的动态效果，对麻醉意外的预测与防止有着 重要的临床价值。 1．监测方法 用传感器 D-lite 管与面罩、喉罩或气管导管衔接，另一端与麻醉机三叉管相连，调节氧流量，保持贮气囊基本充盈或自主呼吸或机械 通气。顺应性环(压力一容积环，PV 环)：以容最为纵轴，压力为横轴的环形图显示；阻力环(流量一容积环，Fv 环)：以流率为纵轴，容 量为横轴的环形图显示，每次呼吸更新一次。可用单腔导管，也可测 双腔支气管导管或分别测定一侧肺的机械通气性能，观察围术期病人通气功能的变化。 2．异常图型的分析 CAM 除了与其他同类监测仪提供相同的指标外，其突出特点是PV 环和 FV 环的动态显示，在通气异常的早期，Sp02、PETCO2 和血流动力学未发生改变以前，PV 环和 FV 环即已显示出来，它对诊断和纠正异常情况非常及时直观，如 PV 环斜率向右下倾斜，提示肺顺 应性下降，气道阻力增加；FV 环缩小，说明通气量减少。对于气管 插管机械通气期间，通气失常时导管突然扭曲，导管阻塞或气管口径缩小，导管误入食道，导管插入一侧支气管，单肺通气，双腔支气管 导管反向，腹部牵拉过甚引起一侧肺压缩等异常图形的改变，分析 PV 环和 FV 环均可做出正确诊断；而对临床少见的意外情况也可提供有价值的诊断信息，如于术中静脉气栓：另外根据 PV 环的变化可 测定压力-容量环的面积，分别反映吸气时克服气流阻力的作功和克服肺弹性阻力的作功的情况。熟练掌握通气异常的分型(阻塞性或限 制性)，如：限制性通气障碍为任何导致肺扩张或胸廓活动受限制的疾病(如肺切除、肺间质、胸膜病变，腹水、气腹，妊娠，神经肌肉 疾病)：阻塞性通气障碍为任何气道导致支气管粘膜炎症、水肿、管腔狭窄等气道阻力增加的疾病(如支气管痉挛、气道分泌物增多、哮 喘、肺水肿、肺心病等)；对分析 PV 环与 FV 环的变化，作出正确诊断和及时处理很有帮助。 总之，随着对麻醉本质认识的深入，现代工程学及材料学技术的 发展，随着熟悉并掌握这些新技术，加强术中规范化呼吸功能监测和调控，对提高临床麻醉质量，保障病人安全，减少麻醉意外，降低麻 醉死亡率将起到很大的促进作用。 |
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