部外科手术中的容量管理与术后转归
毕业论文部外科手术中的容量管理与术后转归
王天龙 庄岩
北京大学人民医院麻醉科
1围术期液体治疗的生理学基础
1.1人体体液的分布与组成
人体体液是以水为溶剂,以电解质和非电解质为溶质的溶液.机体通过调节
溶质浓度,体液量和体液酸碱平衡的机能,保持机体内环境的稳定[1].
成年男子平均身体所含的总体液为体重的60%,女性为50%.人体总体液随
着年龄变化及身体脂肪含量多少有1定变化.体液又分为细胞内液(约占体重
40%)和细胞外液(约占体重20%),后者又分为血浆(占体重5%)和组织液(占
体重15%)[1].不同年龄体液组成见下表.
细胞外液的主要阳离子为Na+,阴离子为Cl-和HCO3
-.细胞内液中主要阳离子
为K+,其次为Mg2+,阴离子为磷酸离子和蛋白质离子.在细胞外液渗透压中起主
要作用的是Na+和Cl-;在酸碱平衡缓冲系统中起主要作用的是HCO3
-.细胞外液
的K+,Ca2+,Mg2+虽浓度低,但与肌肉神经系统的兴奋性关系密切.
不同年龄体液组成[2]
足月儿% 6月婴儿% 2-14岁% 成年人%
总体液量 80% 80% 70% 60%
细胞内液 35% 40% 40% 40%
细胞外液 45% 40% 30% 20%
组织间液 34.5% 25% 15%
血浆 5.5% 5%
1.2体液的渗透压
渗透压的平衡是维持机体器官功能和体内物质代谢的基本条件之1.血浆渗
透浓度正常为280mmol/kg,血浆中溶质渗透浓度变化特别是血钠的变化可使体
液的渗透压发生改变.
人体80%以上的胶体渗透压是由白蛋白产生的,虽然由血浆白蛋白产生的胶
体渗透压在血浆总渗透压中只占很小比例,但它对维持体液在血管内外分布平衡
中华麻醉在线 http://www.csaol.cn 2007年9月
中起着极其重要的作用.因为血浆白蛋白不能透过正常毛细血管,使血管内胶体
渗透压高于组织间隙,根据Starling公式,血浆的胶体渗透压是维持血管内容
量的最重要因素[3]
2 腹部外科手术的体液变化特点
腹部外科中小手术如阑尾切除术,疝修补术,择期胃大部切除术或胆囊切除
术等,因手术创伤小,即使液体治疗不足也不会影响机体内环境的稳定.而1旦
遇到危重病例,存在重要脏器功能不全,严重水电解质酸碱失衡或巨大手术创伤,
液体治疗不足将导致低血容量,低组织灌注,最终导致多脏器功能衰竭,手术死
亡率升高.
当机体受到感染性或非感染性损伤后,引发全身性炎症反应(systemic
inflammatory response SIR),导致毛细血管内皮细胞损害,毛细血管通透性增
加,结果不但在局部出现炎性渗出反应,而且在重症时全身毛细血管床都有渗出,
大量血浆漏入间质液.同时伴有组织低血流灌注和缺氧发生,Na+-K+泵活性下降,
使间质液中钠水进入细胞内.此外肝脏,肌肉和胶原组织等也摄取钠和水.这种
细胞外液的大量移位就是所谓的第3间隙效应(the third space effect)或称液
体扣押(sequestration)[4].
第3间隙效应主要见于严重创伤烧伤,绞窄性肠梗阻,急性弥漫性腹膜炎,
重症胰腺炎,低血容量休克和腹部大手术病例.表现为创伤组织,腹膜和肠壁水
肿及肠腔和腹腔积液.如急性弥漫性腹膜炎时,若腹膜水肿增厚2mm,腹膜面
积以2m2计算,单是腹膜液体扣押可达4000ml;急性肠梗阻时,扩张肠管中可
滞留3000~4000ml肠液;Ranson指标中重症胰腺炎病例入院48小时扣押液体量
达6000ml[4].被扣押的液体虽然仍存在于体内,但不能参与功能性组织间隙之
间的液体交换,即不进入循环,不能补充有效血容量.其结果是有效血容量明显
下降,进1步导致重要器官的低血流灌注状态.
危重病人在复苏过程中输入大量平衡液可进入间质液继续被扣押起来,临床
上表现为输入的液体量超过从体内排出的液体量,即液体的正平衡,这种正平衡
如持续最终将导致水肿加重,体重增加.此时并不意味着病人输液太多,而仅仅
表明全身性炎症反应(SIR)作用持续存在,不理解这1点的医生可能会采取利
尿措施,此举只会掩盖病情,加重有效血容量的减少.1旦病情得以控制或大手
术后36~48小时,毛细血管通透性逐渐恢复正常,过多扣押的细胞外液重吸收并
排出,表现为高排尿和水肿消退,即表明液体治疗由正平衡转为负平衡,输液应
调整为"入小于出".这种现象在重症胰腺炎,腹膜炎和腹部大手术后表现得尤
为明显.
3 腹部外科手术容量管理的策略选择
在腹部外科手术中比较"更干"和"更湿"(wet vs. dry)的不同输液策略效
果哪1个更优目前还处于争论当中.尽管没有循证医学的依据,但几乎在全球范
围内患者均术前禁食,以防止胃内容物误吸,这使患者在接受麻醉时处于1种液
体缺乏状态,静脉补充1些液体几乎可以肯定对所有患者均是有好处的[5].
输液不足和组织灌注下降以及输液过多和水肿形成之间的平衡点对于不同
手术来说是不同的.患者术前容量状态不同,以及手术大小的不同决定了不同的
液体治疗策略[6].对于整形及颌面外科手术来说,水肿可使塑形效果变差,相
对保守的液体治疗策略可产生更好的效果[7].而接受大的腹部外科手术的患者
由于术前禁食,肠道准备时的液体丢失,以及术中失血失液和第3间隙效应,未
进行液体替代治疗则会加重其术前的缺水程度.Holte和Kehlet在1项关于液体
治疗补偿术前禁食造成液体丢失的数据回顾中指出,约1000ml的液体补充可以
改善患者的临床预后[8].另1项试验显示随机接受术前肠道准备而未补充液体
与补充晶体液(平均2000ml)的患者比较,出现体重减轻,体位性低血压,尿
量减少以及血肌干酐增加[9].因此,区别不同的手术类型,患者的'状况以及引
起低血容量的因素对于确定组织灌注不足和组织水肿之间的平衡点是非常重要
的.
容量管理对于麻醉医生来说是最常接触又是最具挑战性的工作之1,特别是
腹部大手术的容量管理更是如此.腹部大手术围术期的液体丢失因素众多并且难
以估计,为了维持术中液体平衡所需输入的平衡盐液的范围从0~67ml/kg/小时不
等[10].而教科书所推荐的10~15ml/kg/小时的输液量并无可靠的依据.更"干"
的输液策略已经广泛应用在许多大手术,如胸外科手术,并被证实是安全可行且
有利于降低肺水肿的发生.这种限制输液的策略是否也可应用于腹部大手术,最
1些研究结果显示,限制输液可明显改善腹部大手术的术后转归(详细内容将
在下文讲述),但无论如何,让患者在围术期处于"更干"的状态无疑是1把双
刃剑,它既有利于术后转归,又要承受低血容量可能造成的脏器灌注和组织供氧
不足的风险.
4 限制输液策略对术后转归影响的最新研究
年来,关于限制输液的策略的研究已经推广到更广泛的手术种类,其中包
括在腹部大手术的应用,越来越多的研究证据表明,围术期液体过量会导致并发
症和死亡率的升高,审慎的液体治疗有助于改善择期腹部大手术的术后转归.
Lobo和Bostock[11]等观察了两组择期结肠切除手术病人(每组各10例),他
们分别接受术后每天输液少于2L和77mmol钠盐,以及术后每天输液超过3L,
钠盐154mmol,结果显示前者胃肠功能恢复更快,而后者术后体重增加3kg,住
院时间延长.
在另1项多中心随机对照,观察者盲法试验中,Brandstrup B和Tonnesen H
等[12]将172名患者随机分为限制输液组和标准输液组,并以体重控制在术前水
平作为限制输液目标,观察术后并发症的发生率和死亡率.结果:限制组在手术
日接受的输液量为HES 6%平均2740ml加5%葡萄糖1100~8050ml不等,标准组
为HES 6%平均5388ml加普通盐液2700~11083ml不等.限制组心肺并发症发生
率7%而标准组为24%(P=0.007),组织愈合相关并发症发生率限制组为16%而
标准组为31%(P=0.04),其它并发症(包括气胸,膀胱炎,头疼等)的发生率
也是限制输液组较低,限制输液组术后无人死亡而标准输液组死亡4人.结论是
对于择期直肠切除手术限制输液可明显降低术后并发症的发生和改善术后转归.
Nisanevich和Felsenstein[13]等为了验证限制输液的策略对腹内大手术的术
后转归有利,进行了1项随机对照,观察者盲法临床试验,他们将ASAⅠ-Ⅲ级,
行腹内大手术的156名患者随机分为非限制(LPG)与限制输液组(RPG),LPG组在
手术开始前快速输入乳酸钠林格氏液(RL)10ml/kg,继以12ml/kg/小时输液,
而RPG仅仅以4ml/kg/小时的速度输入乳酸钠林格氏液.两组病人术中均根据生
命体征和尿量决定是否追加输液量及心血管类药物,出血量以3:1的比例补充
乳酸钠林格氏液.结果:LPG组术后胃肠道排气时间平均为4天,而RPG组平均
为3天(P<0.001);LPG组术后排便平均为6天,而RPG组平均为4天(P<0.001);
LPG组术后平均住院时间为9天,RPG组平均为8天(P=0.01);此外LPG组术后
体重的增加也较RPG组明显(P<0.01);RPG组术后3天的血红细胞压积(Hct)
和血白蛋白浓度都明显高于LPG组;两组均无人死亡.结论是限制输液策略对择
期腹内大手术的术后转归(包括胃肠道功能恢复,平均住院时间等)有益.
伤口下组织血流量与氧供对术后伤口感染是决定性因素,充足的液体补充能
够显著改善伤口下组织血流量与氧供.1项针对56例结肠切除手术的患者采用
保守性液体治疗策略(8ml/kg/小时)和积极性液体治疗策略(16~18ml/kg/小时),
比较显示,后者通过植入皮下的极谱感应器测量的组织氧分压高,以及运用热弥
散系统测得术后毛细血管血流也是增加的[14].为了验证对择期结肠手术病人在
术中,术后液体补充能够降低术后伤口感染的发生率,Barbara Kabon[15]等人
进行了1项随机对照临床试验,接受开腹结肠手术的病人被随机分为小剂量输液
组(n=124,晶体液8ml/kg/h)和大剂量输液组(n=129,16~18ml/kg/h),通过
术后伤口脓性分泌物的培养结果以及疾病预防控制中心制定的外科感染诊断标
准作为判断依据,术后15天内发生感染均纳入统计分析,并采用观察者盲法,
伤口愈合标准采用ASEPSIS系统评分法,结果显示,小剂量输液组发生14例感
染而大剂量输液组11例,两者间并无显著性差异(P=0.46);伤口愈合ASEPSIS
评分两组基本1致.结论是,充足的液体输入不能够降低腹部手术术后伤口感染
的发生率.
关于液体治疗对腹部外科手术术后凝血功能的影响,Barak和Rubin[16]等
进行了1项回顾性病例研究,他们随机选择150名曾经于大学医院行腹部大手术
的病人,收集这些人的疾病种类,麻醉方式,手术方式和时间,术中血流动力学
变化,液体治疗情况以及术前术后的凝血酶原时间和部分促凝血酶原激酶时间.
进行统计学分析后发现,腹部手术期间输入超过3升晶体液的患者,凝血功能出
现减退,两者差异具有统计学意义,同时发现术中输入胶体液超过500ml可造成
凝血酶原时间延长,其差异具有显著性.结论是腹部外科手术术中输入超过3
升晶体液或500ml胶体液对凝血功能有影响.
5 上述研究中存在的问题
尽管越来越多的研究表明限制输液对腹部手术术后转归的好处,但也有学者
提出质疑并列举了上述研究中所存在的缺陷[17].主要缺陷之1是许多研究者采
用固定容量的输液方式(如按ml/kg/h)而不是采用在目标指导下进行输液,这
就使得无论是"限制","干"与"湿",还是"液体超量"的概念变得含糊.以
Brandstrup B和Tonnesen H的研究为例,15%的限制输液组的液量超过标准组,
而后者更有24%的液量少于限制输液组.另1个问题是关于晶体液和胶体液的选
择,有些研究所应用的液体均为晶体液,有些研究则是晶体液和胶体液混合,但
都没有深入探讨晶体液或胶体液对术后转归的作用,很显然,晶体液和胶体液的
扩容效果是不1样的,所以在探讨"干"与"湿"的问题不应忽略这个问题.我
们还发现1些研究中缺乏血流动力学数据(如CVP,CO等),这些资料对于判断手
术中容量是否合适是10分重要的.还有1个不能回避的问题是终点(endpoint)
事件的选择,最近的研究选择了多个不同的观察终点,从胃肠功能的恢复时间到
住院时间的长短,伤口感染,还有其它各式各样的并发症,甚至包括气胸,膀胱
炎等,这给比较研究带来困难.
6 需要进1步探讨的问题
6.1 "目标指导"(goal-directed)输液策略
在腹部手术中,无论是"干"与"湿"的容量管理策略,其目的无非是提供
最合适液量补充,以达到保证术中重要器官的灌注和氧供.目前还没有1个被广
泛接受的标准来判断输液是否足够,传统的输液指南是按公式计算,按预定速度
持续输入,同时观察额外的丢失量进行补充[6].这种方法没有考虑到患者术前
液体状况,术中估计出血及其它液体丢失的不准确,围术期心功能和血管张力的
变化.
6.11 血管内压的测定
动脉测压并不能反映血流,大家已经认识到在正常的体循环和充盈压的情况
下,仍可能存在低血容量状态,在1项健康志愿者的试验中,丢失20%-30%血容
量,包括动脉血压在内的传统血流动力学参数没有变化,但却显著影响了组织灌
注[18].术中维持平均动脉压在术前基础之上应该是所有液体复苏的基本目标,
然而这只能防止重要器官(脑,肾等)的低灌注,不足以保证全身的组织灌注.
中心静脉压(CVP)或肺动脉楔压(PAOP)常用于血管内容量状况,左右心的充
盈压分别与左右心室舒张末容积有着恒定关系,但是血管内容量,心室充盈压,
舒张末容积以及血管自身张力之间的关系非常复杂,无法简单模型化,以简单的
的充盈压作为液体管理策略的目标,其临床效果不如以血流指标为靶向[19].此
外,通过当前的压力值并不能可靠地预测液体复苏后充盈压的变化,在不同情况
下,对液体治疗的反应CVP或PAOP可能增高,也可以降低或不变.
6.12 组织灌注的测定
液体治疗的最终目标是维持组织灌注和细胞氧合,那么组织灌注指标自然就
成为液体复苏的目标.Mckinley等运用微穿刺技术,通过氧电极测定肌肉组织
内氧运输参数及组织氧分压PtO2,2氧化碳分压PtCO2,发现PtCO2反映了组织
的灌注性[20].Crookes等发现,间接测定肌肉组织氧分压较直接测定更快捷方
便,对判断复苏后疗效更有价值[21].目前还有很多技术可用于监测围术期组织
灌注情况,包括胃肠张力仪,激光多普勒流量测量仪已用于评价内脏器官的灌注
情况.微透析导管,近红外光谱,经皮氧测量技术及组织pH监测技术都已用于
监测围术期患者局部或全身的组织灌注情况.但是,还没有干预性研究表明通过
使用上述监测技术指导液体治疗可以改善临床转归[6].直接监测组织灌注并通
过它来指导输液,仍需要更多的临床试验数据支持.在此领域的工作仍在继续,
这种方法在将来也许会变得越来越重要.
6.13 血流测定指导液体治疗
通过经食管多普勒监测技术(oesophageal Doppler)可以获得血流方面的信
息(每搏心排量).输入液体引起每搏量增加,当继续输入液体不再使搏出量增
加时,提示进1步液体治疗是不恰当的,最有可能的结果是左室功能下降[6].
输液过程中应用食管多普勒技术监测可使搏出量达到最大而不出现液体过量.目
前已有若干研究涉及经食管多普勒技术与其它方法比较指导容量管理对术后转
归的影响:Conway等[22]利用经食管多普勒技术指导肠道手术中的液体输入,
与对照组比较,该方法使术中胶体液的需求量明显增加,各项血流动力学参数明
显改善,术后监护时间也缩短.Wakeling等[23]比较了该方法与传统监测CVP
的方法用于指导128例结肠切除手术的术中容量管理,结果发现,经食管多普勒
组的病人术后住院时间明显缩短,胃肠功能恢复快.在最近1项双盲随机对照试
验中,Noblett等[24]将108名择期结肠切除术的病人分为两组,每个病人术中
都应用经食管多普勒技术,试验组在其指导下追加输入胶体液,对照组则根据麻
醉医生的经验进行术中容量管理.观察项目除了上述试验提及之外,增加了监测
白介素-6(cytokine interleukin 6)水平以反映围术期全身炎性反应情况.结
果显示,试验组围术期心功能状况好于对照组,术后住院时间明显缩短,胃肠功
能恢复快,各种并发症发病率低,IL-6水平试验组明显低于对照组.运用经食
管多普勒监测技术来指导术中容量管理已被越来越多的学者重视,它是否能成为
这1领域的最佳方案,还需要更多的临床试验加以验证.
6.2晶体液(crystalloid)与胶体液(colloid)的选择
围术期扩容治疗使用晶体液还是胶体液的争论已经超过30年.众多研究尚
未明确究竟是晶体液还是胶体液更具优势.支持晶体液的理由是费用低,容易得
到,不良反应小,对肾功能保持较好,有平衡的电解质,普遍认为足量晶体液能
恢复血浆容量,有利于复苏.反对者则强调,在高危手术病人中仅20%的乳酸钠
林格氏液停留在血管内,平均只有45分钟,需要反复大量应用晶体液以维持有
效血容量(现普遍认为是失血量的7-10倍),这样可使血浆白蛋白浓度下降,毛
细血管渗漏及血浆胶体渗透压下降的结果[25].并且过量输入晶体液可导致组织
水肿及肺水肿.而胶体在血管内扩容能力强,停留时间长,可改善血压,血流速
度和组织灌注.反对者则认为胶体导致肾小球滤过率降低,干扰凝血机制.
[1]
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