呼吸功能监测和调控对于评价肺部氧气和二氧化碳的交换功能，对于观察通气储备是否充分、氧合是否有效，对于防止由呼吸系统的原因引起麻醉意外伤亡事故很有帮助。2005年10月25日美国ASA正式颁布了修订后的最新监测标准，2007年美国哈佛大学麻省总医院麻醉手册（第七版）也提出新麻监测标准，新标准中明确规定了术中氧合与通气监测的要求。加强术中呼吸功能监测与调控，对提高临床麻醉质量，保障病人安全，防范麻醉意外至关重要。现将术中规范化呼吸功能监测和调控的进展综述如下。
一、呼吸功能监测与调控的重要作用
麻醉严重事故的演变是短暂。在短暂时间里麻醉医生须认识到问题的存在，正确诊断并明确做出处理，以预防意外发生。术中由麻醉所引起不良事件，后果往往较手术因素所引起的更为严重，如心脏停搏、中枢神经系统永久性损害或者死亡。从20世纪80年代早期，麻醉界有一个广泛的共识，麻醉死亡率为万分之一至万分之二。在麻醉事故的早期报道中，由诸多原因引起的通气不足是引起手术中麻醉严重事故和意外伤亡事故的最常见原因。美国ASA索赔专门研究机构一直把呼吸通气不足视为引起重大不良事件的最常见原因，如气管导管误入食道，呼吸管道打折或阻塞，通气设置不当，自主呼吸或辅助通气不足等。由于监测和治疗技术的进步，21世纪麻醉死亡率下降到十万分之一至二十万分之一，故研究和建立规范化呼吸功能监测的管理措施极为重要。
二、麻醉监测新标准
1986年10月21日美国ASA正式公布的麻醉监测标准（表1），随后经过多次修改，2005年10月25日又颁布了修订后的最新监测标准（表2），2007年美国哈佛大学麻省总医院麻醉手册（第七版）也提出麻醉监测的要求（表3）。新监测标准中呼吸监测主要明确规定了术中氧合与通气监测的目标和方法。
表1 美国麻醉医师协会（ASA）麻醉监测标准（1986年）

监测标准	内容与要求
标准1	在任何麻醉管理过程中，包括全身麻醉、局部麻醉以及需要监测的麻醉，要求有执业资格的麻醉人员必须自始至终不离岗
标准2	在麻醉期间连续监测病人的氧合、通气、循环以及体温等项目
氧合 通气 循环   体温	氧分析仪，观察病人临床体征，脉搏氧饱和度 听诊呼吸音，观察病人体征，观察储气囊，呼气末二氧化碳 动态心电图显示，记录心率、无创血压/有创动脉压，评估循环状况， 听诊心音，触诊脉搏，观察脉搏氧饱和度/脉搏容积图 控制性降/升温、预期或可疑体温改变的情况

表2 美国麻醉医师协会（ASA）麻醉监测新标准（2005年）

监测标准	内容与要求
标准1	在任何麻醉管理过程中，包括全身麻醉、局部麻醉以及需要监测的麻醉，要求有执业资格的麻醉人员必须自始至终不离岗
标准2	在麻醉期间连续监测病人的氧合、通气、循环以及体温等项目
氧合  目标       方法         1）            2）       通气  目标       方法         1）              2）                3）             4）   循环  目标       方法         1）          2）         3)     体温  目标       方法	保证吸入氧气，血氧含量正常   吸入氧气：全麻期间，麻醉机吸入氧必须采用氧分析仪测定，并保证低氧报警处于正常工作状态 血氧：所有麻醉期间，必须采用可靠的方法评估血氧含量，如脉搏波氧饱和度监测仪*；使用脉搏波氧饱和度监测仪时，必须开启脉搏音，并使低限报警处于正常工作状态*；病人必须处于光线暴露之下，以利于观察口唇、皮肤颜色等，以评估机体氧合状态* 保证吸入气，血氧含量正常   所有全麻病人必须连续评估通气是否充分，定性临床指标包括：胸廓运动、呼吸囊运动、呼吸音听诊，应该连续监测呼气末二氧化碳浓度，强烈建议监测呼出气容量* 气管导管或喉罩插管病人必须采用呼气末二氧化碳的监测，以确认气管导管或喉罩的位置是否正确，从气管导管或喉罩插入开始，到拔管（喉罩）或转到术后监护室为止，必须连续监测呼气末二氧化碳*，并应使呼气末二氧化碳监测报警功能正常使用* 当进行呼吸机进行控制呼吸时，必须有设备可连续监测呼吸道的脱管、连接状态，并使报警功能处于正常工作状态 局麻或镇静监测期间，必须采用定性临床征象或呼吸末二氧化碳监测评估通气是否充分 确保所有病人麻醉期间循环功能正常   所有全麻病人必须从麻醉开始到离开连续监测心电图 所有全麻病人必须有动脉血压和心率监测，间隔时间不得大于5min* 每一个全麻病人，除了上述监测外，还必须采用下列方法之一来补充评估循环状态，包括：脉搏触诊、心脏听诊、有创动脉测压、外周脉搏超声监测、脉搏体积描记仪或脉搏波氧饱和度监测仪 有助于所有麻醉期间病人体温维持正常 所有麻醉病人，当预计可能发生或怀疑存在，或确认存在体温明显改变时，必须监测体温

在执行新麻醉监测标准时应注意：
①此监测标准适用于所有麻醉，但在紧急情况下，以生命支持优先。
②根据麻醉医师的判断，可以采用高于此标准的监测。
③在某些特殊情况下，某些监测方法、手段可能不切实际或不可靠。
④有时候持续或连续监测的短时间中断的可能性不可避免。
⑤在某些特殊的情况下，麻醉医师可放弃某些监测（文中带*部分），但必须在病人医疗记录上注明。
⑥此标准不要求用于产科非麻醉产妇的分娩护理及分娩镇痛的管理中。
表3 美国麻省总医院麻醉手册第7版-麻醉监测新标准（2007年）

监测标准	内容与要求
标准监测	麻醉医师一直处于现场，并采用标准监测以保持机体重要器官功能正常
监测内容	A、全麻监测标准：氧合（氧分折仪，脉搏氧饱和度仪），通气（呼气末CO2监测，分钟通气量），循环（心电图，动脉血压，机体灌注评估），必要时监测体温。B、麻醉监护和局麻期间监测标准：包括氧合（脉搏氧饱和度仪），通气（呼吸次数），循环（ECG，血压，机体灌注评估），必要时，监测体温。 C、必要时，须采用以下监测：有创动脉压监测，中心静脉压监测，心脏超声监测，肌松监测，以及中枢神经系统监测。

颁布的《新标准》规定了安全监测的原则，并通过特定的强制行为来推广其应用，今天由于现代电子监测技术的发展，使得安全监测新标准得以实施。可以进行这样合理的设想，在事故发生之前的早期报警信号能及时警告医务人员可能发生了某种意外，从而为其赢得充分时间做出正确的判断，并采取恰当的措施加以处理（重新连接好呼吸管道），以防止病人受到伤害，这一措施最终可能防止重大麻醉事故的发生。
三、呼吸功能监测和与调控
术前应充分评价各种可能影响病人气体交换的因素，对于术前已有或术中可能发生异常情况的病人应预先制订出适当的术中监测计划，如：①有提示异常呼吸机制的情况，指术示中要控制呼吸，也可能术后短期内要控制呼吸；②有可能致肺氧气交换异常的情况，如肺实质性病变或气道疾病、肥胖、脊柱后侧突、高龄和先心病等；③有急性或潜在的上呼吸道梗阻；④有潜在或诱发术中支气管痉挛的情况，如哮喘或气管炎；⑤有异常的气体或液体空腔，如含气囊肿、气胸、肺脓疡或脓胸；⑥除外科手术会有可能损伤胸膜，如胸廓切开术、胸骨切开术、肾切除术、纵膈或颈部、肋骨等部位的手术。
（一）脉搏血氧饱和度的监测
脉搏血氧饱和度信号处理技术在不断地发展。Matthes（1935）开发出世界上第一个使用红绿滤波器实现的血氧饱和度测量仪。Wood（1949）增加了压力活塞以得到绝对血氧饱和度。Shaw（1964）装配了第一个HP生产的8波长绝对读数耳部血氧计。Aoyagi（1972）在光电公司发明了传统的脉搏血氧技术，通过计算在测量位置的脉动成分对红光和红外光的不同的吸收量之间的比率来推测出脉搏血氧饱和度。Diab＆Kiani（1989）在信号萃取技术（Masimo）发明了新的信号提取脉搏血氧技术，通过使用带有选通转换技术(DST)和并行机制的自适应滤波器将动脉信号和噪间隔离开来，从而可以在运动和低灌注的情况下仍然可以准确的检测病的脉搏血氧饱和度，这项技术于1998年向世界公布，近些年来才在临床推广应用。
1、传统血氧技术的主要缺陷与误差原因
传统血氧技术识别波形(波峰和波谷)，根据R值一(rDac/rDdc)/(iRac／iRdc)计算得到血氧饱和度,常规血氧技术常见主要缺陷有抗运动能力差，抗弱灌注能力差。
传统Sp02常见误差的原因：①血红蛋白异常 在一项动物实验中，让狗吸入CO气体3～4h，使其C0Hb达70％，Sp02可显示90％，而实际Sp02仅有30％，可见Sp02仪将大量COHb误认为O2Hb：同一实验，当MetHb增高时则Sp02读数低。②静脉内染料 存在于搏动性血液中的可吸收660nm和940nm光的任何物质，都会影响SpO2的正确性。研究证明静注亚甲兰时Sp02快速明显下降，而实际Sp02并末减少，吲哚花青绿使Sp02出现假性下降的幅度较小，而静注靛蓝二磺钠等似乎毫无影响。③外周脉搏减弱 研究发现危重病人血流动力学波动较大，低灌注和末梢外周血管阻力会使spO2信号消失或精确度降低。由于脉搏幅度减少，Sp02因对外部光源如室内荧光灯敏感增加而受影响。④运动伪差 病人活动对吸收信号会产生很大波动，而且是最难以消除的伪差，尤其在恢复室或ICU,它可使Sp02失去作用，但增加信号的平均时间可解决这个问题。⑤静脉搏动 静脉血是一种很强的光吸收剂，病人在活动时，静脉血对总的光强度有明显的影响，故静脉充血时读数偏低。⑥半影效应 如果传感器位置没有恰当的放在手指或耳垂上，传感器的光束通过组织擦边而过，产生“半影效应”，就会减少信号—噪音比例，使Sp02值低于正常。因此当Sp02传感器光源位置偏离时，对低氧血症病人的实际Sa02可能高估或低估，甚至产生误导。

2．新型数字血氧技术
数字血氖技术(Masimo SET)采用了5个同步工作的算法，在抗干扰和弱灌注方面明显优于传统血氧技术；氧饱和度选通转换技术(DsTTM)采用Masimo SET和传感器--低噪音光学探头(LNOPTM)，低噪音电缆(LNCTM)可以使人为运动中静脉血搏动噪音，传感器移动(去耦)噪音，光路噪音，传导材料的噪音(静电噪音)最小化，可以滤除毛细血和组织运动，动脉血搏动所有的噪音：LNOPTM光学探头“震动吸收器”，可降低病人运动产生的噪音，降低周围光源产生的嗓音，降低外科电干扰产生的噪音，可使得脉搏血氧饱和度在持续运动时检测精确性提高。临床新型氧饱和度监测仪的应用：①vital SAT (ICC)是一种新型氧饱和度监测仪，它采用了先进的信号萃取技术(Masimo SET)，其采集、处理和报告SpO2值的方法与传统的氧饱和度仪根本不同，从而从根本上消除了运动伪迹、外周灌注不足以及大部分低信噪比环境中遇到的问题，极大地扩展了spO2监测在活动大、信号小和噪声强等环境中的应用。研究显示：在婴儿ICU中使用Masimo SET球跟心率的变化、缺氧错报、心动过缓错报、错报事件、数据失落发生率仪有1％；②Oximax是Nellcor第五代血氧技术，能解决临床上低灌注、运动干扰，尤其是Oximax额贴在监测低氧病人的灵敏度试验中，14秒即可感知到动脉氧饱和度的下降；其原因为：摄取信息上采用独特的探头，能在脉搏微弱时比数字传感器提前I～2min显示动脉氧饱和度的变化，更快察觉低氧血症。深圳迈瑞公司生产的监护仪，已采用Nellcor的masimo技术，产品深受欢迎。
（二)呼吸末二氧化碳监测
呼气末期二氧化碳分压(PETC02)或二氰化碳浓度(CETC02)数值及C02波型图监测可用来评价肺泡通气功能、循环功能的变化与整个气道通畅情况及细微的重复吸入情况，并反映病人心肺系统、通气系统或供气系统整个机械通气中可能出现的问题。
1．异常的呼气末CO2波型
(1)呼气末C02波形降低：①突然降到零附近：PETC02降为零或近以零常常预示情况危急，如气管导管误入食道、导管连接脱落，完全的通气故障或导管阻塞，其中任何一种原因都可使CO2在气道突然消失，而从波型上不能辨别出差异：另外若要考虑监测仪失灵，则需胸部听诊证实肺通气情况后才能确定。②突然降低至非零浓度：PETCO2下降未到零，说明气道内呼出气不完整，可能从面罩下漏出；如果是气管插管在适当的位置，应考虑气囊注气是否足够，主流式监测仪传感器位置不当时可产生类似图型，气道压的测定有助于确诊。③指数降低：PETC02指数降低在短时间内发生，预示心跳骤停，其原因可能是生理性死腔通气增加或从组织中扩散到肺内的CO2减少，其致病因素包括失血、静脉塌陷性低血压、循环、肺栓塞(血栓、气栓)。④持续低浓度：没有正常的平台，平台的缺失说明吸气前肺换气不彻底或呼出气被新鲜气流所稀释，后者可在低潮气量和高气体抽样率时发生。一些特别的呼吸音(如喘呜音、罗音)可说明肺排气不彻底，支气管痉挛或分泌物增多造成小气管阻塞；气道吸引纠正部分阻塞，有利于恢复完全的通气及正常的CO2波型。
(2)呼气末CO2波形平台异常： ①、平台偏低：在某些通气正常的情况下，波形可显示一个低PETC02和正常肺泡气平台。PETCO2与PaC02之间存在较大差异，说明波型不正常或机器自捡失灵，但最有可能是与生理死腔增大有关。②、平台逐渐降低：当波形获得正常，但PETco2在几分钟或几小时内缓漫降低，其原因可能与低体温、过度通气、全麻和／或肺血容晕不足、肺灌注降低有关。体温下降时代谢和C02产生减少，如通气没有变化，肺泡气CO2和动脉血C02将降低，PETco2逐渐下降。因低心输出量造成组织内返回的C02减少，生理死腔量增加，其次是心脏衰竭或低血容量。
(3)呼气末CO2波形升高：①PETC02逐渐增加：在波形未变时，PETCO2升高可能是与VE降低，VCO2增加或腹腔镜检查行CO2气腹时C02吸收有关。VE降低可能的原因有：气道阻塞、通气机小量漏气、通气或新鲜气流设置改变。VC02可随任何导致体温升高的原因而增加，包括过度加温、脓毒血症、恶性高热。在通气状态稳定而PETCO2迅速升高，应立即考虑恶性高热。②PETC02突然升高：任何能使肺循环的CO2总量急剧升高的原因均可使PETCO2，突然短暂上升，其原因包括静注碳酸氢钠、松解外科止血带，主动脉钳夹后的释放。
2．影响PETC02的因素C02产量、肺换气量、肺血流灌注及机械故障四个方面影响PETCO2。肺通气灌流比例(V／Q)匹配良好时，PETC02可等于PaC02，通气模型中Pa-ETC02等于零：一侧肺血管栓塞后，死腔通气时对Pa-ETC02的影响增大，如：肺血管栓塞：一侧通气受阻后，分流对Pa-ETC02的影响即刻产生，如阻塞性肺疾病。心肺功能正常的病人Pa-ETC02为0.lkPa，VD/VT改变v／Q比例失调和Qs／QT增大均可影响Pa-ETC02，因此VT越大，则Pa-ETC02越小，但右向左分流的心脏病人Pa-ETC02不受VT影响。
3．PETC02监测的局限性
PETC02或PETC02的测定可受监测仪及病人呼吸道是否通畅等多种因素的影响，尤其是CO2波型的变化，当没有正常C02波型的四个部分，则意味着病人的肺气流，通气系统或供气系统有问题，而问题究竟出在哪里?则仅依据PETC02波型还难以确诊，这是临床应用方面的局限性。
(三)呼吸力学监测
呼吸力学监测是临床呼吸道管理与呼吸功能监测的重要措施之一，连续气道监测(CAM)是呼吸力学监测的重要组成部分。采用旁气流(side stream spirmeter，SSS)技术，用CAM对患者通气压力、容量、流率、阻力和胸肺顺应性等10项通气指标进行动态观察，以顺应性环(pressure-volume，PV环)和／或阻力环(flow-volume，FV环)变化为主综合分析，对了解肺和气道力学的状态，对通气失常的诊治，对反映困难插管及心肺复苏的动态效果，对麻醉意外的预测与防止有着重要的临床价值。
1．监测方法
用传感器D-lite管与面罩、喉罩或气管导管衔接，另一端与麻醉机三叉管相连，调节氧流量，保持贮气囊基本充盈或自主呼吸或机械通气。顺应性环(压力一容积环，PV环)：以容最为纵轴，压力为横轴的环形图显示；阻力环(流量一容积环，Fv环)：以流率为纵轴，容量为横轴的环形图显示，每次呼吸更新一次。可用单腔导管，也可测双腔支气管导管或分别测定一侧肺的机械通气性能，观察围术期病人通气功能的变化。20kg以下的小儿，改换D-lite管(7．2cm×l.2cm)。
2．异常图型的分析
CAM除了与其他同类监测仪提供相同的指标外，其突出特点是PV环和FV环的动态显示，在通气异常的早期，Sp02、PETCO2和血流动力学未发生改变以前，PV环和FV环即已显示出来，它对诊断和纠正异常情况非常及时直观，如PV环斜率向右下倾斜，提示肺顺应性下降，气道阻力增加；FV环缩小，说明通气量减少。对于气管插管机械通气期间，通气失常时导管突然扭曲，导管阻塞或气管口径缩小，导管误入食道，导管插入一侧支气管，单肺通气，双腔支气管导管反向，腹部牵拉过甚引起一侧肺压缩等异常图形的改变，分析PV环和FV环均可做出正确诊断；而对临床少见的意外情况也可提供有价值的诊断信息，如于术中静脉气栓：另外根据PV环的变化可测定压力-容量环的面积，分别反映吸气时克服气流阻力的作功和克服肺弹性阻力的作功的情况。熟练掌握通气异常的分型(阻塞性或限制性)，如：限制性通气障碍为任何导致肺扩张或胸廓活动受限制的疾病(如肺切除、肺间质、胸膜病变，腹水、气腹，妊娠，神经肌肉疾病)：阻塞性通气障碍为任何气道导致支气管粘膜炎症、水肿、管腔狭窄等气道阻力增加的疾病(如支气管痉挛、气道分泌物增多、哮喘、肺水肿、肺心病等)；对分析PV环与FV环的变化，作出正确诊断和及时处理很有帮助。
总之，随着对麻醉本质认识的深入，现代工程学及材料学技术的发展，随着熟悉并掌握这些新技术，加强术中规范化呼吸功能监测和调控，对提高临床麻醉质量，保障病人安全，减少麻醉意外，降低麻醉死亡率将起到很大的促进作用。

 

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