持续气道正压对单肺通气患者氧合及肺内分流影响的meta分析
刘树杰 高 婕 王 宇 杨世杰 闫玉荣▲
滨州医学院附属医院麻醉科,山东滨州 256603
[摘要]目的 采用meta 分析的方法探究持续气道正压(CPAP)对单肺通气患者氧合状况及肺内分流的影响。方法 使用计算机检索PubMed、Embase、维普网、中国知网、万方等数据库,检索时间从建库以来截至2020年12月31日。收集关于单肺通气期间非通气侧给予CPAP 对患者氧合状况及肺内分流影响的随机对照试验(RCTs),由两名独立的研究者根据研究制定的纳入和排除标准对文献进行筛选、提取相关资料、对文献的质量进行评价,最后应用RevMan 5.3 软件对纳入的RCTs 进行meta 分析。结果 最终共纳入11 篇RCTs,346 例患者。CPAP 组患者的肺内分流量(单肺通气30 min:SMD=-1.08,95%CI=-1.37~-0.79,P<0.000 01;单肺通气60 min:SMD=-0.47,95%CI=-0.83~-0.12,P=0.009)低于对照组,动脉氧分压(单肺通气30 min:SMD=0.97,95%CI=0.73~1.20,P<0.000 01;单肺通气60 min:SMD=0.72,95%CI=0.30~1.13,P=0.0007)高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者的二氧化碳分压比较,差异无统计学意义(单肺通气30 min:SMD=0.02,95%CI=-0.24~0.29,P=0.87;单肺通气60 min:SMD=-0.18,95%CI=-0.70~0.35,P=0.51)。结论 CPAP 能明显改善单肺通气患者氧合状况及肺内分流。
[关键词]持续气道正压;单肺通气;氧合;肺内分流;meta 分析
单肺通气是指塌陷并隔离手术侧肺的技术,目前已经在胸科手术中广泛开展,以便为外科医生提供最佳的手术视野[1]。但这种通气方式的一大弊端是其作为一种非生理性的通气方式,会引发肺萎陷/复张转变、肺内分流率(Qs/Qt)的增加,这些改变都会使患者氧合作用下降,术中极易发生低氧血症。相关研究表明,在单肺通气期间,非通气侧给予持续气道正压(continuous positive airway pressure,CPAP)能够有效地增加患者的氧合,减少低氧血症的发生[2],但其能否降低单肺通气引起的肺内分流仍有争议。本研究通过meta 分析的方法对既往的相关文献进行分析,探究非通气侧CPAP 对单肺通气患者氧合状况及肺内分流的影响,为临床应用提供更可靠的依据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 纳入标准 ①研究方法:临床随机对照试验(randomized controlled trials,RCTs);②研究对象:术中需要单肺通气的患者,美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)分级Ⅰ~Ⅱ级,年龄、性别、种族不限;③干预措施:CPAP 组在全麻单肺通气期间给予非通气侧CPAP,对照组非通气侧不给予特殊处理。
1.1.2 排除标准 ①术中无需单肺通气的患者;②非RCTs;③无结局指标的文献;④无法提取数据或数据无法转换的文献;⑤综述、回顾性研究、个案报道。
1.3 检索策略
使用计算机检索PubMed、Embase、维普网、中国知网和万方数据库等。
英文检索词:“One-Lung Ventilation”“One Lung Ventilation”“Techniques,Lung Separation”“Ventilation,One-Lung”“Technique,Lung Separation”“Single-Lung Ventilation”“Separation Techniques,Lung”“Single Lung Ventilation”“Single-Lung Ventilations”“Ventilation,Single-Lung”“Ventilations,Single-Lung”“Lung Separation Techniques” “Lung Separation Technique” “Separation Technique,Lung”“Continuous Positive Airway Pressure”“CPAP Ventilation”“Ventilation,CPAP”“Biphasic Continuous Positive Airway Pressure” “Bilevel Continuous Positive Airway Pressure”。
中文检索词:单肺通气、持续气道正压。
1.4 资料提取
由两名研究者根据纳入和排除标准进行相关文献的提取,分别对文献进行筛选,如两名研究人员有不同的意见,可以在本人或者第三方的参与下协商解决,然后采用统一的资料提取表提取各纳入研究的基本资料。提取的内容包括第一作者、手术方式、患者的年龄、性别、干预措施、单肺通气30、60 min 时的肺内分流率、动脉氧分压、动脉二氧化碳分压等。
1.5 质量评价
依据Cochrane 评价手册5.1.0 版评价标准对纳入文献进行质量评价。包括下列6 个方面:随机分配方法、分配隐藏、盲法、不完整资料偏倚、选择性结局报告和其他偏倚来源。
1.6 统计学分析
采用统计学软件RevMan 5.3 对各指标的测量数据进行meta 分析。对连续性变量的分析,本研究采用标准化均数差(mean standard deviation,SMD)及其95%置信区间(confidence interval,CI)来评估。根据I2 的大小对数据的异质性进行评估,若没有异质性或者异质性较小(P>0.1 且I2≤50%)时,采用固定效应模型分析;若异质性较大(P≤0.1 且I2>50%)时,则采用随机效应模型分析。对纳入的文献逐篇剔除进行敏感性分析,最后采用漏斗图的方法对文章发表偏倚进行分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 文献检索及质量评价结果
根据上述检索方法,初检共得到相关文献143篇,通过对标题及摘要的细致阅读,初步筛选129 篇不符合纳入标准的文献,下载剩余的14 篇文献全文后,仔细阅读,再次筛除3 篇(2 篇无结局指标,1 篇干预措施不符),共11 篇文献11 个RCTs 符合纳入标准[3-13],共计346 例患者(图1)。各纳入研究的基本特征见表1,文献质量评价结果见表2。
表1 纳入研究的基本特征
结局指标:①单肺30 min 肺内分流;②单肺60 min 肺内分流;③单肺30 min 氧分压;④单肺60 min 氧分压;⑤单肺30 min 二氧化碳分压;⑥单肺60 min 二氧化碳分压;“-”表示未考察该指标;1 cmH2O=0.098 kPa
表2 纳入研究的方法学质量评价
图1 文献筛选过程
2.2 meta 评价结果
2.2.1 单肺通气期间非通气侧CPAP 对肺内分流的影响 6 个RCTs[4-5,7,9,11-12]报道了单肺通气30 min 时肺内分流率的水平,4 个RCTs[3-5,7]报告了单肺通气60 min时肺内分流率的水平。各研究结果异质性较小,采用固定效应模型分析,结果显示CPAP 组单肺通气30 min 时和单肺通气60 min 时的肺内分流率均低于对照组(单肺通气30 min:SMD=-1.08,95%CI=-1.37~-0.79,P<0.000 01;单肺通气60 min:SMD=-0.47,95%CI=-0.83~-0.12,P=0.009)(图2)。
图2 两组单肺通气肺内分流量比较的meta分析
2.2.2 单肺通气期间非通气侧CPAP 对动脉氧分压的影响 10 个RCTs[4-13]报道了单肺通气30 min 时动脉氧分压的水平,3 个RCTs[4-5,7]报道了单肺通气60 min时动脉氧分压的水平。各研究结果异质性较小,采用固定效应模型分析,结果显示CPAP 组单肺通气30 min时和单肺通气60 min 时的动脉氧分压均高于对照组(单肺通气30 min:SMD=0.97,95%CI=0.73~1.20,P<0.000 01;单肺通气60 min:SMD=0.72,95%CI=0.30~1.13,P=0.0007)(图3)。
图3 两组单肺通气氧分压比较的meta分析
2.2.3 单肺通气期间非通气侧CPAP 对动脉二氧化碳分压的影响 7 个RCTs[4-6,8-11]报道了单肺通气30 min时动脉二氧化碳分压的水平,2 个RCTs[4-5]报道了单肺通气60 min 时动脉二氧化碳分压的水平。各研究结果异质性较小,采用固定效应模型分析,结果显示CPAP 组与对照组单肺通气30 min 时和单肺通气60 min 的二氧化碳分压比较,差异无统计学意义(单肺通气30 min:SMD=0.02,95%CI=-0.24~0.29,P=0.87;单肺通气60 min:SMD=-0.18,95%CI=-0.70~0.35,P=0.51)(图4)。
图4 两组单肺通气二氧化碳分压比较的meta分析
2.2.4 敏感性分析及发表偏倚评估 对以上文献分别进行敏感性分析,剔除一篇文献后再进行meta 分析,发现每次分析的结果与剔除前差别不大,所以本meta 分析的结果受单篇文章影响较小,相对较为可靠。对于单肺通气期间非通气侧CPAP 对肺内分流量影响的漏斗图大致呈对称性,提示无明显的发表偏倚(图5)。
图5 两组单肺通气肺内分流量比较meta 分析的漏斗图
3 讨论
单肺通气可为胸科手术提供良好的手术视野,现已广泛应用于胸外科手术,常使用支气管封堵器或双腔支气管导管来完成这一技术[14]。单肺通气为胸外科手术的发展奠定了坚实的基础,但与常规的全麻双肺通气比较,这种非生理性的通气方式可以引起很多病理生理的紊乱,如炎症因子的活化、心输出量的改变等。单肺通气期间因患侧肺萎陷,有血流通过患侧肺但无法进行气体交换,且麻醉药物还会抑制缺氧性肺血管收缩(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV)[15],引起严重的肺内分流,低氧血症发生率较高[16]。对于单肺通气期间发生的低氧血症,以往常常通过增加潮气量、提高吸入氧浓度、通气肺给予呼气末正压(posi tive end-expiratory pressure,PEEP)通气来改善氧合,但这样往往会引起气压伤、术后肺不张和心输出量的减少[17-19]。对患侧肺给予CPAP 可以使气道压缓慢上升并可循环复张肺泡,避免大面积肺不张,改善术中氧合。对于CPAP 压力的选择,较高压力的CPAP 会影响手术视野,与单肺通气的原则相悖。已有的研究表明,肺的顺应性为10 cmH2O,小于10 cmH2O 的CPAP 只是轻度的肺膨胀,不会对手术操作造成影响,还会有利于外科医生对肺解剖结构的判断[20]。对于CPAP 吸入氧浓度的选择,目前大部分研究都是采用纯氧吸入,在改善患者低氧血症方面取得了不错的效果,还有研究表明[21],与非通气侧吸入纯氧比较,吸入50%氧气对于改善患者氧合方面能取得更佳的效果。目前,CPAP 对于肺内分流的影响还存在争论,有研究表明,在全麻单肺通气期间,患侧肺给予CPAP 能够提高患者的动脉血氧分压,但对肺内分流无明显改善[4]。还有研究表明,患侧肺给予CPAP 不仅可以增加动脉血氧分压,还可以有效地改善肺内分流[5]。本meta 分析结果显示,CPAP 组患者单肺通气30、60 min 肺内分流量均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),提示单肺通气期间非通气侧给予CPAP 可减少肺内分流率,这一结论与范薇等[5]的研究结果一致。
本研究共纳入11 篇文献,虽纳入标准相似,各文献之间具有可比性,但仍存在一定的局限性:①纳入研究的文献质量中等,未对存在的偏倚进行描述及讨论;②纳入的研究在CPAP 压力的选择、手术类型的选择上有所差异,可能会影响分析的结果;③最终纳入的文献只有11 篇,数量较少;④只检索了中文和英文文献,并未检索其他语种的相关文献。
综上所述,单肺通气期间给予患侧肺CPAP 可改善患者的氧合及肺内分流。今后仍需开展更多高质量、大样本的研究对这一结论加以验证。
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A meta-analysis of the effect of continuous positive airway pressure on oxygenation and intrapulmonary shunt in patients with one-lung ventilation
LIU Shu-jie GAO Jie WANG Yu YANG Shi-jie YAN Yu-rong▲
Department of Anesthesiology,Affiliated Hospital of Binzhou Medical College,Shandong Province,Binzhou 256603,China [Abstract]Objective To explore the effect of continuous positive airway pressure(CPAP)on oxygenation and intrapulmonary shunt in patients with one-lung ventilation by meta-analysis.Methods PubMed,Embase,VIP,CNKI,Wanfang Data and other databases were searched by computer.The search time was from the inception to 31 December 2020.Randomized controlled trials(RCTs)on the effect of CPAP administered on the non-ventilated side during one-lung ventilation on patients′ oxygenation status and intrapulmonary shunt were collected.Two independent researchers screened and extracted relevant literature,and evaluated the quality of literature following the inclusion and exclusion criteria.Finally,RevMan 5.3 software was used to conduct a meta-analysis on the included RCTs.Results A total of 11 RCTs and 346 patients were included.Intrapulmonary shunt volume in CPAP group(one-lung ventilation 30 min:SMD=-1.08,95%CI=-1.37 to -0.79, P<0.000 01;one-lung ventilation for 60 min: SMD=-0.47,95%CI=-0.83 to -0.12, P=0.009)was lower than that of the control group,and arterial partial oxygen pressure(one-lung ventilation for 30 min: SMD=0.97,95%CI=0.73-1.20, P<0.000 01;one-lung ventilation for 60 min: SMD=0.72,95%CI=0.30-1.13,P=0.0007),and the differences were statistically significant(P<0.05).There was no significant difference in the partial pressure of carbon dioxide between the two groups(one-lung ventilation for 30 min: SMD=0.02,95%CI=-0.24 to -0.29, P=0.87;one-lung ventilation for 60 min: SMD=-0.18,95%CI=-0.70-0.35, P=0.51).Conclusion CPAP can significantly improve the oxygenation status and intrapulmonary shunt in patients with one-lung ventilation.
[Key words]Continuous positive airway pressure;One-lung ventilation;Oxygenation;Intrapulmonary shunt;Metaanalysis
[中图分类号]R614.2
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)8(c)-0016-05
▲通讯作者
(收稿日期:2021-01-15)
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