随着对肥胖症外科学治疗的深入研究和外科技术的不断进步,出现了多种外科减肥术式,手术方式也由传统的开放手术向微创的腔镜手术方向发展,而无论是开放手术还是腹腔镜手术,都离不开麻醉技术的支持和维护。然而肥胖症病人还往往并发全身多个系统的慢性疾病,可引起呼吸、循环系统等一系列生理、病理改变,使患者的心、肺储备功能,机体代偿和应激能力降低,增大麻醉的危险性。另外肥胖症病人实施全麻气管内插管也会遇到困难,一次气管插管成功率低且术后易发生呼吸道梗阻、肺水肿或肺不张等并发症,因此在肥胖症病人的术前评估、麻醉方法和用药、术中及术后管理等方面都有许多值得研究和探讨的问题。本章将讨论有关肥胖症外科治疗中麻醉的相关问题。
肥胖是一种慢性代谢性疾病,随着体重的增加,病人的各脏器功能可出现明显的异常改变,功能负荷显著增加,肥胖患者往往还合并全身各系统相关疾病,其中可能对手术和麻醉产生重要影响的疾病主要有:糖尿病、高血压病、高血压性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心功能不全、肥厚型心肌病、肥胖性低通气量综合征(obesity hypoventilation syndrome,OHS)、睡眠呼吸暂停综合征、胃食管反流等。大部分病人的动脉CO2分压(PaCO2)在正常范围,属单纯肥胖;少数病人出现低通气及高CO2血症,即所谓OHS。对麻醉师来说肥胖症病人麻醉处理上有其特殊性,术前评估、术中及术后管理是个极大的挑战。
一、肥胖症病人的药代动力学
与正常体重病人相比,影响肥胖症病人药物分布的主要因素有血浆蛋白结合率、身体结构、局部血流。上述任一因素的改变都可引起药物分布容积的改变。目前还缺乏对血浆蛋白结合率的广泛研究,但肥胖症病人的血浆蛋白结合率没有明显不同。肥胖症病人的肌肉组织和脂肪组织都增多,但脂肪组织增多大于肌肉组织。相对于正常体重的人来讲,肥胖症病人每千克体重有更少的肌肉组织和更多的脂肪组织。通常流经脂肪的血流量较少,约占心排血量的5%,而流经内脏的血流则占73%,肌肉为2%。肥胖症病人体重的增加直接引起血容量的增加,从而心排血量也增高,使血运丰富的器官有很好的灌注。这对静脉麻醉药和吸入麻醉药都有影响。
首先我们探讨4种麻醉药——诱导药(丙泊酚)、阿片类药、肌松药和吸入麻醉药——在肥胖症病人的药代动力学特征。
诱导药的药代动力学研究主要集中在丙泊酚,因为该药有许多优点包括其快速恢复的特性,与正常体重病人相比,肥胖症病人以总体重(TBW)给予的丙泊酚剂量可得到临床接受的结果。由于稳态的分布容积与体重有关,故肥胖症病人并未改变起始分布容积和相对于体重的清除率。
阿片类药物的药代动力学显得更为复杂。与12例正常体重的病人相比,肥胖症病人给予雷米芬太尼负荷剂量后,其药代动力学有一个更高的血药浓度[241],这提示雷米芬太尼要避免过量使用,应以标准体重(IBW)或瘦体重(LBW)为给药原则。尽管舒芬太尼还未广泛应用于临床,但有一些研究测量了基于正常体重的舒芬太尼(实际上所有药物剂量都依据正常体重)在输注中或输注后的血药水平,并且发现基于正常体重给药的舒芬太尼可以准确反映舒芬太尼的实际血药浓度[242]。而应用芬太尼则不相同,持续输注时可导致芬太尼过量。
肌松药的药代动力学就更多地趋于一致。因为非除极肌松药的极化和亲水特性趋向于限制它们的分布容积。维库溴铵如以总体重给药,作用时间可能延长;肥胖者和正常人如以理想体重给药,则分布容积、总清除率和消除半衰期是相同的。一项小型研究指出,肥胖症病人应用罗库溴铵时应以理想体重给药,这样可避免肌松药作用时间的延长[243]。该作者还发现肥胖症病人中顺式阿曲库铵若以总体重指导给药会导致作用时间的延长。因此,应用非除极肌松药为了避免作用时间的延长,应以理想体重指导给药。
吸入麻醉药七氟烷和地氟烷的血中溶解度较低,这可加速麻醉药的摄取和分布以及在停药后更快地恢复。由于挥发性麻醉药很少在脂肪组织中分布,并在停药后能很快排出体内,故病态肥胖症病人非常适合使用挥发性麻醉药。新型挥发性麻醉药的药代动力学特性使得其起效更快而且恢复也快。同时,新型挥发性麻醉药对肥胖症病人也是安全的。地氟烷是一种起效快速的挥发性麻醉药。七氟烷在某些情况下(面罩诱导)也显示出了临床优越性,而异氟烷也有安全时限长和麻醉费用低的优点。
二、术前评估和麻醉准备
首先详细询问病史,认真体格检查,分析血、尿常规,肝功能,X线胸片,心电图等辅助检查结果,根据病人现状决定是否需要做肺功能或超声心动等进一步辅助检查。
其次对肥胖症病人进行困难插管评估,术前舌咽评估可采用Mallampati试验:患者取直立坐位,头居中,用力张口伸舌,检查咽部结构。Ⅰ类可见咽腭弓、软腭和悬雍垂;Ⅱ类可见咽腭弓和软腭,但是悬雍垂被舌根掩盖;Ⅲ类可见软腭;Ⅳ类未见软腭。仅单纯肥胖不能作为困难插管危险因素,如果患者有很高的体重指数、粗短颈、小下颌、上齿前突、舌体肥大、颈部活动差、张口受限等,应引起重视;有插管困难史、Mallampati评分Ⅱ或Ⅲ级、合并有打鼾或呼吸暂停史,预示插管困难[244]。Brodysky和Iohom认为Mallampati评分Ⅲ级以上同时颏甲距<6.5cm或颏胸距<12.5cm或粗短颈可预示插管困难[245,246]。
有时常规术前困难插管评估对肥胖患者来说是不充分的,如Mallampati评分是在坐姿位进行的,拥有粗短颈的肥胖患者仰卧位时,由于上背极肥厚的组织被挤压在颈后,致使头后仰受限,而这类患者在坐位或侧卧位张口及头后仰却不受限,Rajan等建议应对粗短颈肥胖患者于仰卧位对颈部活动度和开口度再次评估,以避免意想不到的困难气道[247]。
目前对于肥胖患者困难插管预测没有统一标准,麻醉师应时刻做好不能通气不能插管的应急准备,对患者状况进行综合评价,制定可行的麻醉方案。
麻醉前,合适的麻醉机械备用是有必要的,包括一些特殊的不同大小的喉镜片、喉罩、纤维喉镜、口咽或鼻咽通气道、射频通气、血压计、可塑性导管芯、局麻药喷壶、呼吸末二氧化碳监测等,大手术中,有创动脉血压监测是必要的,有条件可应用BIS或AEP监测麻醉深度。
三、麻醉诱导
在对肥胖症病人的进行麻醉诱导前操作者需要特别注意以下几方面问题:
1.防止反流误吸 由于肥胖症病人的胃液分泌增加和胃酸过多,75%病人胃液残留量>25ml、pH<2.5,尤其合并妊娠、糖尿病、胃肠疾患和腹膜炎者胃排空时间可达12h以上,在麻醉诱导过程中反流误吸的危险性相对增加,因此在诱导过程中可采取以下预防措施防止反流误吸:①术前使用甲氧氯普胺、H2受体阻滞剂及抗酸剂,以减少胃液及胃酸产生,防止反流;②术前安置粗胃管,排空胃内容;③麻醉前如无禁忌应给阿托品,以减少气道分泌物;④静脉快速诱导辅助呼吸酌减,并压迫环状软骨以减少气体入胃及胃内容反流,插管后立即气囊充气;⑤一旦发生反流,迅速置头低位吸引,以避免反流物入肺。
2.避免缺氧 因为肥胖患者拥有相对小的功能残气量(氧储备小)和高氧耗,越是肥胖则全麻诱导无通气期耐受缺氧的时限越短,因此麻醉诱导过程中应注意避免发生缺氧。实施清醒插管时,除了给予适当镇静和镇痛外,局麻一定要充分。如果在非清醒状态插管,预给氧要充足以保障病人的氧合,主张诱导前以8L/min流量面罩去氮给氧,尽量缩短插管的无通气期。Dixon等[248]建议将头抬高25°,预先吸氧可使氧分压增加23%并明显延长去饱和的时间,这样有更多的时间处理气道。如果遇困难插管时应避免在无通气期盲目反复试插,反复试插可触发支气管痉挛,导致严重的循环功能紊乱。最后通过听诊和呼吸末二氧化碳波形来证实气管插管位置正确与否。
3.防止肺不张 肥胖症病人肺功能余气量随BMI增加而减少,仰卧位会进一步减少,肺不张概率大大增加。避免或减少全麻手术中的肺不张有利于改善动脉氧合状态。气管插管前预先吸入体积分数为1的氧气(FiO2)并行10cmH2O(0.98kPa)的呼气末正压通气(PEEP)5min,紧接着使用10cmH2O的PEEP行面罩通气;可以有效阻止和减少插管后肺不张,这已被CT所证实;同时,吸入体积分数为1的氧气还可改善即时插管后的动脉氧合状态。全麻维持阶段使用10cmH2O的PEEP可持久改善肥胖症病人动脉的氧合状态,这主要通过肺泡的复原来实现。尽管这些操作在大多数病人中是安全的,但还需进一步研究PEEP在肥胖症病人的应用,尤其在麻醉诱导阶段PEEP的应用。胃食管反流的病人麻醉诱导中不建议使用PEEP,Coussa等[249]主张在无反流的肥胖症病人诱导前预先使用PEEP,可减少肺不张的发生,从而降低肺内分流,改善氧合,延长无通气期缺氧耐受时间。
4.插管体位 喉镜暴露时,肥胖患者应处于最佳的体位——斜坡位(rampedposition),即开始麻醉诱导前使患者处于最易吸入气体的体位(从肩胛部至头部将患者安置成斜坡位),此位置的喉部暴露情况明显优于标准嗅花位(sniff position)。未经历肥胖症病人气道管理的操作者通常不能理解或察觉适当体位的重要性。不要低估插管失败后肥胖症病人再调整体位的困难性。适当的体位可保证气管插管时的一次成功率,但这需要抬高上半身和头部。“斜坡位”(气用毯子升高上身和头部)可改善直接喉镜的窥喉视野,从而减少插管的失败率[250]。如果直接喉镜不能成功,可采用纤维气管镜或清醒气管内插管,在既不能面罩通气,又不能顺利行气管插管的紧急情况下可以使用喉罩[251]。
5.谨慎用药 现在已被证实常用麻醉药如丙泊酚、硫喷妥钠、苯二氮类、小剂量肌松药和氧化亚氮都能使喉壁松弛塌陷,所以对预计通气或插管困难,尤其对鼾症患者要慎用。
四、麻醉方法与管理
尽管目前许多文献表明肥胖患者区域阻滞的失败率和并发症都比非肥胖者高,Nielsen等认为成功阻滞率和总满意度在BMI增加的患者中还是较高的,肥胖患者不应被排除在区域阻滞之外。持续腰麻或腰-硬联合阻滞技术可使交感神经阻滞,这对有心血管并发症的病人大有益处,但应注意药物剂量,因为肥胖症病人麻醉药比一般病人有更易向头向扩散而引起广泛交感神经阻滞的倾向。大剂量区域阻滞使肥胖症病人比体重正常病人有更多呼吸管理的问题。椎管内阻滞术后肺容量的下降要比全麻小得多(分别降低6%和12%),并且肺功能恢复也较全麻快[252]。此外区域阻滞可以在超声引导下进行,不但神经阻滞的质量得以明显提高,而且误伤神经和血管之类并发症能够避免。硬膜外阻滞复合气管内插管采用浅的全身麻醉行上腹部手术,对重度肥胖者是较理想的选择,不仅可减少术中辅助药的用量,而且硬膜外阻滞还可用于术后镇痛,对预防和减少术后肺部并发症有益。但是在区域阻滞不满意情况下,不应继续盲目操作,需果断更改麻醉方案。
腹腔镜手术需要向腹腔内充入气体,这增加了腹内压(IAP),并可引起一系列随腹内压变化而变化的心血管反应。体循环阻力伴随气腹的产生而增加,低水平的IAP能增加静脉回流,并导致动脉压和心排血量的增加。高水平的IAP能阻塞腔静脉,减少静脉回流,从而降低心排血量。过度肥胖和气腹的建立可损坏呼吸机制。肥胖症病人的功能残气量减少,围术期可发生肺不张。腹腔镜手术使肥胖症病人的肺顺应性下降,而气腹也降低了肺顺应性,并需要增加CO2的清除,这需要增加通气量来实现。Sprung等[253]研究发现,已麻醉的侧卧位病态肥胖症病人的肺顺应性要比正常体重的病人降低29%,而不管把潮气量或呼吸频率加倍都不能减低肺泡-动脉压力梯度,气管插管的肥胖症病人必须严密观察导管的深度,因为头低位和腹内充气能引起导管移向右主支气管。除了上述问题外,只要维持腹内压小于2.0kPa,腹腔镜手术就可进行,而腹腔镜手术也减少了围术期的死亡率。
虽然没有证据显示麻醉中肥胖症病人需要增加监测项目,但肥胖症病人常常有许多并发疾病,这使得有创监测在麻醉过程中更频繁地使用。心血管的监测对肥胖症病人(如伴有肥胖性低通气综合征的病人通常有肺动脉高压和肺心病)是有益的,如肺动脉漂浮导管或经食管心脏超声,这些监测在术后ICU的监护中也是非常有益的。肥胖症病人可在超声引导下进行中心静脉穿刺、置管,中心静脉置管不仅可以获得良好的静脉通路,用于急救补液给药,还可监测心脏功能。当病态肥胖症病人体型可能干扰袖带套囊工作时,可行有创动脉压监测,而有创动脉监测在大手术中是十分必要的,不但可提供较精确的动脉血压还可以方便进行连续的血气分析。
围手术期组织低氧血症在肥胖症病人中常见,肥胖症病人在麻醉手术中更容易发生低氧,而低氧分压可增加术后的感染率。病态肥胖症病人还伴随补呼气量、肺活量、用力呼气量(FEVI)、功能残气量(FRC)和最大肺通气量的下降。机械通气和麻醉的病态肥胖症病人在肺和胸壁呼吸协调机制中存在明显的紊乱,包括呼吸系统顺应性下降,呼吸系统阻力增加,FRC的严重下降以及动脉氧合机制的损坏。BMI是肺容量、呼吸力学和氧合的最重要的决定因素;BMI的增加引起FRC、肺总顺应性及氧合指数的下降,而胸壁顺应性则很少受影响。肥胖症病人机械通气时的低氧血症至少部分是由于腹内压非对抗性增加造成的;而腹内压的增加能降低肺容量,导致通气/血流比例的失调。上述众多的呼吸功能失调使得发现并减少肥胖症病人术中低氧的技术显得非常重要。
术中通过调整PEEP可获得适当的氧合和800~1 000ml潮气量,注意气道峰压不要超过30cmH2O,约5cmH2O的PEEP就可使肺泡张开,改善氧合。PEEP不能过高,否则过高胸内压影响血液回流,减少心排出量。全麻维持阶段使用10cmH2O的PEEP可持久改善肥胖症病人动脉的氧合状态,这主要通过肺泡的复原来实现。尽管这些操作在大多数病人中是安全的,但还需进一步研究PEEP在肥胖症病人的应用,尤其在麻醉诱导阶段PEEP的应用。胃食管反流的病人麻醉诱导中不建议使用PEEP,但在无反流的肥胖症病人诱导前预先使用PEEP,这对改善氧合状态是非常重要,并且还能延长去饱和开始前的时间。应用BIS或AEP监测麻醉深度,这样可以做到用药个体化,能够减少病人的总用药量,减少术中知晓,还可指导术终拔管。
目前还没有文献明确显示肥胖症病人麻醉中由于体位因素而比普通病人有更多并发症。但是经验丰富的操作者明白,肥胖症病人不能很好地耐受仰卧位,尤其是并发心功能低下者。影响仰卧位肥胖症病人耐受性的主要因素是病人心脏对增加的前负荷和呼吸量的反应能力。术中患者体位呈反屈氏位(reverse trendelenburg position,RTP)可改善呼吸功能和氧合。Salihoglu等对合并慢性阻塞性肺疾病和高血压病的肥胖患者在腹腔镜手术中使用20°反屈氏位时,发现在肺顺应性和肺通气有效改善的同时,血流动力学未出现明显副作用。手术床一般不能满足肥胖症病人体积,或者不能承受病人身体的重量,而且不能很好地与病人的体型相适应,如果手术时间过长,就容易发生皮肤破损。因此术中必须仔细检查受压点,并适当地观察病人情况,这对减少压迫性坏死引起的术后并发症是有益的。
关于肥胖症病人给药剂量,目前尚未有统一标准。Shibutani等临床研究发现据肥胖症病人实际体重给芬太尼往往过量,建议阿片类如芬太尼、阿芬太尼应据校正体重(corrected body weight,CBW)给药。Leykin等建议顺式阿曲库铵和罗库溴铵应据理想体重给药,当据实际体重给药时,作用时间明显延长。吸入麻醉药和静脉麻醉药可用于全麻维持,但强烈建议使用新型、短效麻醉药,以降低术后呼吸抑制的持续时间。
五、拔管及术后管理
应据肥胖症病人心肺功能状况严格掌握拔管指征,即病人应清醒、伸舌、抬头、握掌、TOF≥0.7、潮气量≥5ml/kg、吸气力为(25~30)cmH2O方可拔管,应仔细评估吸入麻醉药的残余水平,充分拮抗肌松药的残余作用并仔细评估拮抗效果和病人的意识水平,对应用氧化亚氮麻醉者,停药后吸入纯氧时间要足够。意识完全清醒可减少呼吸道梗阻和误吸的发生率,困难插管患者拔管一定要在意识完全清醒下以保守的方式进行,而对于重度肥胖者及有睡眠呼吸暂停者,应尽量避免术后即刻拔管。吸引分泌物时间不能过长,以免引起低氧血症和支气管痉挛等并发症。在放气囊前给病人正压通气鼓肺,可减少分泌物误吸,同时改善供氧。肾上腺素水平在拔管后可显著升高,可用少量艾司洛尔和利多卡因来预防减少拔管引起的血流动力学波动。此外,体位以取侧卧位为佳,既可减轻腹部脂肪和腹内脏器对膈肌的压迫所致呼吸储备功能的影响,又可防止舌后坠、利于分泌物的自行流出。
肥胖症病人清醒拔管后应送到恢复室继续观察,可采取适当的半仰卧位,有利于呼吸,预防低氧血症,但对易于恶心呕吐的患者要慎用。虽然肥胖患者对阿片类相对敏感,还是主张在严密观察和持续血氧监测下,对肥胖患者术后进行镇痛,这样有利于患者术后尽快恢复。Von等发现行中腹部手术的肥胖患者使用硬膜外镇痛(EDA)后,不但术后肺容量缩小的程度减轻了,而且缩小的肺容量也很快恢复。同时鼓励病人术后尽早下床活动,自主呼吸,以减少肺不张、肺感染、深静脉血栓形成等并发症的发生。
术后镇痛也是麻醉计划的一部分;在某种程度上,要以多种方式进行术后镇痛。对肥胖症病人更应注意通过胃肠外和硬膜外镇痛(包括病人自控的镇痛)均可引起呼吸系统的副作用。使用适当的非甾体类抗炎药、切口部位的局部浸润麻醉、硬膜外镇痛和周围神经阻滞技术可减少大剂量镇静药所引起的不良后果。
总之,肥胖症病人的麻醉方法有多种,但没有一种方法能显示出较其他方法明显的优越性。重要的是麻醉医师应能预测和防止可能发生的严重并发症。因此,一个严密而又周详的计划才能降低肥胖症病人的麻醉风险。
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