流量控制呼气(Flow-controlled expiration, FLEX)对全身麻醉马氧合及早期苏醒恢复的影响

《Equine Veterinary Journal》：Effects of flow-controlled expiration on oxygenation and early recovery in horses undergoing general anaesthesia

　　

摘要：背景——流量控制呼气（Flow-controlled EXpiration, FLEX）已在临床和实验条件下被证实可显著改善马的氧合。目的——比较采用FLEX通气与常规间歇正压通气（Intermittent Positive Pressure Ventilation, IPPV）的通气模式下，马全身麻醉后早期恢复期的肺气体交换情况，并评估不同通气模式间的恢复特征。研究设计——随机交叉活体实验。方法——6匹成年马按随机交叉设计接受两次各2小时的麻醉（FLEX组 vs. IPPV组），洗脱期为两周。于诱导后60分钟和120分钟行动脉血气分析；麻醉期间每5分钟记录动脉血压、呼气末吸入麻醉药浓度、呼吸频率及血红蛋白氧饱和度(SpO2)；初始恢复期定义为自主呼吸恢复后前20分钟，每5分钟记录动脉血气、呼气末吸入麻醉药浓度及SpO2；马匹在头尾绳辅助下恢复，记录翻身为胸骨卧位时间、站立时间及站立尝试次数；数据采用线性混合效应模型及配对检验分析。结果——FLEX组麻醉期间PaO2更高（60分钟：422±24 vs. 202±101 mmHg；120分钟：433±31 vs. 180±59 mmHg；p＜0.01）；恢复期PaO2亦维持较高水平（20分钟：114±21 vs. 62±11 mmHg；p＜0.01），呼气末异氟烷(EtIso)下降更快（p＜0.01）；FLEX组翻胸、站立时间更短，站立尝试次数更少（探索性结局）。主要局限——样本量小可能限制外推性；恢复仅单摄像头记录可能限制行为评估全面性；未量化呼吸力学及区域通气分布。结论——FLEX可改善全身麻醉马早期恢复期的氧合，并与健康马较快的恢复时间相关。

论文解读：《Effects of flow-controlled expiration on oxygenation and early recovery in horses undergoing general anaesthesia》发表于《Equine Veterinary Journal》

研究背景与意义

马行全身麻醉并取背卧(dorsal recumbency)体位时，因压迫性肺不张(atelectasis)、麻醉致呼吸抑制及呼吸肌张力丧失，极易发生低氧血症(hypoxaemia)。麻醉期低氧血症与马恢复期质量较差相关，而大多数麻醉相关死亡发生于恢复期而非手术期间。恢复期要求马迅速恢复意识与神经肌肉协调以完成站立，低氧血症可损害骨骼肌氧供，导致肌无力、站立延迟或起立失败。现有改善氧合手段如呼气末正压(Positive End-Expiratory Pressure, PEEP)及肺泡复张手法(Alveolar Recruitment Manoeuvre, ARM)虽可改善术中氧合，但对术后临床获益证据不一致，且PEEP可致静脉回流减少引起心血管抑制，反复ARM可能增加肺机械应力诱发呼吸机所致肺损伤(Ventilator-Induced Lung Injury, VILI)。流量控制呼气(Flow-controlled EXpiration, FLEX)是一种通过在呼气相维持可控流速、降低被动呼气峰值流速的新型通气模式，此前研究证实其在马全身麻醉中可均质化通气分布、减少肺不张、改善肺顺应性(compliance)及氧合，且通过将潮气量在98%呼气时间内释放可延长肺泡充气、减少小气道闭合从而优化通气血流比值(Ventilation/Perfusion ratio, V/Q matching)，但其能否将术中获益延续至关键的危险期——麻醉早期恢复期尚无报道。因此研究人员假设FLEX可改善麻醉及恢复早期肺气体交换，并因改善氧合促进吸入麻醉药洗出(washout)，从而缩短恢复时间、减少站立尝试次数。

主要研究方法概要

研究人员采用前瞻性、盲法、随机、交叉实验设计，纳入6匹健康教学用马（5匹纯血马Thoroughbred，1匹夸特马Quarter Horse；3匹母马，3匹去势公马；平均年龄3～14岁，平均体重531±38 kg，ASAⅠ级），每匹马先后接受FLEX及常规容量控制间歇正压通气(IPPV)两种模式，顺序随机，两次麻醉间隔≥2周洗脱期。麻醉诱导采用甲苯噻嗪(xylazine)+咪达唑仑(midazolam)+氯胺酮(ketamine)，维持靶呼气末异氟烷(End-tidal Isoflurane, EtIso)1.3 vol%吸入，经鼻气管插管(Nasotracheal intubation)，背卧位机械通气潮气量14 mL/kg、吸呼比(I:E)1:2、调节呼吸频率维持呼气末二氧化碳(End-tidal CO₂, ETCO₂)35～45 mmHg；FLEX组设潮气量释放比例98%（即线性化呼气过程占呼气时间98%，末2%流速归零）。持续监测心率(HR)、平均动脉压(MAP)、SpO₂、ETCO₂、EtIso，并于麻醉60 min及120 min采动脉血测PaO₂及PaCO₂。麻醉结束关蒸发罐、断开回路、转侧卧位，接氧气按需阀辅助至自主呼吸恢复（定义：30秒内连续至少2次自主呼吸），以自主呼吸恢复时刻为恢复期时间零点，继续每5分钟采集动脉血气及EtIso直至恢复活动或满20分钟；记录恢复初期至首次活动、至胸骨卧位(Sternal recumbency)、至站立(Standing)时间及站立尝试次数，并由盲态评审者依115分制评分恢复质量。统计学采用线性混合效应模型（含马匹ID为随机截距）分析重复测量变量，配对t检验或Wilcoxon符号秩检验分析恢复变量。

研究结果

3.1 Horses（马匹基本情况与术中基础监测）

所有马健康无异常，ASAⅠ级，麻醉期间HR及MAP均在临床可接受范围且两组无差异，多巴酚丁胺(Dobutamine)需求量中位数均为0.5 μg/kg/min（范围有重叠），恢复期呼吸频率两组无差异，自主呼吸恢复时间均为中位2分钟（范围FLEX 1～3 min，IPPV 1～4 min）。说明两种通气模式对基础血流动力学及自主呼吸恢复启动时间无显著影响，组间基线可比。

3.2 Arterial oxygen（动脉氧合）

FLEX组在麻醉期（60 min：PaO₂422±24 vs. 202±101 mmHg；120 min：433±31 vs. 180±59 mmHg；p＜0.01）及恢复期（恢复20 min：114±21 vs. 62±11 mmHg；p＜0.01）各时点PaO₂均显著高于IPPV组。机械通气停止后PaO₂在两组均下降，但FLEX组仍维持较高水平，IPPV组多次降至具临床意义的低氧血症范围。结论：FLEX显著改善并维持马全身麻醉期及早期恢复期的动脉氧合。

3.3 End tidal isoflurane（呼气末异氟烷浓度）

麻醉维持期EtIso靶值1.3 vol%两组均达标；自主呼吸恢复即刻（时间0）EtIso相近（FLEX 0.96 vol%，IPPV 0.98 vol%），恢复第5分钟起FLEX组EtIso在各时点均显著低于IPPV组（p＜0.01）。结论：FLEX因改善肺泡通气及减少肺内分流促进挥发性麻醉药洗出，使恢复期EtIso下降更快。

3.4 Recovery（恢复期表现）

FLEX组翻胸时间（28±15 vs. 41±17 min，p=0.007）及站立时间（40±12 vs. 55±14 min，p=0.021）显著短于IPPV组；站立尝试次数中位数FLEX为1次（范围1～3），IPPV为2次（范围1～5），p=0.046；首次活动时间无显著差异（22±9 vs. 26±11 min，p=0.271）；恢复质量评分（FLEX中位18，范围11～46；IPPV中位23，范围17～69；p=0.073）未达统计学显著性差异。结论：FLEX与马麻醉恢复期更短翻胸及站立时间、更少站立尝试次数相关，恢复质量评分趋向更优但未达显著。

讨论与结论翻译

本研究针对马全身麻醉最危险阶段——恢复期优化这一关键问题展开。结果证实FLEX通气改善麻醉期肺换气且氧合获益延续至恢复期，FLEX组PaO₂全程高于IPPV组，避免IPPV组常见的早期恢复低氧血症；FLEX通过线性化呼气相减少动态小气道陷闭、保持更多肺泡于呼气末开放，降低肺内分流并改善V/Q匹配，不仅提高氧合也加速异氟烷洗出（恢复5分钟后EtIso更低）。更快的麻醉药清除及更好的氧供可能共同促使FLEX组较早恢复肌力与协调，表现为较短的翻胸与站立时间及较少站立尝试。恢复质量评分虽未达显著差异，可能与样本量小（n=6，探索性次要终点）及评分系统敏感性有关。研究局限包括样本量小且仅限健康ASAⅠ级马（多为纯血马），未量化呼吸力学参数及区域通气分布（如电阻抗断层成像EIT），恢复录像为单角度，自主呼吸恢复时间未作为协变量纳入主要混合效应模型。

结论（原文Conclusio部分翻译）：

FLEX改善了全身麻醉期间的动脉氧合，且该益处持续至早期恢复期。FLEX还与呼气末异氟烷浓度更快速的早期下降相关，并可能关联更短的恢复时间及更少的站立尝试次数。需更大样本的临床研究确认其对恢复质量及安全性结局的影响。

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