气管切开对颅脑损伤患者呼吸力学及血流动力学

　重度颅脑受损患者常需较长时间机械通气，易发呼吸机相关性肺炎（VAP）等并发症；通过气管切开（以下简称气切）可以降低死腔和气道阻力，提高分泌物清除率，使患者获益［1］。但迄今关于气切的时机、临床疗效及利弊权衡仍存在争议，对颅脑损伤患者的呼吸力学、血流动力学、机械通气时间及脑功能恢复的影响等问题尚需进一步探讨。
　　1 资料与方法
　　1.1 一般资料
　　选择2011年9月至2012年8月入住青岛大学医学院附属医院脑科重症监护室预计需要机械通气10 d以上的颅脑损伤患者68例，其中男44例，女24例，年龄18～80岁，（56.74±14.20）岁；其中硬膜外血肿（EDH）17例，硬膜下血肿（SDH）17例，SDH合并EDH 19例，弥漫性轴索损伤（DAI）6例，广泛脑挫裂伤9例。排除标准：①口咽部畸形或颈椎损伤不能经口气管插管者；②有心、肺基础疾病，或外伤致重度肋骨骨折、血气胸等肺顺应性受影响者；③血液动力学不稳定者；④有气切禁忌证者。
　　1.2 方法
　　68例患者随机（随机数字法）分为A、B、C3组。A组23例，经口气管插管；B组24例，在插管5 d内气切；C组21例，在插管10～14 d气切。所有气管插管和气切套管直径均为7.5 mm。比较3组一般资料，包括性别、年龄、发病类型和GCS。记录两组气切前后24 h气道压力（峰压、平台压）、血气指标及血流动力学指标（心率、收缩压、舒张压、平均动脉压），计算气切前后动态、静态肺顺应性，评估2周后肺部感染评分（CPIS）［2］、格拉斯哥昏迷评分（GCS）［3］，并记录3组机械通气时间、ICU驻留时间、住院时间及死亡情况。所有监测均在充分进行呼吸道管理、无明显气道分泌物阻塞情况下进行。
　　1.2.1 气切 应用POTEX一次性微创气切包，按经皮扩张气管切开常规进行。
　　1.2.2 呼吸机模式和参数设定 采用容控模式，潮气量：8 ml/kg，吸呼比为1∶1.5，PEEP 0～4 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），氧体积分数为40%～50%。
　　1.2.3 气道压力测定 应用德国产西门子servoi呼吸机测定气切前后24 h气道峰压、平台压、平均气道压力并计算肺顺应性。静态和动态顺应性通过以下计算公式［4］计算得出：
　　动态顺应性（ml/cm H2O）=潮气量/（气道峰压-PEEP）
　　静态顺应性（ml/cm H2O）=潮气量/（平台压-PEEP）
　　1.2.4 血气分析测定 均从患者右股动脉取血，应用动脉血气分析仪（美国产全自动血气分析仪，型号GEM Primier 3000）进行血气分析，记录动脉血氧分压、二氧化碳分压、氧饱和度值。
　　1.3 统计学方法
　　应用SPSS 19.0统计软件进行数据处理，计量资料数据采用均数±标准差（x±s）表示，应用t检验和单因素方差分析；计数资料采用χ2检验得出P值，以P<0.05为差异具有统计学意义。
　　2 结果
　　2.1 三组患者一般资料比较
　　A、B、C三组患者，就性别、年龄、发病类型、GCS比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。
　　2.2 B、C两组气切前后气道压力、肺顺应性及血气指标比较
　　两组气切后较气切前均有气道峰压降低、动态顺应性及血氧分压增高，差异具有统计学意义（P<0.05）；平台压、静态顺应性及二氧化碳分压均降低，但差异无统计学意义（P>0.05）。见表2和表3。
　　2.3 三组机械通气时间、住院时间及2周后肺部感染情况、昏迷情况比较
　　B组较A、C组机械通气时间短，CPIS评分低，GCS评分高，病死率降低，差异有统计学意义（P<0.05）；C与A组机械通气时间、2周CPIS、GCS比较差异无统计学意义，病死率降低差异具有统计学意义（P<0.05）；三组ICU驻留时间及住院时间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。
　　2.4 B、C两组气切前后血流动力学指标变化
　　两组气切前后心率、收缩压、舒张压比较差异均无统计学意义（P>0.05），平均动脉压较气切前下降，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表5。
　　3 讨论
　　气切是ICU患者经历最多的外科手术之一，随着微创气切技术的发展，可以在患者床旁安全实施，使得气切的机会增加［2，5］。现有大多数关于气切对机械通气时间影响的讨论一直都是以研究结果为依据，例如它对死腔或呼吸功的影响，而不是来自通气支持的实际数据；因为很少有气切对机械通气患者通气时间、住院时间、肺部感染发生的影响的研究［6-7］。
　　反映肺力学阻力部分的主要指标为峰压和动态顺应性，弹性成分的主要指标是平台压和静态顺应性［2］。本研究发现，气切后气道峰压明显降低，动态顺应性升高，可能主要是由于与经口气管插管相比套管缩短，通气死腔减少；部分原因是气切增加了患者舒适感，减少人机对抗，降低了气道阻力。Davis等［8］对相同内径的带囊气管插管和气切套管进行了测量，发现腔内体积（死腔）相差较大。死腔减少能降低气流阻力，从而减少呼吸功，增加有效肺泡通气量，降低氧耗，提高动脉氧分压，改善氧合；且对于长期机械通气患者，气道阻力降低能延缓呼吸机疲劳，利于撤机［9］。此外，高气道峰压可诱发非表面活性物质的异常，遂降低气道峰压也利于改善肺顺应性［10］。但气切后气道平台压及静态顺应性无明显变化，是因为气切本身不会对肺组织的弹性产生影响。
　在本研究特定患者组中，观察到机械通气≤5 d就行气切的早期气切组与超过10 d以上再行气切的晚期气切组和持续气管插管的非气切组相比，CPIS评分降低，机械通气时间明显缩短。与经口气管插管相比，气切套管放置在声带和声门之下，避免了对其功能的损伤，且气切套管更短、更硬，在气道内不易变形，易于气道分泌物吸出，降低肺部感染的发生机率或减轻感染程度。但是，机械通气时间的长短亦与临床医生对插管患者和气切患者管理习惯的不同有关，在处理插管患者时，很难将机械通气管理与呼吸道管理分开，亦常把拔管作为期望的终点，而早期气切后可以尽早把注意力放在撤离呼吸机上［11］。
　　Rumbak等［12］报道了一项关于120例需长时间机械通气的ICU患者早期和延迟气切的多中心临床研究，发现早期气切病死率降低了一半，肺炎发生率减少了3/4。另外，早期气切组，需要10 d以上机械通气的患者较对照组少，ICU居住时间亦显著缩短。现有证据显示，早期气切可以减少机械通气时间及ICU驻留时间，并降低患者病死率［13］。但Terragni等［14］发现早期气切和晚期气

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切患者VAP的发生率没有明显差异。也有临床试验发现气管插管4 d内气切的患者与插管14 d以上气切患者的病死率，ICU驻留时间和感染差异无统计学意义［15］。
　　本研究中笔者发现与非气切组相比，晚期气切尽管降低了气道峰压、增加了动态肺顺应性，但对机械通气时间、CPIS评分、ICU驻留及住院时间无明显影响。可能是由于晚期气切患者长期处于昏迷卧床状态，加之机体消耗、低蛋白血症导致了呼吸肌无力或疲劳。另外，长期气管插管后气道分泌物引流不畅，气囊压迫导致气道黏膜受损，内环境破坏等因素，增加了肺部感染机会［16］，致使晚期气切组撤机延迟。
　　颅脑损伤患者的脑功能恢复必须有稳定的血流动力学，并确保合适的脑血流灌注和足够的氧合。低氧血症和高碳酸血症、低蛋白血症、电解质失衡、感染释放炎性介质，均可改变颅脑血流动力学，增加颅内压，引起神经系统功能的二次损伤，导致病情加重。气切后可有效地降低平均动脉压（脑灌注压=平均动脉压-颅内压），在脑血管不严重痉挛的情况下，平均动脉压的降低可降低颅内压，从而避免或减轻脑水肿，促进脑功能恢复。此外，将保护性肺通气和预防高碳酸血症结合的治疗方案是必要的［17］。但PCO2不要低于26.6 kPa［18］。有研究报道，二氧化碳分压过低不能为组织提供更多的氧来进行有氧代谢，从而难以保证组织的高能磷酸储备［19］。早期气切可以更好地解决这些问题。本研究显示早期气切组其GCS较其他两组显著提高。
　　总之，对需要延长机械通气时间的患者，早期气切可以降低气道峰压、提高动态顺应性，降低肺部感染发生及降低感染程度，从而缩短机械通气时间并降低病死率。而对ICU驻留时间及住院时间无明显影响。此外，气切可以通过提高动脉血氧分压，降低二氧化碳分压，适度降低平均动脉压，有利于减轻脑水肿，促进脑功能恢复。
　　参考文献
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作者单位：266003 山东省青岛，青岛大学医学院附属医院脑科重症医学科

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