頸椎外傷術(shù)后肺部并發(fā)癥的研究進(jìn)展

周佳宏 綜述 李 民 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100191)

創(chuàng)傷是引起頸椎外傷最常見的原因，有2%～5%鈍性外傷患者和5%中重度顱腦損傷患者合并頸椎外傷，頸椎外傷常合并頸椎脊髓的嚴(yán)重?fù)p傷，可導(dǎo)致永久性殘疾，對社會和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響[1，2]。全球創(chuàng)傷性脊髓損傷發(fā)病率為每百萬居民236～1298例[3]，在這些患者中約有70%可能性會發(fā)生截癱，有50%可能性會出現(xiàn)運動和感覺的完全損傷。

頸椎手術(shù)的安全性很高，但對患者預(yù)后產(chǎn)生重要影響的肺部并發(fā)癥需要引起注意[4]。術(shù)后肺部并發(fā)癥(postoperative pulmonary complications，PPCs)很常見，臨床上PPCs的定義不同，發(fā)生率略有差異，2%～40%[5～7]。PPCs是指術(shù)后影響患者呼吸系統(tǒng)且不利于患者預(yù)后的臨床病理狀態(tài)[8]，主要包括呼吸衰竭、低氧血癥、肺部感染、肺不張、胸腔積液、氣胸、肺炎以及支氣管痙攣等[6]。目前，關(guān)于PPCs發(fā)生的具體機(jī)制還不明確，圍術(shù)期的一些治療以及預(yù)防措施存在很多爭議。本文對近年來PPCs的發(fā)生機(jī)制以及預(yù)防措施進(jìn)行文獻(xiàn)總結(jié)，以期提高頸椎外傷患者的生存率及預(yù)后，提高患者的生活質(zhì)量。

1 頸椎外傷患者PPCs的發(fā)生機(jī)制

由于頸椎外傷以及頸椎手術(shù)的特殊性，PPCs的發(fā)生與其他手術(shù)相比既有共同點又有其獨特的原因。下面將從頸椎外傷患者的特殊性、手術(shù)因素、麻醉因素等幾個方面來論述頸椎外傷患者PPCs的發(fā)生機(jī)制。

1.1 頸椎外傷患者的特殊性

頸椎脊髓損傷，尤其是高位脊髓損傷患者的呼吸以及咳嗽力量明顯減弱，呼吸道分泌物不易咳出，容易造成肺不張、肺部感染等。因此，對于頸椎外傷患者，PPCs的發(fā)生有其獨特的機(jī)制。

膈神經(jīng)受頸神經(jīng)支配，由頸神經(jīng)C3、C4和C5組成。頸椎脊髓外傷的患者由于支配膈肌和呼吸輔助肌的神經(jīng)受損，容易引起呼吸肌無力和疲勞等呼吸系統(tǒng)功能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致肺活量下降、呼吸儲備量下降、呼吸功能減退、咳嗽能力和分泌物清除的能力受損、自主神經(jīng)功能障礙引起分泌物增多、支氣管痙攣和肺水腫等，極易發(fā)生肺不張和肺部感染，進(jìn)而增加PPCs的發(fā)生率[2,3,9,10]。

Liebscher等[11]研究顯示肺炎和肺不張是頸椎外傷患者最常見的PPCs，受傷后前4周肺炎的發(fā)生率很高，且較高平面的損傷(C4及以上)與較低平面的損傷(C5～8)相比肺炎發(fā)生率更高(39.5% vs. 25.9%)。頸椎外傷患者由于膈肌受損，經(jīng)常需要長時間機(jī)械通氣來維持足夠的氣體交換，C1～4損傷的患者呼吸機(jī)依賴的時間最長，長時間的呼吸機(jī)依賴會導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)肺炎，發(fā)生率與機(jī)械通氣時間成正比，并與死亡率增加相關(guān)，也與治療費用增加有關(guān)[11,12]。因此，了解頸椎外傷患者PPCs發(fā)生機(jī)制對于提高患者的生活質(zhì)量以及改善預(yù)后有重要意義。

1.2 手術(shù)因素

頸椎外傷患者傷情嚴(yán)重，甚至危及生命，絕大部分患者需要進(jìn)行手術(shù)治療。手術(shù)時間延長(手術(shù)時間>5 h)、暴露超過3個椎體水平(包括C2、C3或C4)、出血量超過300 ml、頸椎前后聯(lián)合手術(shù)等都可能增加PPCs的發(fā)生率[13，14]。手術(shù)過程中，食管損傷、頸神經(jīng)麻痹、喉返神經(jīng)麻痹、喉上神經(jīng)麻痹、臂叢神經(jīng)損傷、感染等手術(shù)并發(fā)癥也會導(dǎo)致化學(xué)性肺炎、肺不張、支氣管痙攣、呼吸困難等PPCs[15，16]。

Chaw等[17]研究顯示，手術(shù)的直接創(chuàng)傷、神經(jīng)牽拉所引起的神經(jīng)性癱瘓和術(shù)后水腫會導(dǎo)致術(shù)后吞咽困難，增加誤吸的風(fēng)險，與沒有吞咽困難的患者(16.7%，P<0.001)相比，吞咽困難者肺炎發(fā)生率(56%)更高，并且住院時間更長[(47.9±20.8)d vs.(38.7±17.0)d，P=0.087]。Lins等[18]研究表明，牽引或手術(shù)等早期復(fù)位措施(<24 h)，與晚期減壓(>24 h)相比神經(jīng)功能改善率更高。因此，對于頸椎外傷患者，盡早進(jìn)行手術(shù)，縮短手術(shù)時間，避免神經(jīng)損傷等對于減少PPCs的發(fā)生非常重要。

1.3 麻醉因素

全身麻醉對呼吸系統(tǒng)有重要影響。研究[19～21]表明全身麻醉誘導(dǎo)后呼吸系統(tǒng)會立即發(fā)生變化，麻醉對呼吸系統(tǒng)的影響可能需要6周才能恢復(fù)到術(shù)前狀態(tài)；術(shù)中使用中效非去極化神經(jīng)肌肉阻滯藥與PPCs發(fā)生相關(guān)：在接受神經(jīng)肌肉阻滯藥的患者中，>75%的患者呼吸驅(qū)動功能和肌肉功能發(fā)生改變，導(dǎo)致肺容量減少，引起肺不張的發(fā)生；未使用肌松拮抗劑的患者可能存在肌松殘余，術(shù)后發(fā)生肺炎的可能性是接受新斯的明逆轉(zhuǎn)病例的2.26倍。McLean等[22]研究顯示，與術(shù)中使用低劑量神經(jīng)肌肉阻滯劑相比，高劑量神經(jīng)肌肉阻滯劑PPCs的發(fā)生風(fēng)險增加(OR=1.28，95%CI1.04～1.57)。同時，肌松的殘余作用可能損害患者的呼吸功能，影響上呼吸道通暢，減弱氣道保護(hù)性反射和咳嗽吞咽能力，從而成為發(fā)生PPCs的重要危險因素。

Uhlig等[23]研究顯示，與全靜脈麻醉相比，使用含有揮發(fā)性麻醉藥的全身麻醉可顯著改善預(yù)后，包括降低死亡率(OR=1.31，95%CI：0.83～2.05，P=0.242)，降低PPCs(OR=0.67，95%CI：0.42～1.05，P=0.081)以及其他并發(fā)癥的發(fā)生率(OR=0.70，95%CI：0.46～1.05，P=0.092)。Hedenstierna等[24]研究表明，大多數(shù)麻醉藥會導(dǎo)致肌肉張力下降，從而引起靜息肺容積下降，降低的肺容積促進(jìn)氣道閉合和氣道閉塞后的氣體吸收，進(jìn)而導(dǎo)致肺不張。同時，氣道和肺泡塌陷可能觸發(fā)肺部炎癥反應(yīng)。因此，選擇合適的麻醉方式以及合適的麻醉藥物對于PPCs的預(yù)防具有重要作用。

1.4 其他因素

年齡、慢性肺部疾病、吸煙狀況與PPCs有顯著相關(guān)性：年齡是PPCs重要的風(fēng)險預(yù)測因素；慢性肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病也是PPCs最常見的危險因素；高齡患者肺部病理生理的改變本身就是PPCs的獨立危險因素，特別是年齡≥65歲的患者發(fā)生PPCs的概率增加1倍[25,26]。Xia等[27]研究顯示，吸煙也是PPCs發(fā)生的危險因素(OR=1.57，P=0.011)。盡管降低PPCs所需的戒煙持續(xù)時間尚未完全確定，但術(shù)前戒煙可以降低PPCs的短期發(fā)生率和長期死亡率。

2 頸椎外傷患者PPCs的預(yù)防措施

2.1 尋找合適的氣管切開時機(jī)

許多頸椎外傷患者需要實施持續(xù)氣管插管和機(jī)械通氣，頸椎外傷患者中21%～77%的患者需要氣管切開，并且大部分患者在術(shù)后1周內(nèi)進(jìn)行氣管切開[9，28～30]。氣管切開在需要長期機(jī)械通氣的患者中具有許多優(yōu)勢，例如：提高患者對機(jī)械通氣的耐受性，縮短機(jī)械通氣時間，降低呼吸機(jī)相關(guān)肺炎的發(fā)生率，有利于肺部管理，減少重癥監(jiān)護(hù)病房住院時間，降低死亡率等，從而對患者的預(yù)后產(chǎn)生積極影響。Hyde等[31]研究顯示，早期氣管切開(第5天進(jìn)行氣管切開)顯著降低PPCs發(fā)生率，與晚期氣管切開(第5天后進(jìn)行氣管切開)患者相比，早期氣管切開患者呼吸機(jī)使用時間明顯縮短[(16.7±11.4) d vs.(21.9±12.9) d，P<0.0001]，且呼吸機(jī)相關(guān)肺炎發(fā)生率顯著降低(34% vs. 64.2%，P=0.0019)。Siempos等[32]meta分析顯示，與晚期或不進(jìn)行氣管切開相比，早期進(jìn)行氣管切開與較低的肺炎發(fā)生率有關(guān)(OR=0.60,95%CI：0.41～0.90,P=0.01)。因此，需要長期進(jìn)行機(jī)械通氣的患者，尋找合適的氣管切開時機(jī)對于減少PPCs的發(fā)生率以及改善患者預(yù)后有積極的影響。

2.2 超聲在預(yù)防PPCs中的應(yīng)用

膈肌作為重要的呼吸肌，是恢復(fù)自主呼吸的重要決定因素。當(dāng)膈肌受損后，肺總量和肺活量會減少，嚴(yán)重影響患者的呼吸功能。因此，膈肌功能的監(jiān)測在預(yù)防和減少PPCs方面具有重要作用。超聲由于無創(chuàng)、無輻射、可在床邊開展、便于疾病的動態(tài)觀察、成本低、方便攜帶等優(yōu)點[33]，在頸椎外傷患者中具有重要的應(yīng)用價值。頸椎外傷患者對超聲引導(dǎo)下膈肌運動的成像耐受性良好，且可以隨時評估頸椎外傷患者的呼吸功能[34]。

長時間機(jī)械通氣會引起膈肌萎縮，膈肌功能障礙會導(dǎo)致機(jī)械通氣患者脫機(jī)失敗。Zhu等[34]報道機(jī)械通氣開始后48 h內(nèi)膈肌開始萎縮變薄，膈肌厚度隨時間顯著下降，每天下降約6%。膈肌增厚率最近已被證明可以預(yù)測是否能成功拔管，膈肌增厚率為閾值的30%對成功拔管具有最好的敏感性和特異性，對于頸椎外傷患者可以直接用超聲在床旁評估其厚度[35]。Francis等[36]通過超聲跟蹤膈肌厚度，結(jié)果顯示膈肌萎縮與機(jī)械通氣的模式有關(guān)。在接受輔助控制通氣的患者中，膈肌厚度平均每天下降4.7%，接受壓力支持通氣的患者平均每天膈肌厚度增加1.5%。因此，頸椎外傷患者通過日常超聲監(jiān)測膈肌功能以及厚度可以協(xié)助醫(yī)生調(diào)整通氣模式，幫助患者盡早脫機(jī)拔管，減少PPCs的發(fā)生。

2.3 術(shù)后快速康復(fù)(enhanced recovery after surgery，ERAS)

1997年Kehlet等[37]在丹麥?zhǔn)状翁岢鯡RAS的概念后，ERAS的理念在臨床上得到了廣泛應(yīng)用。ERAS是為大手術(shù)開發(fā)的圍手術(shù)期護(hù)理途徑，旨在優(yōu)化圍手術(shù)期管理，改善患者的預(yù)后，減少并發(fā)癥，縮短住院時間，降低成本[6]。ERAS過程中，除外科醫(yī)生、麻醉醫(yī)生、康復(fù)治療師和護(hù)理人員外，還需要患者及其家屬的積極參與，希望就圍手術(shù)期管理達(dá)成共識：包括術(shù)前準(zhǔn)備(例如對患者進(jìn)行宣教，讓患者更了解自己的病情，進(jìn)而參與到整個術(shù)前準(zhǔn)備過程中；戒煙，術(shù)前肺功能評估，氣道霧化治療，讓患者適當(dāng)運動增加肺活量；術(shù)前合理使用抗生素進(jìn)行抗感染治療；避免術(shù)前2 h內(nèi)口服碳水化合物等都有利于降低PPCs發(fā)生率)，術(shù)中管理(例如選擇合適的麻醉方式，選擇對患者呼吸、循環(huán)影響較小的藥物，避免術(shù)中血壓、心率的劇烈波動，小潮氣量、呼氣末正壓、肺復(fù)張等肺保護(hù)通氣策略的應(yīng)用；優(yōu)化手術(shù)方式，縮短手術(shù)時間，減少手術(shù)創(chuàng)傷等)以及術(shù)后治療(例如盡早吸入氣霧劑加濕氣道，鼓勵患者自主咳嗽咳痰，早期通過消化管喂食，避免長期禁食，有效的術(shù)后鎮(zhèn)痛促進(jìn)膈肌早期運動，盡早下床活動等)[38，39]。在脊柱手術(shù)中，ERAS可以減少并發(fā)癥(4.5% vs.13.3%)、降低術(shù)后阿片類藥物用量[(678.9±954.2) mg vs.(793.7±727.6) mg，P=0.507]，并改善患者預(yù)后和促進(jìn)各項功能恢復(fù)[40，41]。關(guān)于預(yù)防PPCs，ERAS理念提倡手術(shù)后應(yīng)盡早開始吸入氣霧劑來加濕氣道以及合理使用止痛藥，有效的術(shù)后鎮(zhèn)痛措施可以促進(jìn)膈肌早期運動、促進(jìn)咳嗽和排痰、減少肺功能損害以及肺部感染，降低PPCs的發(fā)生率[42，43]。

2.4 其他

PPCs的一些其他預(yù)防方法包括[8，20，44]：肺保護(hù)性通氣策略，即使用較低的潮氣量，應(yīng)用較高的PEEP來恢復(fù)塌陷的肺，減少呼吸機(jī)引起的肺損傷，避免過度的機(jī)械壓力引起肺泡上皮損傷并激活炎癥途徑，導(dǎo)致肺水腫；及時抽吸分泌物、加強(qiáng)呼吸肌鍛煉、糾正營養(yǎng)不良的狀態(tài)、合理使用抗生素等也是預(yù)防PPCs的高效方法。

3 展望

綜上所述，由于PPCs對頸椎外傷患者的重要影響，必須引起我們的重視。頸椎外傷患者又由于其特殊性，為PPCs的預(yù)防與治療提出新的挑戰(zhàn)。尋找合適的氣管切開時機(jī)、超聲的應(yīng)用、ERAS理念的應(yīng)用、合理使用呼吸機(jī)、及時抽吸分泌物等都為頸椎外傷患者PPCs的預(yù)防及處理提供思路，希望未來可以在頸椎外傷PPCs方面取得突破性進(jìn)展，改善患者預(yù)后，提高患者生活質(zhì)量。