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手术期间氧气过多与更高的器官损伤风险有关
《英国医学杂志》(The BMJ)前天发表的一项大型米国研究发现,在手术期间给患者过量的氧气会增加随后肾脏、心脏
和肺损伤的风险。
专家表示,虽然绝对风险仍然很低,但这项研究表明是时候重新考虑在全身麻醉期间自由使用氧气了。
几乎所有接受全身麻醉手术的患者都会常规吸氧,以帮助防止缺氧(危险的低氧水平),世界卫生组织建议大量使用氧
气以降低感染风险。
在手术过程中,会连续测量动脉血血红蛋白氧饱和度 (SpO2),使医生能够将氧气剂量调整到目标水平。正常的 SpO2 为
94-95%。提供超过饱和血红蛋白所需的氧气(称为超生理氧气)是很常见的。
超生理氧气会伤害身体的细胞和组织,但手术期间这些影响的临床相关性仍不确定,之前的试验未能检测到对器官的任
何有意义的影响。
为了解决这一知识差距,一组米国研究人员研究了手术期间超生理供氧是否与术后肾脏、心脏和肺损伤的降低或升高有
关。
他们的发现基于超过 35 万名患者的数据 (平均年龄 59 岁;52% 的女性;70% 的白人) 在 2016 年 1 月至 2018 年 11
月期间在米国 42 个医疗中心接受全身麻醉和气管插管(将呼吸管插入气管)手术。
收集有关年龄、性别、种族、体重 (BMI) 和病史等因素的背景信息,并在手术前后对患者进行肾、心脏和肺损伤筛查。
然后,研究人员使用一种算法来计算在整个手术过程中,高于空气水平 (21%) 的氧气量与氧饱和度达到或超过 92% 所
花费的时间。
医疗记录用于追踪急性肾、心肌和肺损伤病例以及 30 天死亡率、住院时间和中风。手术的平均持续时间为 205 分钟。
6.5% 的患者诊断为急性肾损伤,2.8% 的患者诊断为心肌损伤,4.4% 的患者诊断为肺损伤。
在考虑基线因素和其他潜在影响变量后,手术期间氧气暴露增加与器官损伤风险增加有关。
例如,与氧水平较低 (25百分位) 的患者相比,氧水平较高 (75百分位) 的患者发生急性肾损伤的几率要高26%,心肌损
伤的几率要高12%,肺损伤的几率要高14%。
与处于第 25 个百分位的患者相比,处于第 75 个百分位氧气水平的患者中风几率高 9%,30 天死亡率高 6%。
然而,与第 25 个百分位的患者相比,第 75 个百分位的患者住院时间略短,排除出院前死亡的患者后,效果没有变化
。
这些是观察性发现,因此无法确定原因,研究人员承认并非所有患者在手术后都接受了肾脏和心脏损伤筛查,他们也无
法考虑饮食、生活方式和药物使用等因素,这些因素可能影响器官损伤的易感性。
尽管如此,这是一项大型研究,来自不同地域的人群,确保了结果的准确性和普遍性。额外分析后的结果相似,这为他
们的结论提供了更大的信心。
研究人员表示,根据他们的发现,需要进行一项大型临床试验,以检测对器官损伤和以患者为中心的结果的微小但具有
临床意义的影响,以指导手术期间的供氧。
这项研究和之前的研究表明,专家指出氧气可以是一把双刃剑。
他们建议未来关于该主题的研究可以解决该研究公认的一些局限性,并且还可以测量认知障碍,因为实验证据表明脑组
织特别容易受到氧化还原失衡的影响。
他们还指出,应该鼓励生物化学家和麻醉师之间的研究合作,特别是要确定超生理供氧和器官损伤之间的因果关系。
附该研究相关背景信息:
手术过程中低氧血症的后果和高氧血症的假定安全性使补充氧气成为麻醉的基本组成部分。
除了在气道受损的情况下提高安全裕度之外,高比例的吸入氧气 (FIO 2 ) 被认为在手术期间为患者提供了其他几个优
势。这些优势包括通过增加围手术期动脉和组织氧张力来减少缺血性组织损伤、降低手术部位感染的风险以及改善吻合
部位的愈合。
然而,补充氧气的潜在有害影响也得到了很好的描述,包括产生改变细胞脂质、DNA 和蛋白质的活性氧,心肌和脑组织
床中的血管收缩,以及抑制细胞内信号通路,这些信号通路在期间提供细胞保护。以及,缺血和再灌注。
据估计,>80% 的接受全身麻醉的患者暴露于超过维持正常血氧水平所需的供氧量。超生理氧合被认为会导致肺部、心肌
和肾脏损伤,但临床证据有限,而且选择术中 FIO 2的最佳实践策略仍然未知。
这项多中心队列研究检验了这样一个假设,即在手术期间估计超过维持血红蛋白饱和度所需的供氧量与肾损伤、心肌损
伤和肺损伤增加有关。
该研究方法:
研究者进行了一项回顾性观察性队列研究,以评估接受全身麻醉的成年患者手术期间供氧与术后器官损伤之间的关系。
研究者使用来自多中心围手术期结果组 (MPOG) 的数据对一个大型、多样化、多中心队列进行抽样,其中包含关于术中
氧合和术后结果的详细数据。
MPOG 于 2009 年开发了多中心电子健康记录登记系统,以实现结果研究和质量改进。大学附属和私人拥有的社区医院每
月将数据传输到中央数据库。数据提交前每个中心的标准化数据验证工作包括自动数据质量检查和手动临床病例审计。
然后将这些本地提取的围手术期数据映射到 MPOG 开发的标准化、可互操作的概念,并提交到中央存储库,在那里它们
经过额外的验证程序,然后再集成到协调中心数据库中。
在访问数据之前,该研究的方案由 MPOG 围手术期临床研究委员会审查和批准。然后,在执行分析之前,该方法和统计
分析计划于 2020 年 8 月 23 日在开放科学框架上发布并注册。范德比尔特大学医学中心机构审查委员会在放弃知情同
意的情况下批准了这项研究(IRB No 181872)。
该研究队列:
该研究纳入了在 2016 年 1 月 1 日至 2018 年 11 月 22 日期间接受全身麻醉和气管插管持续时间≥120 分钟住院手
术的年龄≥18 岁的非妊娠患者。
术前插管或接受气道手术(包括支气管镜检查、喷射通气)的患者, 或一个肺通气被排除在外。
当术中时间超过 5 分钟而没有记录 FIO 2或血红蛋白氧饱和度 (SpO 2 ),或者整个手术过程中FIO 2或 SpO 2测量值小
于 60时,患者也被排除在外。
SpO 2的患者连续三分钟以上下降到 <90% 被排除在外,以限制适应症的混杂。
对一个病人在90天内的重复手术也被排除在外。
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