新青年病例版考试辅导病例：哮喘患者行胸腔镜手术低氧血症原因分析及处理

成都医学院附属第三医院.成都市郫都区人民医院 高洪光

内江市第一人民医院 蒋飞

湖南省益阳市第一中医医院 卜叶波

示教病例

患者女，69岁，入院1月前因体检发现右肺结节，术前诊断：“肺占位性病变，高血压3级，哮喘。”拟全麻下行“胸腔镜下肺叶部分切除术”。既往高血压病史5年，血压最高可达200/100 mmHg，硝苯地平控释片控制尚可，自行停药2月，自诉患慢性胃炎10年，自诉患哮喘10年，感冒时可诱发气促，未予以特殊治疗。1年前行腹腔镜胆囊切除术。术前检查血常规、生化、凝血功能等暂未见明显异常。心脏彩超：升主动脉稍增宽，室间隔增厚，左室收缩功能正常，EF 68%，颈部血管彩超：双侧颈动脉粥样硬化斑形成，右侧椎动脉纤细。下肢血管彩超：双下肢动脉粥样硬化斑形成。24h动态心电图：窦性心律，最快心室率131次/分，最慢心室率61次/分，平均心室率82次/分，有房早二联律17阵，有房早三联律95阵；短阵型房性心动过速，房速3阵；室早2次；胸部CT：右肺下叶结节，炎性可能。双肺散在慢性炎症。术前访视患者心功能Ⅱ级，ASA分级Ⅲ级。

麻醉过程8:00 入室进行心电、脉氧、有创血压监测，开启保温毯，开放外周静脉通道。生命体征：血压142/83 mmHg，心率88次/分，脉氧95%。8:20 麻醉诱导，患者身高144cm，体重57kg，予以地塞米松10mg、咪达唑仑2mg、舒芬太尼25ug、维库溴铵6mg、丙泊酚40mg分次缓慢诱导，于8:30置入32L型号双腔气管导管，深度27cm，连接呼吸机控制通气。插管后1min生命体征：血压122/63，心率98次/分，脉氧100%。完成插管后，根据纤维支气管镜调整气管导管位置。听诊左肺可闻及哮鸣音，气道压增高达30 cmH2O，静脉滴注80mg甲泼尼龙改善气道痉挛。9:00 手术开始，麻醉维持过程持续泵注瑞芬太尼0.15 μg/(kg·min)，丙泊酚 4 mg/(kg·h) ，间羟胺0.45 μg/(kg·min)，七氟烷1.5%吸入，间断推注2mg维库溴铵，维持药物根据患者生命体征进行动态调控。于10:20遵手术医生要求手动膨肺，随后患者血氧饱和度逐渐下降，调整气管导管位置，吸痰，升高氧流量改善低氧症状。于11点患者血氧饱和度降低至79%，于11:06抽取动脉血监测血气分析，此时生命体征为：血压 101/62mmHg，心率64次/分，SpO2 89%。告知手术医生低氧情况，手动膨肺，双肺通气后氧饱和度逐渐上升。术中反复间断双肺通气，于14:22再次监测血气分析，此时生命体征为：血压 121/67mmHg，心率59次/分，SpO2:99%。14:40 手术结束静脉推注0.5mg氟马西尼，1mg新斯的明，0.5mg阿托品，15:00 患者意识恢复，自主呼吸恢复佳。动脉压134/79mmHg，SpO2 ：99%，心率81次/分，拔除气管导管送入恢复室。入恢复室后，动脉压109/65mmHg，SpO2:94%，心率68次/分，于16:45出PACU，出室血压：112/78mmHg，SpO2:98%，心率81次/分。

参数

11:06 结果

14:22 结果

pH

PaO₂（动脉血氧分压）

74 mmHg

214 mmHg

PaCO₂（动脉血CO₂分压）

77.8 mmHg

65.4 mmHg

HCO₃⁻（碳酸氢根）

27.2 mmol/L

BE（剩余碱）

-5 mmol/L

-6 mmol/L

K⁺（血钾）

5.2 mmol/L

5.7 mmol/L

Na⁺（血钠）

138 mmol/L

139 mmol/L

Ca²⁺（血钙）

1.29 mmol/L

1.19 mmol/L

Hct（红细胞比容）

42%

37%

Hb（血红蛋白）

143 g/L

126 g/L

SpO₂（脉搏氧饱和度）

85% → 89%（处理后）

100%

提问

此患者发生低氧的原因是什么？如何预防及处理？

分析：

根据提供的病历资料，该患者在麻醉和手术过程中出现了明显的低氧血症（SpO₂降至79%），结合术中情况及血气分析结果，低氧的原因可能涉及多个因素的综合作用：

1. 气道痉挛与通气不足

哮喘病史：患者有10年哮喘病史，且术前访视时听诊左肺可闻及哮鸣音，提示存在气道高反应性。麻醉诱导后使用了甲泼尼龙80mg静脉滴注来改善气道痉挛，但可能未能完全控制气道反应。

双腔管位置不当：虽然通过纤维支气管镜调整了双腔气管导管的位置，但在手动膨肺过程中仍可能出现导管移位或单侧肺通气不充分的情况，导致通气不足。特别是当双腔管位置不佳时，可能会阻塞一侧肺的通气，导致通气血流比例失调（V/Q mismatch），进而引发低氧。

2. 肺内分流增加

术中单肺通气：胸腔镜手术通常需要单肺通气，以提供良好的手术视野。单肺通气会导致非通气侧肺的肺泡塌陷，增加肺内分流（intrapulmonary shunt），尤其是在患者本身存在慢性炎症或肺部病变的情况下，分流效应可能更为明显。

低氧性肺血管收缩功能受损：正常情况下，单肺通气时，非通气侧肺的血管会因低氧而收缩，减少血液流向该侧肺，从而减少分流。然而，患者可能存在低氧性肺血管收缩功能受损，导致分流增加，进一步加重低氧。

3. 二氧化碳潴留与呼吸性酸中毒

血气分析显示严重的呼吸性酸中毒：第一次血气分析结果显示pH 7.199，PCO₂ 77.8 ，BE -5 mmol/L，提示存在明显的呼吸性酸中毒。这可能是由于通气不足导致的二氧化碳潴留，进而影响气体交换，导致低氧血症。

气道压增高：插管后气道压高达30 ，提示可能存在气道阻力增加或肺顺应性下降，导致通气困难，进一步加重了二氧化碳潴留和低氧。

综上所述：

该患者低氧的主要原因可能是气道痉挛、双腔管位置不当导致的通气不足、单肺通气引起的肺内分流增加、二氧化碳潴留导致的呼吸性酸中毒共同作用。

预防和处理建议：

加强气道管理：对于有哮喘病史的患者，术前应充分评估气道反应性，必要时术前使用支气管扩张剂或糖皮质激素预防气道痉挛。术中密切监测气道压和双腔管位置，确保通气充分。

优化单肺通气管理：单肺通气时应尽量减少非通气侧肺的分流，适当提高吸入氧浓度（FiO₂），并根据血气分析结果调整通气参数，避免过度通气或通气不足。

维持循环稳定：对于高血压和心脏功能不全的患者，术中应密切监测血压和心率，必要时使用血管活性药物（如间羟胺）维持适当的血压和心排血量，避免低血压和低心排血量状态。

知识点复习

（一）术中单肺通气（OLV）导致低氧血症的原因是多方面的，主要涉及以下几个关键因素：

1. 肺隔离技术的机械因素：

双腔支气管导管位置不当：这是最常见的原因。双腔支气管导管位置过深、过浅，或发生旋转、堵塞左肺上叶开口等情况，都会影响肺部通气，导致低氧血症。因此，术中调整体位后应再次使用纤维支气管镜确认导管位置。

导管堵塞：导管可能被血液、分泌物或组织碎屑堵塞，导致通气不畅，进而引发低氧血症。

2. 通气/血流（V/Q）比值失调：

非通气侧肺内分流增加：单肺通气时，非通气侧肺的血流未经过充分氧合就进入循环，导致静脉血掺杂，血氧饱和度下降。非通气侧肺内分流量可达40%～50%，在单肺通气20～30分钟内最为严重，随着缺氧性肺血管收缩（HPV）的启动，肺内分流逐渐减少至20%～25%。

体位和全身麻醉的影响：全身麻醉后侧卧位时，上肺通气好但血流不足，下肺通气不良但血流灌注良好，导致通气血流比失调，形成无效通气，增加肺内分流。开胸后，手术侧肺萎陷，通气面积减少，但血流并未相应减少，进一步加剧了通气血流比失调。

缺氧性肺血管收缩（HPV）受抑制：HPV是肺循环的一种适应性机制，能够促使缺氧肺泡区的血液转流向通气良好的肺泡区，改善V/Q失调。然而，某些药物或心肺疾病可能抑制HPV，增加低氧血症的风险。

3. 通气肺本身的病变：

慢性肺疾病：如慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者，其肺结构本身存在破坏，单肺通气时气道内气体分布不均衡，小气道提前闭合，导致通气不良，进一步加重V/Q失调。

其他肺部病变：如肺炎、支气管痉挛、胸腔积液、气胸等，都可能影响通气肺的功能，导致低氧血症。

4. 手术操作相关因素：

手术牵拉和体位改变：术中患者体位的调整或手术牵拉可能导致气管导管位置变化，影响通气效果。

开胸对肺的影响：开胸后，手术侧肺萎陷，肺泡通气面积骤减，但血流并未相应减少，导致通气不足而血流灌注良好，进一步降低V/Q比，增加肺内分流。

5. 患者自身因素：

术前肺功能不佳：术前存在肺功能障碍的患者，如限制性通气功能障碍或肥胖患者，更容易在单肺通气期间出现低氧血症。

右侧手术：由于右肺血流量占心排出量的55%，而左肺占45%，因此右肺手术时低氧血症的发生率高于左肺手术。

练习题1

本例患者术中单肺通气时，导致低氧血症的可能原因是？（ ）

A. 双腔支气管导管位置不当

B. 非通气侧肺内分流增加

C. 通气肺本身的病变

D. 缺氧性肺血管收缩（HPV）受抑制

E. 肺内分流减少

练习题2

以下哪种药物可能抑制缺氧性肺血管收缩（HPV），从而增加低氧血症的风险？（ ）

A. 瑞芬太尼

B. 硝酸甘油

C. 芬太尼

D. 罗库溴铵

E. 七氟烷

练习题3

本例患者术中低氧血症可能的机械性原因是什么？（ ）

A. 气管导管阻塞

B. 气管导管插入食管

C. 双腔支气管导管位置不佳

D. 上呼吸道梗阻

E. 气道痉挛

（二）术中低氧血症的处理

单肺通气（OLV）期间出现低氧血症是胸科手术中常见的挑战，处理流程应遵循系统性和层次性原则，确保患者安全。以下是详细的处理步骤：

1. 初步评估与紧急处理

立即暂停手术：除非是紧急手术操作，否则应暂停手术，集中处理低氧血症。调整 FiO₂ 至 100%：确保吸入氧浓度为 100%，以最大限度地提高氧合。

恢复双肺通气：如果低氧血症严重或持续恶化，应立即恢复双肺通气，直到氧合改善后再重新尝试单肺通气。

2. 确认气道和导管位置

使用纤维支气管镜检查：确认双腔支气管导管（DLT）或支气管封堵器的位置是否正确。导管移位（如过深插入上叶支气管）是导致低氧血症的常见原因。

吸引分泌物：检查并清除气道内的痰液、血液或其他阻塞物，确保气道通畅。检查套囊：确保套囊充气良好，避免因套囊问题导致的气道阻塞。

3. 优化通气策略

通气侧肺加用 PEEP：对通气侧肺施加 5-10 cmH₂O 的呼气末正压（PEEP），有助于防止肺不张并改善氧合。但需注意，过度的 PEEP 可能会增加非通气侧肺的血流，反而加重低氧血症。采用递减式 PEEP 滴定比递增式 PEEP 滴定更具有优势。

非通气侧肺给予 CPAP：对非通气侧肺施加 5-10 cmH₂O 的持续气道正压（CPAP），可以减少肺内分流，改善氧合。但在胸腔镜手术中，CPAP 可能会影响手术视野，需谨慎使用。

采用压力控制容量补偿模式：压力控制通气 ( pressure-controlled ventilation,PCV)模式在吸气过程中采取递减式气流,有助于降低气道压,但其输送的潮气量变异较大;容量控制通气( volume-controlled ventilation,VCV)模式输送的潮气量较固定,但其吸气气流流速固定,这造成气道峰压( Ppeak)和平台压( Pplat)变异较大，采用压力控制容量补偿( pressure-controlledventilation-volume guaranteed,PCV-VG )模式兼具PCV 和 VCV 的优点,以恒定的压力输出设置好的潮气量。

间断手控膨肺：对通气侧肺进行间断的手控膨肺，确保肺泡充分膨胀，减少肺不张。

4. 优化循环管理

纠正低心排血量：低心排血量会导致低氧血症，因此需要监测并维持适当的心排血量。可以通过液体管理、血管活性药物（如去甲肾上腺素）等手段优化循环状态。

避免高心排血量：过高的心排血量也会增加肺内分流，导致低氧血症。

5. 药物干预

减少 HPV 抑制因素：缺氧性肺血管收缩（HPV）是单肺通气时减少肺内分流的重要机制。某些药物（如吸入麻醉药、血管扩张剂、β受体激动剂等）可能抑制 HPV，导致低氧血症。应尽量避免使用这些药物，或考虑改为全凭静脉麻醉（TIVA），以减少对 HPV 的抑制。

选择性肺血管扩张剂：如伊洛前列素、一氧化氮等药物可以选择性扩张肺血管，改善通气灌注比，从而提高氧合。

6. 外科干预

钳夹肺动脉：在严重低氧血症的情况下，可以与外科医师沟通，通过钳夹手术侧肺动脉来减少无效分流，使更多的血流流向通气侧肺，从而改善氧合。但这一措施应在必要时谨慎使用，尤其是在肺叶切除术中。

7. 其他措施

体外膜肺氧合（ECMO）：对于顽固性低氧血症，常规方法无法改善时，可以考虑使用 ECMO 提供体外氧合支持。

调整手术体位：有时改变患者的体位（如抬高头部）可以帮助改善非依赖肺叶的气体交换，尤其是对于合并心脑血管疾病的患者。

8. 持续监测与评估

密切监测生命体征：包括 SpO₂、PaO₂、心率、血压等，及时发现低氧血症的变化。

定期复查血气分析：通过动脉血气分析评估氧合情况，调整治疗方案。

9. 预防措施

术前评估：对于有慢性阻塞性肺疾病（COPD）、心脏病等基础疾病的患者，术前应进行全面评估，制定个性化的麻醉和通气策略。

保护性肺通气策略：采用小潮气量（按理想体重 5-7 ml/kg）、适度 PEEP 等保护性通气策略，减少呼吸机相关性肺损伤（VILI）的发生

（三）总结

单肺通气期间的低氧血症处理应从气道管理、通气策略、循环优化、药物干预和外科干预等多个方面入手，确保患者的安全和手术的顺利进行。每个步骤都应根据患者的具体情况进行个体化调整，并在处理过程中保持与外科团队的紧密沟通。

练习题4

在单肺通气期间，为了减少肺内分流，可以采取以下哪些措施？（ ）

A. 降低吸入氧浓度（FiO₂）

B. 使用呼气末正压（PEEP）

C. 增加潮气量

D. 减少呼吸频率

E. 非通气侧给予CPAP供氧

练习题5

术中发生严重低氧血症时，以下哪项措施最有助于改善氧合？（ ）

A. 增加吸入氧浓度（FiO₂）至100%

B. 降低潮气量

C. 增加呼气末正压（PEEP）

D. 改为双肺通气

E. 使用纤维支气管镜确认双腔支气管导管的位置

练习题6

降低肺血管阻力的措施包括（ ）

A. 提高吸入氧浓度

B. 保持适度过度通气，避免呼吸性酸中毒

C. 避免使用过高的呼气末正压（PEEP）

D. 纠正代谢性酸中毒

E. 完善的镇痛和镇静

练习题7

下列肺功能监测结果符合哮喘患者特征的是（ ）

A. 用力肺活量（FVC）下降

B. 第1秒用力呼气量（FEV1）正常

C. 最大呼气中期流速低（MMEFR）和最大呼气容积（MBC）下降

D. 残气量（RV）显著减少

E. 功能残气量（FRC）和肺总量（TLC）减少

参考答案

1.正确答案：A、B、C、D

解析：患者既往有10年哮喘病史，且术前访视时听诊左肺可闻及哮鸣音，提示存在气道高反应性，术中虽然通过纤维支气管镜调整了双腔气管导管的位置，但在手动膨肺过程中仍可能出现导管移位或单侧肺通气不充分的情况，导致通气不足，单肺通气时，非通气侧肺的血流未经过充分氧合就进入循环，导致静脉血掺杂，血氧饱和度下降。术中使用吸入麻醉可能导致缺氧性肺血管收缩（HPV）受抑制 。

2.正确答案：B、E

解析：硝酸甘油等血管扩张药物及吸入麻醉药（如七氟烷）会抑制缺氧性肺血管收缩（HPV），导致非通气侧肺的血流未能有效减少，增加肺内分流，进而加重低氧血症。静脉麻醉药物如瑞芬太尼、芬太尼、丙泊酚和罗库溴铵对HPV的影响较小。

3.正确答案：C、E

解析：双腔支气管导管位置不当是术中单肺通气时导致低氧血症最常见的机械性原因。导管位置过深、过浅或旋转都会影响通气效果，导致低氧血症。哮喘患者存在气道高反应性，术中可能发生气道痉挛，导致通气不足和气道阻力增加，进而影响氧合。麻醉药物和手术刺激可能诱发或加重气道痉挛。

4.正确答案：B、E

解析：PEEP可以防止肺泡萎陷，改善通气血流比例（V/Q），减少肺内分流，从而改善氧合。降低FiO₂、增加潮气量或减少呼吸频率可能会加重低氧血症。CPAP即持续正压通气(Continuous Positive Airway Pressure）。患者在单肺通气期间，在非通气侧给予CPAP供氧，充入的氧气使小肺泡充分开放，增加静止肺容量和增大肺泡通气，肺泡无效腔减少，同时增加非通气侧肺泡内的氧浓度，使通气/血流比值增大，这样使更多的静脉血得到氧合，进而提高了氧分压。

5.正确答案：D. 改为双肺通气

解析：当术中出现低氧血症时，改为双肺通气是最直接有效的措施之一，能够迅速改善氧合。虽然增加FiO2也可以暂时提高氧合，但并不能解决根本问题，尤其是由肺内分流引起的低氧血症。

6.正确答案： A、B、C、D、E

解析：避免肺循环阻力升高的措施包括：①提高吸入氧浓度；②保持适度过度通气，避免呼吸性酸中毒；③避免过度膨肺，避免使用过高的PEEP;④纠正代谢性酸中毒；⑤维持体温正常；⑥完善的镇静和镇痛，避免浅麻醉下进行气管插管或吸痰等操作，尽可能减少应激引起儿茶酚胺释放。

7.正确答案：C

解析：哮喘患者的FVC通常正常，但在重度哮喘时可能下降。FEV1严重下降，常低于FVC的50%，并低于预测值的40%。MMEFR和MBC也严重降低，RV显著增加，补呼气量（ERV）中度下降。因此FRC和TLC增加，FRC常加倍。（2024年考点）

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参考文献

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[3] Fujiwara M, Abe K, Mashimo T. The effect of positive end-expiratory pressure and continuous positive airway pressure on the oxygenation and shunt fraction during one-lung ventilation with propofol anesthesia[J]. Journal of Clinical Anesthesia, 2001, 13(7): 473–477. doi:10.1016/s0952-8180(01)00310-5.

[4] 中华医学会麻醉学分会. 胸科手术麻醉管理专家共识[J]. 中华麻醉学杂志, 2023, 43(5): 513–520.

[5] Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention, 2022.

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