术中目标导向的液体管理对肥胖患者组织氧张力的影响： 一项随机对照试验

摘要

背景

手术治疗的肥胖患者围术期皮下组织氧张力（PsqO2）显著降低。目标导向的液体治疗能优化心脏功能，从而优化组织灌注和氧气输送。因此，我们假设，与目标导向液体管理相比，接受标准液体管理的肥胖患者术中和术后PsqO2显著降低。

方法

将60例体重指数≥30kg/m2的肥胖患者随机分为两组，分别接受食管多普勒超声引导下靶向液体治疗和常规液体治疗。我们的主要结果是术中和术后的PsqO2（用一极谱电极在上臂皮下组织测量得到）。采用随机效应线性回归模型分析干预效果。

结果

总体而言，接受目标导向治疗的肥胖患者的平均PsqO2显著高于常规液体治疗（分别为65.8±28.0 mmHg和53.7±21.7；重复测量设计校正后的差异为：13.0毫米汞柱[95%可信区间2.3至23.7；p=0.017]）。术中PsqO2无显著差异（69.6±27.9 mmHg vs.61.4±28.8，差异：9.7 mmHg[95%可信区间-3.8~23.2；p=0.160]）;然而，术后早期目标导向的液体管理改善了PsqO2（63.1±27.9 mmHg vs.48.4±12.5，差异：14.5 mmHg[95%可信区间4.1~24.9；p=0.006]）。两组术中液体需求量无差异。

结论

目标导向的液体治疗可改善肥胖患者皮下组织氧合。这种效应在术后早期更为明显。

临床试验编号和注册研究注册于ClinicalTrials.gov（NCT 01052519）。

肥胖是一个主要的卫生保健问题，其发病率在世界范围内迅速增加。腹腔镜减肥手术提供了最有效的治疗，可以使体重持续减轻，并解决肥胖相关疾病。肥胖伴随着显著的的病理生理改变，因此，肥胖患者需要特殊的围手术期管理。虽然针对肥胖外科患者的麻醉管理制定了一些指南和共识，然而，普遍接受的基于证据的液体管理建议很少。肥胖与机体成分的改变有关，主要影响不同的流体室(fluid compartments)。体内绝对容量和心输出量增加，而血容量与总体重的比率随着体重指数（BMI）的增加呈非线性下降。脂肪组织中的血流量与脂肪细胞质量成反比。因此，在围手术期评估维持正常血容量的液体需求，从而优化组织灌注和氧合仍然是一个挑战。组织灌注不足和缺氧增加了术后发病率。皮下组织氧合对伤口愈合至关重要，是外科伤口感染发展的主要预测因素。在接受麻醉和手术的肥胖患者中，与非肥胖患者相比，皮下组织氧张力（PsqO2）显著降低，即使补充氧气也不能增加组织氧的可用性。除了脂肪组织的毛细血管稀薄和交感神经活性增加以及随后的α肾上腺素能血管收缩等因素外，血管内容积状态不佳也可能是观察到的组织缺氧的原因。目前，个体化目标导向液体疗法（GDFT）是优化心脏功能和改善围手术期氧供应的最有效方法。因此，我们评估了接受GDFT的肥胖患者围手术期皮下组织氧合情况，并与常规液体治疗进行了比较。更具体地说，我们检验了这样一个假设：与目标导向液体给药相比，接受常规液体给药的肥胖患者（对照组）术中和术后PsqO2显著降低。

一、研究方法

纳入人群

总共有60名年龄在18-65岁，体重指数≥30kg/m2的患者计划进行腹腔镜胃旁路手术。排除标准包括失代偿性心力衰竭、冠心病或外周动脉疾病、肾功能不全、严重慢性阻塞性疾病和胰岛素依赖型糖尿病。此外，我们排除了需要持续气道正压通气过夜的阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者。我们还排除了任何已知的主动脉或食管异常的患者，但不包括胃食管反流。

随机化

在全身麻醉诱导和插入食管探头进行多普勒监测后，肥胖患者被随机分为目标定向肥胖组（GDFT）和对照组（CG），使用密封信封中的随机数字发生器。

麻醉管理

手术前，静脉注射500毫升乳酸林格氏溶液（LR）。在18L氧流量下预给氧5min后，用芬太尼（2-3μg/kg的理想体重）、异丙酚（2-3 mg/kg的总体重）和罗库溴铵诱导全身麻醉（0.9mg/kg的理想体重），斜位直视喉镜插管。麻醉诱导后，将20G套管插入桡动脉。为规范所有患者的组织氧供应，术中采用吸入氧分数（FiO2）维持动脉氧分压（PaO2）在250mmhg附近。患者接受机械通气，潮气量为6-8ml/kg理想体重，通气速率足以维持呼气末二氧化碳分压（etCO2）接近40毫米汞柱。呼气末正压设置在7～10cmH2O之间，气道峰值压力保持在30cmH2O以下，然后在吸入氧气和空气的载气中用七氟醚维持全身麻醉。当心率或动脉压超过基线值的120%时，给予补充剂量100μg芬太尼，必要时重复给予罗库溴铵。

采用上半身强化空气加温（Bair-Hugger系统，3M，MN）维持患者体温正常，严格避免测量部位局部高温。诱导后，所有患者都被放置在25°反特伦堡体位进行后续的腹腔镜手术。腹腔内压通常维持在15毫米汞柱。在手术结束时，在完全逆转神经肌肉阻滞后，所有患者在手动过度充气后以半卧位拔管，并转移到术后麻醉监护室（PACU）。

术中液体管理

麻醉诱导后，将润滑的食管多普勒探头插入食道口部，并将其推进胸部水平，以监测每搏量（SV）和校正血流时间（FTc）。一旦获得最佳降主动脉波形，就开始测量，并尽可能在手术期间持续测量。在为外科手术放置校准探条的过程中，探头被收回，多普勒监测被中断大约两次测量。

GDFT组严格控制液体管理。在整个研究期间，按照Robinson公式，晶体维持率为2 mL/kg·h的理想体重。根据先前公布和验证的算法，给药额外的液体。简言之，患者在食管多普勒监测的指导下接受额外的250ml LR，以实现最佳每搏量。液体反应性定义为每搏量增加>10%。只要液体反应性得到确定，就给一个bolus剂量。如果静脉推注bolus剂量后SV增加≤10%，则认为患者“无反应”，仅当SV较最近基线下降>10%时，才接受另一次液体推注。

CG组接受液体管理根据主治麻醉医师的医嘱。在这种情况下，食管多普勒监护仪被从麻醉护理提供者那里移开，屏幕上覆盖着一张不透明的卡片。一位不参与体液管理的研究人员在手术过程中收集了显示的变量。如果平均动脉压<65 mmHg且无多普勒低血容量迹象，则由主治麻醉医师自行决定静脉注射血管升压药。

术后管理

术后2小时在PACU内密切观察。术后疼痛由未参与本研究的临床医生根据患者的需要静脉分次给予在麻醉后监护室，通过面罩输氧，使PaO2维持在150 mmHg附近。

测量指标

收集人口学和形态学数据、ASA评分、并发症和术前血红蛋白值。我们记录常规，包括麻醉和手术持续时间、液体平衡数据、血流动力学和多普勒驱动参数以及麻醉特异性数据。我们用皮肤Mon-a-Therm热电偶作为动静脉分流的指标，测量了术中食管远端和前臂到指尖的皮肤温度梯度。皮肤温度梯度≥0°C被认为是血管收缩。必要时进行动脉血气分析，以将PaO2维持在预定水平。此外，在PACU期间，患者被要求每隔30分钟使用视觉模拟量表对疼痛和恶心进行评分。

皮下组织氧张力（PsqO2）

我们的主要结果参数是从上臂替代伤口测量的术中和术后皮下组织氧张力（PsqO2）。麻醉诱导后，将植入式硅橡胶探针插入右上臂皮下组织，测量PsqO2和组织温度（TsqO2），每个探针由15厘米的导管组成，导管内充满缺氧盐水，其中将10厘米长的管子埋在皮下。一次性微型探头连接到数字床边监护仪，连续显示组织氧和温度值。在30分钟的平衡时间后开始记录PsqO2，并在术中和术后研究期间继续记录。在转移到外科病房之前从患者身上移除探针。

样本量计算与统计分析

样本量的考虑是基于先前的研究评估肥胖对组织氧张力的影响。假设BMI组之间的PsqO2平均差约为15 mmHg，平均标准差为15 mmHg，则每组需要27名患者。这是基于接受5%的I类错误风险和10%的II类错误风险（功率90%）。因此，我们将每组30名患者纳入研究。

主要统计结果为PsqO2，我们假设为正态分布。考虑到重复测量的可变次数，我们使用随机效应线性回归和治疗组分配作为解释协变量来估计两组之间结果的差异。我们给出了干预组和对照组之间的干预效果和差异，以及95%的置信区间。我们对术中和术后阶段分别进行了评估。以自然对数转换的PsqO2为结果变量进行敏感性分析，探讨正态性假设。我们使用普通线性回归或t检验分析指标次要结果，以治疗组分配作为解释协变量。使用logistic回归分析二元次要结果模型。用于重复测量的二次测量，我们使用了如上所述的随机效应回归。为了研究随机化的成功率，我们对两个治疗组的基线特征进行了分析并进行了正式比较。对于度量变量，我们使用独立样本t检验或mannhitney U检验；对于分类变量，我们使用Fisher精确检验。对于数据管理和分析，我们使用MS Excel和Stata 14.0（Stata Corp，College Station，TX）。一般认为双侧p值<0.05具有统计学意义。

二、结果

总共有60名患者被纳入研究，并随机接受目标导向或常规液体治疗（图1）。所有纳入的患者均根据方案接受了指定的干预；没有停止指定治疗的病例。纳入患者的人口统计学和基线特征如表1所示；两组之间没有显著差异。

皮下组织氧张力

对所有患者进行术中和术后皮下组织氧张力测定。总体而言，接受目标导向治疗的肥胖患者的平均PsqO2显著高于常规液体治疗（分别为65.8±28.0 mmHg和53.7±21.7；重复测量设计校正后的差异：13.0 mmHg[95%CI 2.3至23.7；p=0.017]）。术中PsqO2无显著性差异（69.6±27.9mmHg vs.61.4±28.8，重复测量设计校正后的差异：9.7mmHg[95%CI-3.8~23.2；p=0.160]）。然而，在术后期间，GDFT组的PsqO2显著改善（63.1±27.9 mmHg vs.48.4±12.5，重复测量设计校正后的差异：14.5毫米汞柱[95%可信区间4.1至24.9；p=0.006]）（图2）。

术中阶段

两组的麻醉和手术时间相当。另外值得注意的是，两组之间的液体需求没有差异（详情见表2）。两组的麻醉管理具有可比性。接受目标导向的液体治疗的患者在手术期间接受苯肾上腺素的中位剂量为0 mg（IQR 0至0.12），而对照组患者在手术期间接受苯肾上腺素的中位剂量为0 mg（IQR 0至0.08）（p=0.478）。此外，使用血管加压素对整个组织氧合没有影响（系数：−7.7 mmHg[95%CI:−34.1，18.7；p=0.568]）。正如预期的那样，与标准治疗相比，目标导向组的平均校正血流时间（FTc）显著高于标准治疗组（分别为357±33毫秒和339±42毫秒；重复测量设计校正后的差值：16毫秒[95%CI:2,30；p=0.029]）。肥胖患者的所有其他血流动力学和多普勒驱动参数（平均动脉压、心率、每搏量、心脏指数和心输出量）在目标导向和常规液体管理之间没有差异（表2，图3）。有趣的是，两组之间术中核心温度的差异最小（36.2±0.5°C vs.36.5±0.5，重复测量设计校正后的差异：−0.3°C[95%CI:−0.5,−0；p=0.017]），而皮肤温度梯度无显著差异（表2）。

术后阶段

术后期间，血液动力学参数（平均动脉压、心率）或体温参数（皮肤温度）无差异（表3）。我们的病人在术后期间都不需要血管加压素治疗。然而，术中目标导向液体管理改善了术后PsqO2（63.1±27.9 mmHg vs.48.4±12.5，重复测量设计校正后的差异为：14.5毫米汞柱[95%可信区间4.1至24.9；p=0.006]）（图2）。

三、结论

在接受腹腔镜减肥手术的肥胖患者术后早期，无论相似的全身血流动力学和相似的液体需求，目标导向液体治疗都能改善皮下组织氧张力。为了增强外周血灌注，从而提高组织氧的利用率，根据患者需要及时给药可能比给药总量更重要。考虑到腹腔镜手术方式和手术时间短，我们的研究结果可能对接受开腹手术并伴有明显液体转移的患者有更大的影响。

醉翁之艺 点评

肥胖，定义为BMI≥30kg/m2，是围手术期组织氧合的主要决定因素。皮下组织和伤口缺氧在围手术期肥胖患者中很常见。即使补充氧气，组织氧分压也会降低，这与手术部位感染增加相关。

在这项研究中，接受多普勒超声引导下液体治疗的肥胖患者接受腹腔镜手术后，整体皮下组织氧张力显著增加。虽然术中没有观察到差异，但干预的效果导致术后早期组织氧合增加。研究结果与最近发表的一篇论文一致，这篇论文表明，在开放性妇科手术期间，在接受多普勒超声引导下液体管理的瘦、超重和肥胖患者中，皮下组织氧张力很高，并且维持得很好。然而，先前发表的研究没有包括一个有代表性的对照组，因此无法与接受常规液体治疗的患者进行直接比较。此外，肥胖患者的平均BMI为33 kg/m2，远低于接受减肥手术的典型患者的BMI范围。这项研究进一步增加了证据的分量，因为接受减肥手术的病态肥胖患者的平均体重指数约为45kg/m2，被随机分为治疗组和常规组。

之前的研究证明，接受腹腔镜手术的肥胖患者的皮下组织氧张力比非肥胖患者减少了约15 mmHg，这与本研究观察到的两组之间13 mmHg的差异相当。然而，在上述试验中，患者接受了固定的和相当低的维持剂量的液体，而不是个体化的指导液体方案。因此，与本研究相比，给药的绝对量要低得多。本研究给药的总液体量在两组之间没有差异。这与最近的证据一致，至少在较低的范围内，BMI不能决定液体需求。有证据表明，关注给药的确切时间是一个关键因素，其影响大于实际给药的液体量或类型。

腹腔镜手术的病例数量随着时间的推移而增加，尤其是在肥胖患者伤口愈合并发症的风险增加的情况下，腹腔镜手术是最先进的技术。然而，与开腹手术相比，腹腔镜结肠手术期间组织氧张力降低，与本研究相比，手术时间更长，动脉氧分压维持在较低水平。因此，这两项研究之间的间接比较是不可行的。气腹时，全身血管阻力增加，进而降低心输出量。

有趣的是，本研究观察到的被分配到目标导向组的肥胖患者组织氧张力的改善并没有反映在全身血液动力学上，这两组之间没有变化。有人可能会说，目标导向的液体优化在腹部开放手术中有更显著的效果。到目前为止，只有很少的研究集中在围手术期GDFT期间优化的整体血流动力学和微循环的一致性上。在综合性ICU中，微血管血流指数的改善与液体治疗后每搏输出量的变化无关。这表明及时补液可增强受损的微循环，即外周血流量，从而使氧输送到外周组织而不依赖于微循环。

考虑到肥胖患者的心血管特点，在气腹的特殊情况下，血流动力学一致性的假设仍然存在疑问。除了大循环和微循环外，动脉氧合也是组织氧可用性的主要决定因素。本研究的一个优点是术中动脉分压在两组中具有可比性和良好的控制。术中个体化GDFT在术后并发症方面的益处已得到充分证实。到目前为止，只有少数研究评估了肥胖患者的GDFT方案。一般来说，基于动态预负荷参数的治疗算法，如每搏量变化或体积变化指数，以及它们对液体需求和术后肾功能的影响已经被评估。根据动脉压波形分析优化每搏量可降低术后恶心呕吐的发生率，缩短住院时间。本研究首次证明了食管多普勒监测在这种特殊情况下的可行性；除了在放置胃袋尺寸校准探条期间进行了大约两次测量外，本研究能够在一段时间内获得稳定的多普勒信号。与动态预负荷参数相比，食管多普勒监测不受潮气量和腹压增加的影响，因此在气腹的特殊情况下可能提供更多的可靠性。

血管加压素的使用和随后的血管收缩是组织氧张力的重要混杂因素。然而，在本研究中，苯肾上腺素的使用在两组中是相当的，并且对组织氧张力没有影响。

本研究的局限性是没有测量肠道或伤口组织的氧张力，而是从针刺诱导的上臂替代伤口评估PsqO2。这代表了测量组织氧合的经典方法，并已在许多以前的研究中得到验证和使用。这个位置的好处是在手术期间可以很容易地进行测量。上臂传感器插入部位皮下组织的显微组织损伤不仅是不可避免的，而且确实是该模型的一个特征，该模型旨在模拟外科创伤。

本研究所有的患者都相对健康；肥胖患者主要是女性，手术时间短。在心血管损害患者、中心性肥胖程度较高的男性患者以及液体转移时间较长的患者中，引导性每搏量优化的有益效果可能更为明显。不期望液体疗法有任何持久的效果，而仅限于术中，因此，只在术后即刻的短时间内测量组织氧张力。手术创伤后的最初几个小时被认为是确定手术部位感染的决定性时期，因此具有重要意义。

（魏凯 翻译）

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