經食管監測脈搏氧飽和度在開胸手術中的應用研究*

杜鑫丹，曲丕盛，萬海方，黃麗霞，陶凡

（浙江省杭州市紅十字會醫院麻醉科，浙江杭州310003）

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經食管監測脈搏氧飽和度在開胸手術中的應用研究*

杜鑫丹，曲丕盛，萬海方，黃麗霞，陶凡

（浙江省杭州市紅十字會醫院麻醉科，浙江杭州310003）

摘要：目的觀察胸科手術中經食管監測脈搏氧飽和度（SteO2）的敏感性及準確性。方法選擇80例擇期行全身麻醉下開胸手術單肺通氣患者，誘導插管后于食管中下段放置帶氣囊氧飽和度探頭并監測SteO2，將氣囊充氣，按不同壓力作用于探測部位食管壁，分為C組（0 cmH2O）、S1組（20 cmH2O）、S2組（40 cmH2O）、S3組（60 cmH2O），每組20例患者。所有患者采用降低分鐘通氣量（VT=6 ml/kg、RR=10次/min）及吸入30%氧濃度方式，觀察各組血氧飽和度（SpO2）及SteO2下降至95%、91%的時間，同時測動脈血氧飽和度（SaO2），記錄各組SteO2信號干擾次數和并發癥。結果所有患者成功監測SteO2信號。與C組（氣囊未充氣）比較，氣囊充氣后的S1、S2和S3組信號干擾減少（P＜0.05）。在發生低氧時，各組SteO2提前發生SpO2下降，C組SteO2降至95%表現最靈敏，與S2、S3組比較差異有統計學意義（P＜0.05），C、S1組SteO2降至91%，與S2、S3組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。以SaO2作為標準值，當SpO295%時，C組SteO2偏差發生率較S2、S3組增加（P＜0.05），SpO291%時，C、S1組SteO2偏差發生率較S2、S3組增加（P＜0.05）。結論SteO2可作為一種血氧飽和度監測途徑，更早地對低氧的發生進行預警。因為不同食管壁表面壓力對測得的結果有影響，為排除食管壁內靜脈血流干擾，氣囊壓力在40 cmH2O時較合理，且測得的數值接近于SaO2。

關鍵詞：經食管脈搏氧飽和度；全身麻醉；單肺通氣

食管監測脈搏氧飽和度（trans-esophageal arterial oxygen saturation，SteO2）對急性缺氧的早期預警更加靈敏，并且與動脈血氧飽和度（arterial oxygen saturation，SaO2）有更好的相關性，但多種原因致該監測技術仍未普遍臨床應用［1］。因開胸手術時單肺通氣期間易發生低血氧，本研究擬對80例單肺通氣肺部手術患者，經食管監測不同食管壁壓力下測得的SteO2在發生低氧時的敏感性及準確性進行研究。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2013年3月-2015年2月在本院擇期行全身麻醉插雙腔管單肺通氣開胸手術的肺結核患者80例，美國麻醉醫師協會（American Society of Anesthesiologists，ASA）分級Ⅰ～Ⅲ級，年齡17～65歲，術前檢查血氣分析排除呼衰、高碳酸血癥及重度肺功能異常，無血液系統病史、食管疾病或手術史。本研究經醫院倫理委員會批準，患者知情同意?；颊咭话阗Y料見表1。

1.2實驗方法

保持室溫（23±1）℃，術中常規監測心率（heart rate，HR）、血壓（blood pressure，BP）、血氧飽和度（blood oxygen saturation，SpO2）及心電圖（Electrocardiogram，ECG）。全身麻醉誘導：靜脈丙泊酚1.5～2.0 mg/kg，芬太尼3～5μg/kg，維庫溴銨1.0～1.5 mg/kg。純氧吸入雙腔氣管導管插管，術中七氟醚吸入間斷靜脈注射丙泊酚、芬太尼和維庫溴銨維持。氣管插管后經口置入帶氣囊SteO2探頭至食管中下段（38～42cm），將探測面朝向患者左后6∶00～8∶00鐘方向，使用與血氧飽和度（blood oxygen saturation，SpO2）同一型號監護儀（Datex-Ohmeda S/5，美國GE公司），獲取信號最強并與SpO2波形及讀數一致后固定探頭?；颊唠S機分4組，每組20例，使用氣囊壓力表（Germany，Hi-LoTM，VBM Medizintechnick GmbH）按不同壓力為探頭氣囊充氣，C組（0 cmH2O）、S1組（20 cmH2O）、S2組（40 cmH2O）和S3組（60 cmH2O）。術中單肺通氣時采用小潮氣量（6 ml/kg）、呼吸頻率10次/min、吸入氧濃度為30%的肺保護策略，完畢后適當增加分鐘通氣量及吸入氧濃度恢復患者氧供，術中全程監測呼氣末二氧化碳（end-tidal carbon dioxide pressure，PETCO2），維持PETCO2≤55 mmHg。術中實時監測SpO2、SteO2，并于關鍵點測SaO2，3種指標共同關注下，最低允許SpO2、SteO2、SaO2下降至91%，3種指標中任意一種達到預設值時，均為報警點，停止研究模式供氧，改正常模式，確?；颊卟怀霈F低氧血癥的風險。

1.3觀察指標

連續觀察SpO2、SteO2下降時的情況，分別記錄SpO2、SteO2從100%下降至95%的時間（Tp1、Tte1），及SpO2、SteO2從95%下降至91%的時間（Tp2、Tte2）。記錄Tp1、Tp2時各組SpO2、SteO2與SaO2數值一致例數。記錄每組氧飽和度下降的觀察時間及發生干擾次數（波形紊亂、讀數跳躍排除因手術操作干擾），記錄術后隨訪發生咽痛、吞咽困難等不良反應情況。

1.4統計學方法

采用SPSS 19.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，用方差分析和t檢驗，計數資料以率表示，用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.14組患者SpO2、SteO2下降時間比較

4組SpO2從100%降至95%的時間（Tp1）比較，經方差分析，差異無統計學意義（F=0.199，P=0.897）；SpO2從95%降至91%的時間（Tp2）比較，經方差分析，差異無統計學意義（F=0.442，P=0.724）。SteO2從100%降至95%的時間（Tte1）比較，經方差分析，差異有統計學意義（F=2.949，P=0.040）；SteO2從95%降至91%的時間（Tte2）比較，經方差分析，差異有統計學意義（F=8.465，P=0.000）（見表2）。其中，C組Tte1值與S2、S3組比較，經LSD檢驗，差異有統計學意義（P=0.027和0.016）；C組Tte2值與S2、S3組比較，經LSD檢驗，差異有統計學意義（P=0.000）；S1組Tte2值與S2、S3組比較，經LSD檢驗，差異有統計學意義（P=0.000）。

2.2Tp1、Tp2時各組SpO2、SteO2與SaO2數值相一致的例數

SpO2在Tp1、Tp2時組間比較，差異無統計學意義（χ2=0.168和3.456，P =0.961和0.343），SteO2在Tp1、Tp2時組間比較，差異有統計學意義（χ2=14.591 和29.686，P=0.001和0.000）（見表3）。Tp1時，SteO2與SaO2數值一致例數中，C組與S1、S2、S3組比較，經χ2檢驗，差異有統計學意義（χ2=8.533、13.789和10.157，P =0.003、0.000和0.001）。Tp2時，SteO2與SaO2數值一致的例數中，C組與S2、S3組比較，經χ2檢驗，差異有統計學意義（χ2=15.821和13.786，P= 0.000），S1組與S2、S3組比較，經χ2檢驗，差異有統計學意義（χ2=15.821和13.786，P=0.000）。

2.34組患者在氧飽和度下降時SteO2監測發生的信號干擾

4組觀察時間比較差異無統計學意義（F=0.080，P=0.971），發生干擾次數比較差異無統計學意義（F =49.847，P=0.000）（見表4）。C組發生干擾次數與S1、S2、S3組比較，經LSD檢驗，差異有統計學意義（P=0.009、0.013和0.015）。

表1　4組患者一般資料及手術時間比較（n=20，±s）

表1　4組患者一般資料及手術時間比較（n=20，±s）

組別　　年齡/歲　　體重/kg　　身高/cm　　手術時間/min　　單肺通氣時間/min C組　54.2±7.1　58.2±9.3　166.5±6.3　184.6±62.5　151.3±68.6 S1組　53.8±9.5　56.7±8.6　165.5±5.4　186.7±60.9　158.8±59.8 S2組　53.4±6.2　57.1±8.8　167.6±5.6　185.0±58.9　161.3±63.3 S3組　54.3±8.6　56.8±9.5　166.0±6.5　183.8±64.2　159.6±60.6 F值　0.059　0.124　0.455　0.008　0.099 P值　0.981　0.946　0.715　0.990　0.961

表2　4組患者的Tp1、Tte1、Tp2、Tte2數值比較（n=20，s，±s）

表2　4組患者的Tp1、Tte1、Tp2、Tte2數值比較（n=20，s，±s）

組別　100%降至95%　95%降至91% Tp1　Tp2　Tte2C組　702.0±137.8　 627.0±132.7　 285.0±47.2　 195.0±61.2 S1組　711.0±132.4　 636.0±126.7　 288.0±46.1　 180.0±64.6 S2組　705.0±127.5　 657.0±128.4　 291.0±52.5　 246.0±51.1 S3組　702.0±135.0　 660.0±139.0　 297.0±49.5　 252.0±53.7 F值　0.199　2.949　0.442　8.465 P值　0.897　0.040　0.724　0.000 Tte1

表3　4組患者在Tp1、Tp2時SpO2、SteO2與SaO2相一致例數（n=20，例，±s）

表3　4組患者在Tp1、Tp2時SpO2、SteO2與SaO2相一致例數（n=20，例，±s）

組別　Tp1Tp2 SteO2　SteO2　SpO2C組　1　13　1　10 S1組　9　13　1　10 S2組　12　13　13　12 S3組　10　14　12　15 χ2值　14.591　 0.168　 29.686　 3.456 P值　0.001　 0.961　 0.000　 0.343 SpO2

表4　4組患者氧飽和度下時SteO2信號干擾的發生（n=20，±s）

表4　4組患者氧飽和度下時SteO2信號干擾的發生（n=20，±s）

組別　　觀察時間/min　　干擾發生數/次C組　16.5±2.9　22.75±10.37 S1組　16.7±2.7　10.75±4.39 S2組　16.6±2.9　11.00±3.55 S3組　16.7±3.0　11.10±3.04 F值　0.080　49.847 P值　0.971　0.000

3　討論

體表脈搏血氧飽和度監測具有無創、連續、方便實施等優點，其與動脈血氧飽和度有良好相關性，因此常用于評估血液氧合狀態，但在急性缺氧及干擾時可出現反應滯后，產生該現象是否因采樣來源于指（趾）末梢動脈信號所致仍存在爭議［2］。有研究發現，經食管可探測到脈搏氧飽和度信號，且對預警急性缺氧的敏感性高于SpO2，Margreiter等［3］用食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）探頭定位后，可探測來自左、右心室及主動脈的氧飽和度波形及讀數。熊秋菊等［4］用TEE探及降主動脈時，距離門齒（41.4±4.7）cm，主動脈壁距食管厚度0.29～0.63 cm（95%可信區間），當探頭在5∶00～9∶00時鐘方向時可測得良好的脈搏氧飽和度信號。本研究對80例患者放置探頭至食管中下段，距門齒深度在38～42 cm，并細微調整探測面朝向在6∶00～8∶00點時鐘方向，所有患者成功測得SteO2信號，術中可見經食管探頭傳感器光線照射主動脈可獲取穩定脈搏氧飽和度信號。

目前，國內外對SteO2的相關研究缺乏統一、可供臨床使用的探頭設備，這或許是該監測技術未被普及的原因。喻思源等［5］觀察阻斷實驗動物主動脈及食管動脈后測得SteO2波形的改變，發現機械通氣以及對食管壁施加壓力可影響信號的數值及穩定性。本研究初期曾將一次性脈搏氧飽和度傳感器做成探頭放置食管內，發現SteO2信號易受干擾且不穩定，經分析干擾產生的原因可能為：①探頭監測點在食管內位移產生偽差；②食管壁黏膜內豐富的動靜脈血流信號；③分泌液對光線散射等。因而筆者設計采用帶氣囊并密封傳感器探頭，通過氣囊壓迫使探頭固定并貼附于食管壁來嘗試排除干擾，在觀察期間發現氣囊壓力在0 cmH2O時產生干擾數為平均22次/10 min，較充氣組增多（P＜0.05）。因此，探頭加裝氣囊的方式或許是進一步完善SteO2監測技術的重要環節之一。

近年來，單肺通氣期間采用小潮氣量通氣與非純氧吸入的肺保護方式被認為是可以有效預防圍手術期急性肺損傷以及減少術后肺部并發癥一種策略［6］，因此術中需要靈敏、精確的氧合監測。本研究利用術中肺保護策略對80例患者降低吸入氧濃度，觀察低氧發生并同時監測PETCO2，較以往相關研究比較［1，4，7］，雖然血氧飽和度下降趨勢較平緩，但各組SpO2降至95%和91%，以及SteO2下降至相同指標的時間均明顯提前（P＜0.05），因此SteO2對低氧發生的預警更靈敏。值得注意的是，SpO2降至95%時，SteO2在C組較S2、S3偏差發生例數均表現出顯著增多，SpO2繼續降至91%時，S1組也出現顯著偏差（P＜0.05），說明不同監測點食管壁的壓力對監測結果有影響。對于SteO2信號來源的研究中，食管壁靜脈叢內的血液在受到毗鄰的心搏及主動脈震動后，產生與脈搏同步的血流，導致靜脈血氧飽和度信號混雜，這可能是引起C組對低氧更靈敏的原因，由此進一步證實，當對食管壁施加壓力＞40 cmH2O的組織灌注壓臨界時，因食管壁自身靜脈及毛細血管血流逐漸消失，使SteO2數值更接近于SaO2，該壓力用于壓迫治療食管胃底靜脈出血時相對安全，但更高的壓力是否會對食管壁黏膜造成損傷仍將需要進一步研究［8-9］。

綜上所述，SteO2可作為一種血氧飽和度監測途徑，更早地對低氧的發生進行預警。其對食管壁壓力在40cmH2O時測得的數值更接近于SaO2。

參考文獻：

［1］朱昭瓊，魏蔚，劉進.手術患者經食道監測血氧飽和度和指端脈搏血氧測定法的比較［J］.中華麻醉學雜志，2005，25（5）: 342-345.

［2］Cannesson M，Awad AA，Shelley K. Oscillations in the plethysmographic waveform amplitude: phenomenon hides behind artifacts［J］. Anesthesiology，2009，111（1）: 206-207.

［3］Margreiter J，Keller C，Brimacombe J. The feasibility of transesophageal echocardiograph-guided right and left ventricular oximetry in hemodynamically stable patients undergoing coronary artery bypass grafting［J］. Anesth Analg，2002，94（4）: 794-798.

［4］熊秋菊，牟玲，王麗，等.經食管探測主動脈血氧飽和度信號的初步研究［J］.生物醫學工程學雜志，2010，27（2）: 266-269.

［5］喻思源，牟玲，魏蔚.食道內脈搏氧飽和度信號來源及其影響因素［J］.生物醫學工程學雜志，2012，29（2）: 282-286.

［6］黃偉明，王治軍，朱賽楠，等.術中肺保護策略對行肺切除患者術后肺功能的影響［J］.中國現代醫學雜志，2009，19（10）: 1518-1521.

［7］朱昭瓊，魏蔚，薛富善，等.經食管監測動脈血氧飽和度的應用研究［J］.中華醫學雜志，2005，85（30）: 2146-2147.

［8］Azam Z，Hamid S，Jafri W，et al. Short course adjuvant terlipressin in acute variceal bleeding: a randomized double blind dummy controlled trial［J］. J Hepatol，2012，56（4）: 819-824.

［9］Tiuca N，Sztogrin W. The news of treatment of variceal upper gastrointestinal bleeding［J］. J Med Life，2011，4（4）: 395-398.

（童穎丹 編輯）

Application of trans-esophageal arterial oxygen saturation monitoring in thoracotomy*

Xin-dan Du，Pi-sheng Qu，Hai-fang Wan，Li-xia Huang，Fan Tao
（Department of Anesthesiology，Hangzhou Red Cross Hospital，Hangzhou，Zhejiang 310003，China）

Abstract:Objective To observe the sensitivity and accuracy of trans-esophageal monitoring of pulse oxygen saturation（SteO2）in thoracic operation. Methods In 80 patients undergoing selective thoracic operation with general anesthesia and one lung ventilation，a self-made air-bag SteO2probe was placed in the middle and distal segments of esophagus after induced intubation，the balloon was inflated. According to different pressure on the detection part of the esophageal wall，the patients were randomly divided into group C （pressure of balloon = 0 cm H2O），group S1（20 cm H2O），group S2（40 cm H2O）and group S3（60 cm H2O）with 20 patients in each group. In all the patients minute ventilation was decreased（VT = 6 ml/kg，RR = 10 / min）and 30%oxygen was inhaled. The time of SpO2and SteO2decreasing to 95%and 91%was record，and SaO2was detected at the same time. The number of SteO2signal interference and complications were recorded. Results SteO2signals were successfully monitored in all the patients. Compared with the group C（no air-bag inflation），signal interference significantly reduced after air-bag inflation in the groups S1，S2and S3（P＜0.05）. In hypoxic condition，in all the groups the drop of SteO2was ahead of SpO2drop. When SteO2in the group C dropped to 95%，it was most sensitive in warning de-saturation compared with the groups S2and S3book=66,ebook=71（P＜0.05）；at the time when SteO2in the groups C and S1 dropped to 91%，it was significantly different form that of the groups S2and S3（P＜0.05）. However，SaO2as the reference standard，the incidence of deviation of SteO2in the group C significantly increased compared to that in the groups S2and S3when SpO2was 95% （P＜0.05）；it also significantly increased in the groups C and S1compared to that in the groups S2and S3when SpO2was 91%（P＜0.05）. Conclusions SteO2monitoring could be used as an approach for oxygen saturation monitoring which can give earlier warning of hypoxia. Since different pressure on the surface of esophageal wall has influence on the measured results，for the exclusion of interference by esophageal intramural venous flow，the pressure of air-bag at 40 cm H2O is reasonable when SteO2value is close to SaO2.

Keywords:trans-esophageal arterial oxygen saturation；general anesthesia；one-lung ventilation

中圖分類號：R614.2

文獻標識碼：B

DOI:10.3969/j.issn.1005-8982.2016.07.015

文章編號：1005-8982（2016）07-0065-04

收稿日期：2015-12-15

*基金項目：浙江省杭州市衛計委課題（No：2012A046）

［通信作者］陶凡，E-mail：wqptf3@163.com