肺功能评估在胸外科手术中的应用

肺功能评估在胸外科手术中的应用,肺功能评估的目的,选择手术适应症评估术中和围术期的风险度预防术后可能的并发症评估术后生命质量指导术后康复,内外呼吸模式图,CO2 O2,通气,分布,弥散,呼吸驱动,氧合,运输,运输,缓冲,弥散,O2利用,CO2产生,外呼吸,内呼吸,通气,肺循环,组织利用,胸外科手术对心肺功能的影响,术中有效通气量AV分流BP心律失常,术后肺功能永久性丧失 1、肺容积 ： 2、胸膜粘连和限制性通气：,肺功能暂时性丧失: 抑制呼吸运动、咳嗽反射麻醉、镇静、镇痛剂和术口疼痛手术对健康肺组织挤压或牵拉手术对呼吸肌、膈肌的刺激， 术后反应性胸膜炎及对横膈的抑制胸部固定带术后合并症：呼衰、肺炎、胸腔积液、 肺不张,术后肺功能改善消除感染灶，一般情况改善 ：肺脓肿、支扩切除术减少或解除病区生理性分流：肺不张、阻塞性肺炎切除术减少死腔气量：毁损肺、肺萎缩、支气管扩张症等切除术切除肺内占位性病灶，解除对健康肺压迫：肺大疱切除或修补术，肺减容术，巨大肿块切除术、 张力性气胸血胸引流、减压术，胸膜剥脱术，脓胸切除术等,术前肺功能检查的适应症,胸科手术患者腹部（尤上腹部）手术患者已知或疑有心肺疾患者重度吸烟者肥胖老年（60y以上）,肺功能检查的禁忌症,近期大咯血气胸巨大肺大泡且不准备手术治疗心功能不稳定者慎作,肺功能检查项目,肺通气功能检测: VC, FVC, FEV1.0, MVV肺弥散量检测: DLCO分侧肺功能测定(Split lung function test,SLFT): FEV1.0ppo动脉血气分析心肺运动试验: VO2max, AT, SpO2%,肺总量（TLC）,肺活量（VC）,残气（RV）,深吸气量（IC）,功能残气量（FRV）,残气（RV）,补呼气量（ERV）,潮气（VT）,补吸气量（IRV）,最大呼气基线,平静呼气基线,肺容量及其组成,呼气肺活量,吸气肺活量,分期肺活量,肺活量（Vital capacity，VC）静态肺功能指标：不受时间的限制（呼气快慢不受影响）影响因素：生理：年龄、身高、性别、体力锻炼、体重 病理：呼吸肌力、肺胸廓弹性 和气道阻力改变具有较高的单一诊断价值： 1）判断限制性通气:主要指标,VCpred%：轻80% ,中60%,重40% 2）判断阻塞性通气： 轻：VC可正常（深慢呼吸代偿） 中或重：VC ( 即使缓慢呼气，气体不能全部呼出，RV ) 呼气肺活量 吸气肺活量 分期肺活量（IC+ERV),用力肺活量（forced vital capacity,FVC,用力呼气容积）动态肺功能指标：明显受时间（呼气快慢）影响病理影响因素：胸廓完整、呼吸肌健全、气管-支气管通畅、 肺组织健全和正常弹性判断肺功能异常的类型：缺乏特异性，需结合时间肺活量、VC 正常、限制性通气：FVC 与VC近似 (气阻正常） 阻塞性通气：FVC 0.8L或 40%pred, 有 一定的安全性。,每分钟最大通气量（maximal ventilatory volume,MVV) 影响因素：同时间肺活量图形判断通气障碍类型：正常：陡直、高、RR适中 限制：陡直、短、RR快 阻塞：VT逐渐减低，呼吸基线上移判断阻塞性通气障碍程度：最可靠（80%-60%-40%） 肺储备功能：通气储备百分比(VR%)=（MVV-VE)/VE判断手术可行性： MVV ：70%pred 手术安全，69%-50%可考虑， 49%-30%尽量避免， 93%，通气功能健全，胜任 92%-87%，尚可，考虑 86%-71%，不佳，慎重，尽量避免 70%-60%，严重损害，接近气急阈，禁忌,不同类型通气功能障碍的区别,O2的弥散量(DL)：分压差为1mmHg，每分钟由肺泡经呼吸膜到达红细胞的O2量（ml/min)反映肺通气、吸入气体分布、气体通过肺泡毛细血管膜、Hb的气体运输等肺功能的综合指标评价肺换气功能的重要指标,肺内O2弥散过程气相弥散：肺泡内气体弥散 速度与气体分子量的平方根成反比 膜相弥散：气体经肺泡毛细血管膜弥散 1) 速度决定于气体的分子量和溶解度 2) 影响呼吸膜弥散因素： 弥散面积 弥散距离（肺表面活性物质、肺泡上皮膜、基底膜、毛细血管内皮膜、血浆层、红细胞膜及血红蛋白） 膜两侧氧分压 O2和Hb结合力 肺毛细血管血流量,一口气法测定一氧化碳弥散量（DLCO） CO作为测定气体的优点： 1) 透过毛细血管膜的速率与O2相似 2) 正常人血浆内含量几乎为零（大量吸烟者除外） 3) 与Hb结合力比氧大210倍，生理范围内的氧分压和Hb浓度对DLCO 几乎无影响 4) 扩散速率与肺血流量无直接关联，仅受扩散膜的限制，较O2更能 反映扩散膜的特性。,DLCO临床应用：弥散功能降低：1) 弥散面积减少：肺气肿、肺切除、肺感染、肺水肿 2) 肺泡膜增厚：肺间质纤维化 3) 其他：贫血弥散功能增高：红细胞增多症、心内左向右分流至肺动脉预测术后死亡率和呼衰的重要指标: DLCO40%pred,可行肺切除术，45mmHg是术后合并症的危险因素，但未知是否独立因素或与其他因素有关 PaO2: 无或轻度低氧血症，手术安全性大；明显低氧血症，但低流量吸氧后 明显改善，手术可考虑。美国英国胸科协会推荐作为术前常规检查,常用指标重要的氧合指标：动脉血氧分压（PaO2): 动脉血中溶解状态的氧产生的压力 1）随年龄增加而减低：PaO2=104.2-0.27*年龄（mmHg) 年龄70岁，PaO270mmHg为正常 2）低氧血症：通气异常：伴高碳酸血症（和为140mmHg) 换气异常：PaCO2正常或显著下降，仅当有效肺泡 非常小而不能代偿时，PaCO2才增高,动脉血氧饱和度（SaO2): 1）Hb和O2结合的程度，HbO2/(HbO2+ Hb)100%，正常：95-98% 2）SaO2与PaO2相关：非线性，呈“S”型，氧解离曲线 PaO2100150mmHg, SaO2 100%单纯呼吸性指标： PaCO2: 35-45mmHg,平坦段，肺泡PO2 ，SaO2可无明显变化,氧解离曲线,临床上缺氧时吸氧的治疗价值：PaO2低至60mmHg以下仅低流量吸氧即可明显提高SO2%,P50=26.3mmHg,PaO2,SO2%,酸碱指标：实际碳酸氢盐（AB)：22-27mEg/L(平均24)，受呼吸代谢双重影响， 受肾脏调节标准碳酸氢盐（SB):血液在37 ,Hb充分氧合，PaCO2 40mmHg下，血浆HCO3- 含量。排除呼吸影响，代谢性酸碱平衡指标。正常值同AB。PH：7.35-7.45缓冲碱（BB):血液中具有缓冲能力的负离子的总量；代谢性酸碱平衡指标； 46- 54mEg/L。实际剩余碱（ABE)：将1L全血的PH滴定到7.4所需的酸或碱量，3mEg/L，反 映血液酸碱物质总的缓冲力。标准剩余碱（SBE,BE)：标准条件下，代谢性酸碱平衡指标。反映血液缓冲碱 绝对量的增减。,酸碱平衡判断基础：二规律、三推论 规律1：HCO3- 、PaCO2代偿的同向性和极限性同向性：机体通过缓冲系统、呼吸和肾调节以维持血液和组织液pH于 7.4.05（HCO3-/PaCO2=20/1）的生理目标 极限性：HCO3-原发变化，PaCO2继发代偿极限为10-55mmHg；PaCO2原 发变化，HCO3-继发代偿极限为 1245mmol/L。推论1 ：HCO3-/ PaCO2相反变化必有混合性酸碱失衡推论2：超出代偿极限必有混合性酸碱失衡，或HCO3-/ PaCO2明显异常而PH正常常有混合性酸碱失 衡,规律2：原发失衡的变化代偿变化推论3：原发失衡的变化决定PH偏向 例1：血气 pH 7.32，PaCO230mmHg，HCO3- 15 mMol/L。判断 原发失衡因素 例2：血气 pH 7.42， PaCO2 29mmHg，HCO3- 19mMol/L。判断 原发失衡因素,酸碱平衡判断的方法：三个概念,阴离子间隙（AG） 定义：AG 血浆中未测定阴离子（UA) 未测定阳离子（UC) 根据体液电中性原理：体内阳离子数阴离子数， Na+ + UC HCO3- + CL- + UA AG UA UC Na+ -（HCO3- + CL-） 参考值：816mmol 意义：1）16mmol，反映HCO3-+CL-以外的其它阴离子如乳酸、 丙酮酸堆积， 即高AG酸中毒。 2）AG增高还见于与代酸无关：脱水、使用大量含钠盐药物、 骨髓瘤病人释出过多本周氏蛋白 3）AG降低，仅见于UA减少或UC增多，如低蛋白血症,例：PH 7.4，PaCO2 40 mmHg，HCO3- 24 mmol/L，CL- 90mmol/L ,Na+ 140 mmol/L 分析 AG=26mmol， 16mmol示伴高AG代谢性酸中毒潜在HCO3- 高AG代酸（继发性HCO3-降低）掩盖HCO3-升高潜在HCO3-= 实测HCO3-+AG，即无高AG代酸时，体内应有的HCO3-值排除并存高AG代酸对HCO3-掩盖作用，正确反映高AG代酸时等量的HCO3-下降揭示被高AG代酸掩盖的三重酸碱失衡中代碱的存在,例：pH 7.4，PaCO2 40 mmHg，HCO3- 24mmol/L，CL- 90mmol/L，Na+140mmol/L 分析 ：AG16mmol，存在高AG代酸，掩盖了真实的HCO3-值，需计算潜在HCO3-=实测HCO3+AG=24+AG=34 mmol/L，故存在高AG代酸并代碱。 代偿公式 代谢（HCO3-）改变为原发时： 代酸时：代偿后PaCO2=1.5HCO3-+82 代碱时：代偿后的PaCO2升高水平 （PaCO2）=0.9 HCO3-5,呼吸（PaCO2）改变为原发时，所继发HCO3-变化分急性和慢性（35天），其代偿程度不同 急性呼吸（PaCO2）改变时，所继发HCO3-变化为34 mmol 慢性呼吸性酸中毒时：代偿后的HCO3-升高水平 （HCO3-）=0.35PaCO25.58 慢性呼吸性碱中毒时：代偿后的HCO3-变化水平 （HCO3-）=0.49 PaCO21.72,酸碱平衡判断的四步骤 据pH、PaCO2、HCO3-变化判断原发因素据所判断的原发因素选用相关的代偿公式据实测HCO3-/PaCO2与相关公式所计算出的代偿区间相比，确定是单纯或混合酸碱失衡高度怀疑三重酸碱失衡（TABD）的，同时测电解质，计算AG和潜在HCO3-，判断TABD,应用例子例: PH7.33，PaCO270 mmHg，HCO3-36mmol/L，Na+140 mmol/L，CL- 80 mmol/L判断原发因素 分析：据原发失衡的变化代偿变化规律，原发失衡的变化决定pH偏向,选用相关公式呼酸时代偿后的HCO3-变化水平 （HCO3-）=0.35PaCO25.58 =0.35（70-40）5.58 =4.9216.08 HCO3=24+HCO3-=28.9240.08 结合电解质水平计算AG和潜在HCO3 AG =Na+-（HCO3-+CL-） =140-116=24 mmol 潜在HCO3- =实测HCO3+AG =36+8=44mmol,酸碱失衡判断：比较代偿公式所得的HCO3-与实测HCO3-判断酸碱失衡 实测HCO3- 为36，在代偿区间28.9240.08内，但潜在HCO3-为44，超出代偿区间的上限，存在代谢性碱中毒AG16mmol，存在高AG代酸 本例实际存在呼酸伴高AG代酸和代碱三重酸碱失衡。,定义采用踏车或平板，按所选运动方案，逐渐递增负荷至最大预计负荷或出现停止负荷运动的指征时，终止运动，在静息、运动、恢复期实时连续测定代谢、心功能、肺功能等指标，以定量判断肺、心脏、Hb携氧、肌肉系统的贮备功能。包括：心电图负荷试验： 气体代谢分析：,主要适应症,1.预测外科大手术的风险性 2.评价运动受限的病理生理 3.评价心肺功能损害的严重程度 4.对呼吸困难的鉴别诊断（心、肺、肺血管） 5.评价药物疗效 6.评价有氧运动能力 7.制定心肺康复的运动处方,用于评价开胸和上腹部手术后的安全性： 1）对静态心肺功能认为不宜手术而又必须手术者,区别围手术期高危与低危。 2）对严重肺功能损害的患者，若心血管系统、神经肌肉等系统的代偿非常充分仍然可以耐受手术。,主要禁忌症,1. 急性心机梗塞2. 不稳定型心绞痛3. 严重心律失常4. 急性心包炎5. 严重主动脉辨狭窄6. 严重左心功能不全7. 急性或严重的非心源性疾病8. 严重肢体功能障碍,常用的评价指标每分钟最大摄氧量（maximal oxygen uptake,VO2max) ： 1）在运动中被机体摄取并利用的最大氧量 2）反映机体最大有氧代谢能力和心肺储备能力。 3）生理影响因素：性别、年龄、是否经常锻炼 4）正常值： VO2max 80%pred 5