Đề tài Nghiên cứu điều chỉnh thông khí và mối tương quan giữa PaCO2 và PetCO2 trong mổ nội soi ổ bụng

Bộ giáo dục vμ đμo tạo Bộ quốc phòng Học viện quân y Nguyễn Minh Lý Nghiên cứu điều chỉnh thông khí vμ mối t−ơng quan giữa PaCO2 vμ PetCO2 trong mổ nội soi ổ bụng Luận án tiến sỹ y học Hμ nội – 2008 Bộ giáo dục vμ đμo tạo Bộ quốc phòng Học viện quân y Nguyễn Minh Lý Nghiên cứu điều chỉnh thông khí vμ mối t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 trong mổ nội soi ổ bụng Chuyên ngành : Ngoại tiêu hóa M∙ số : 62. 72. 07. 01 Luận án tiến sỹ y học Ng−ời h−ớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Duy Anh 2. GS. Nguyễn Thụ Hμ nội – 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và ch−a từng đ−ợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Minh Lý Lời cám ơn Tôi xin bμy tỏ lòng biết ơn chân thμnh tới Ban Giám đốc, Phòng Sau Đại học, Hệ Sau Đại học, Bộ môn Ngoại chung, Bộ môn Gây mê Hồi sức cùng Tập thể nhân viên vμ thμy cô của Học viện Quân y đã dμnh cho tôi sự giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian học tập vμ nghiên cứu tại Học viện. Tôi xin chân thμnh cám ơn Ban Giám đốc Bệnh viện TƯQĐ 108 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi đ−ợc học tập vμ hoμn thμnh nghiên cứu của mình. Tôi xin cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Tập thể Khoa Phẫu thuật Gây mê Hồi sức, Khoa Sinh Hoá, Khoa Ngoại bụng, Khoa Ngoại Tổng hợp Bệnh viện TƯQĐ 108 đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình lấy số liệu nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin bμy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy h−ớng dẫn lμ PGS.TS. Trần Duy Anh vμ GS. Nguyễn Thụ lμ những ng−ời thầy tận tuỵ, luôn giúp đỡ tôi từ khi hình thμnh ý t−ởng đề tμi, ph−ơng pháp nghiên cứu cũng nh− trong suốt quá trình viết luận văn. Tôi xin bμy tỏ lời cám ơn chân thμnh tới: GS.TS. Phạm Gia Khánh, PGS.TS. Phan Đình Kỷ, GS.TS. Lê Xuân Thục, PGS.TS. Nguyễn Quốc Kính, PGS.TS Hoμng Quang, PGS.TS. Đỗ Tất C−ờng, TS. Công Quyết Thắng vμ TS. Hoμng Văn Ch−ơng lμ những ng−ời thμy tận tâm đã đóng góp cho tôi những ý kiến hết sức quý báu, chi tiết vμ khoa học trong suốt quá trình viết vμ hoμn thμnh luận án. Tôi cũng xin bμy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, ng−ời thân, bạn bè vμ đồng nghiệp đã luôn dμnh cho tôi sự động viên giúp đỡ cả về tinh thần vμ vật chất, khắc phục khó khăn trong suốt 4 năm học tập, nghiên cứu vμ thực hiện đề tμi. Tác giả Nguyễn Minh Lý Mục lục Trang Trang phụ bìa Lời cám ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình Danh mục các ảnh Danh mục các biểu đồ Đặt vấn đề.................................................................................................... 1 Ch−ơng 1: Tổng quan tài liệu ........................................................................... 3 1.1. Sinh lý hình thành và thải trừ CO2 của cơ thể............................................ 3 1.1.1. Nguồn gốc tạo thành CO2 .................................................................... 3 1.1.2. Quá trình vận chuyển CO2 ................................................................... 3 1.1.3. Sự đào thải CO2 .................................................................................... 5 1.2. ảnh h−ởng −u thán đến nội môi và một số chức năng sinh lý của cơ thể. 6 1.2.1. Vai trò của CO2.................................................................................... 6 1.2.2. Những ảnh h−ởng sinh lý của −u thán ................................................. 7 1.3. Khả năng tự điều chỉnh của cơ thể khi có tăng hoặc giảm CO2 .............. 10 1.3.1. Khả năng tự điều chỉnh của hô hấp ................................................... 10 1.3.2. Khả năng tự điều chỉnh của thận ....................................................... 13 1.3.3. Vai trò của các hệ thống đệm trong cơ thể ........................................ 14 1.4. Mối t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 .................................................. 16 1.4.1. Khái niệm tỉ lệ VA/QC ........................................................................ 16 1.4.2. Mối t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2............................................. 18 1.5. Sinh lý bơm hơi ổ bụng trong mổ nội soi ................................................ 20 1.5.1. ảnh h−ởng của bơm hơi ổ bụng lên hệ tuần hoàn ............................. 20 1.5.2. ảnh h−ởng của bơm hơi ổ bụng lên hô hấp....................................... 24 1.5.3. ảnh h−ởng của bơm hơi ổ bụng lên các cơ quan khác...................... 29 1.5.4. Biến chứng liên quan tới bơm khí ổ bụng.......................................... 32 1.6. Các ph−ơng pháp hạn chế ảnh h−ởng xấu của bơm hơi CO2 ổ bụng ...... 34 1.6.1. Lựa chọn ph−ơng pháp vô cảm thích hợp ......................................... 34 1.6.2. Bù đủ khối l−ợng tuần hoàn tr−ớc bơm hơi ....................................... 34 1.6.3. Điều chỉnh thông khí ......................................................................... 35 1.6.4. Giảm áp lực bơm................................................................................ 36 1.6.5. Dùng hệ thống nâng thành bụng........................................................ 36 1.6.6. Nghiên cứu thay thế khí CO2 bằng loại khí khác .............................. 37 Ch−ơng 2: Đối t−ợng và ph−ơng pháp nghiên cứu....................... 38 2.1. Đối t−ợng nghiên cứu .............................................................................. 38 2.1.1. Tiêu chuẩn lựa chọn........................................................................... 38 2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ ............................................................................ 39 2.1.3. Tiêu chuẩn đ−a ra khỏi nghiên cứu................................................... 39 2.2. Ph−ơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 40 2.2.1. Cỡ mẫu............................................................................................... 40 2.2.2. Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá ........................................................... 40 2.2.3. Một số tiêu chuẩn áp dụng trong nghiên cứu .................................... 42 2.2.4. Ph−ơng tiện nghiên cứu .................................................................... 44 2.2.5. Ph−ơng pháp xác định chỉ tiêu nghiên cứu bằng khí máu và thán đồ.................................................................... 45 2.2.6. Ph−ơng pháp tiến hành....................................................................... 47 2.3. Xử lý số liệu ............................................................................................ 54 Ch−ơng 3: Kết quả nghiên cứu ....................................................................... 55 3.1. Đặc điểm của các nhóm bệnh nhân nghiên cứu...................................... 55 3.1.1. Đặc điểm tuổi và giới, chiều cao, cân nặng của các nhóm bệnh nhân nghiên cứu ................................................ 55 3.1.2. Đặc điểm về loại hình phẫu thuật và thời gian phẫu thuật................. 56 3.2. Thay đổi tần số tim, huyết áp động mạch trung bình, áp lực tĩnh mạch trung tâm tr−ớc và sau bơm hơi .................................. 58 3.3. Thay đổi áp lực đỉnh đ−ờng thở, tần số thở, thể tích khí l−u thông, thông khí phút và PetCO2 trung bình tr−ớc và sau bơm hơi .................... 64 3.4. Thay đổi khí máu động mạch tr−ớc và sau bơm hơi............................... 73 3.5. Một số rối loạn chức năng sinh lý gặp trong các nhóm nghiên cứu .............................................................. 79 3.6. Mối t−ơng quan và sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 ........................... 80 3.6.1.Mối t−ơng quan................................................................................ ...80 3.6.2. Hệ số t−ơng quan và sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 ................... 82 3.6.3. Mối t−ơng quan, sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 nhóm chứng.....84 3.6.4. Mối t−ơng quan, sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 nhóm tăng tần số................................................................................ 87 3.6.5. Mối t−ơng quan, sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 nhóm tăng thể tích khí l−u thông (Vt) ............................................. 89 3.6.6. Mối t−ơng quan, sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 nhóm tăng thể tích khí l−u thông kết hợp với tần số (f+Vt) ............ .91 Ch−ơng 4: Bàn luận........................................................................................ 93 4.1. Đặc điểm nhóm bệnh nhân nghiên cứu................................................... 93 4.2. Chỉ định phẫu thuật nội soi ..................................................................... 94 4.3. Ph−ơng pháp vô cảm dùng trong phẫu thuật...............................................97 4.4. áp lực và thời gian bơm hơi .................................................................. 100 4.4.1. Những ảnh h−ởng của áp lực bơm ................................................... 100 4.4.2. ảnh h−ởng của thời gian bơm hơi .................................................. 103 4.5. ảnh h−ởng của t− thế bệnh nhân trong phẫu thuật...................................104 4.6. Sự biến đổi tim mạch, huyết áp động mạch trung bình và áp lực tĩnh mạch trung tâm ............................................................. 107 4.7. Biến đổi các chỉ số CO2 ......................................................................... 111 4.8. Mối t−ơng quan và sự phù hợp giữa PaCO2và PetCO2 .......................... 113 4.8.1. Mối t−ơng quan............................................................................. ..113 4.8.2. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman........................................................... .117 4.9. Sự biến đổi các chỉ số pH, HCO3 - và BE máu động mạch .................... 119 4.10. Các chỉ số oxy máu ............................................................................. 120 4.11. Các ph−ơng thức tăng thông khí trong bơm hơi.................................. 122 4.12. Kết quả và biến chứng......................................................................... 126 Kết luận.................................................................................................... 129 Kiến nghị................................................................................................... 131 Danh mục các công trình của tác giả đ∙ công bố liên quan đến đề tài luận án ......................................................................................132 Tài liệu tham khảo............................................................................... 133 Phụ lục Danh sách bệnh nhân nghiên cứu Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt • V : Thể tích thông khí phút ALTMTT : áp lực tĩnh mạch trung tâm ASA : American Society of Anesthesiologists (Hiệp hội Gây mê Hoa kỳ) AVP : Arginin Vasopressin BE : Base Excess (Kiềm d−) BN : Bệnh nhân CA : Carbonic Anhydrase COPD : Chronic Obstructive Pulmonary Disease (Bệnh phổi phế quản tắc nghẽn mãn tính) CS : Cộng sự EF : Ejection Fraction (Phân suất tống máu) f : Frequency (Tần số hô hấp) FEV1 : Forced Expiratory Volume of the first second (Thể tích thở ra tối đa ở giây đầu tiên) FiO2 : Fractional Concentration of Inspired oxygen (Nồng độ oxy thở vào) FRC : Functional Residual Capacity (Dung tích cặn chức năng) HAĐMTB : Huyết áp động mạch trung bình ILA : Inferior Limit of Agreement (Giới hạn d−ới của sự chấp nhận) MAC : Minimum Alveolar Concentration (Nồng độ tối thiểu trong phế nang) NKQ : Nội khí quản NMC : Ngoài màng cứng P(a-A)CO2 : Chênh lệch phân áp khí carbonic phế nang và động mạch P(a-et)CO2 : Chênh lệch phân áp khí carbonic động mạch và cuối thì thở ra PaCO2 : Arterial partial pressure of Carbon dioxide (Phân áp khí carbonic trong máu động mạch) PACO2 : Alveolar Carbon dioxide tension (Phân áp khí carbonic trong phế nang) PaO2 : Arterial partial pressure of oxygen (Phân áp oxy trong máu động mạch) Paw : Pressure airway (áp lực đ−ờng thở) PCO2 : Pressure of carbon dioxide (áp lực CO2) PEAK : áp lực đỉnh đ−ờng thở PEEP : Positive End Expiratory Pressure (áp lực d−ơng cuối thì thở ra) PetCO2 : Partial pressure end tidal Carbondioxide ( Phân áp khí carbonic trong khí thở ra) PLATEAU : áp lực bình nguyên PTNS : Phẫu thuật nội soi QC : T−ới máu phổi RVS : Systemic Vascular Resistance (Sức cản hệ mạch máu) SaO2 : Arterial Oxygen Saturation (Bão hoà oxy máu động mạch) SLA : Superior Limit of Agreement (Giới hạn trên của sự chấp nhận) TB : Trung bình TCT : Thụ cảm thể TOF : Train- of- four (Chuỗi bốn đáp ứng) VA : Alveolar Ventilation (Thông khí phế nang) VA/QC : Alveolar Ventilation / Perfution (Tỷ lệ thông khí / t−ới máu) VC : Volume control ventilation (Thông khí điều khiển thể tích) VCO2 : Carbon dioxide excretion (L−ợng CO2 thải trừ) Vd : Deadspace Ventilation (Thông khí khoảng chết) VE : Thể tích khí thở ra Vt : Tidal Volume (Thể tích khí l−u thông) Vt+f : Thể tích khí l−u thông kết hợp với tần số Danh mục các bảng Bảng Tên bảng Trang 2.1. Tiêu chuẩn phân loại rối loạn cân bằng acid-base ........................... 42 3.1. Tuổi trung bình, tỷ lệ giới tính của các nhóm bệnh nhân nghiên cứu........................................................................ 55 3.2. Cân nặng và chiều cao trung bình của các nhóm bệnh nhân nghiên cứu ................................................ 56 3.3. Thời gian phẫu thuật và thời gian bơm hơi trung bình của các nhóm bệnh nhân nghiên cứu ................................................ 56 3.4. Loại hình phẫu thuật trong các nhóm nghiên cứu ............................. 57 3.5. Thay đổi tần số tim trung bình tr−ớc và sau bơm hơi........................ 58 3.6. Thay đổi chỉ số huyết áp động mạch trung bình tr−ớc và sau bơm hơi .............................................................................59 3.7. Chênh lệch huyết áp động mạch trung bình giữa các thời điểm sau bơm hơi......................................................... 61 3.8. Thay đổi áp lực tĩnh mạch tâm tr−ớc và sau bơm hơi................................................................................62 3.9. Chênh lệch áp lực tĩnh mạch trung tâm (Δ ALTMTT) giữa các thời điểm sau bơm hơi ........................................................ 63 3.10. Thay đổi áp lực đỉnh đ−ờng thở (PEAK) tr−ớc và sau bơm hơi ........ 64 3.11. Chênh lệch áp lực đỉnh đ−ờng thở (ΔPEAK) giữa các thời điểm tr−ớc và sau bơm hơi........................................... 66 3.12. Thay đổi áp lực bình nguyên (PLATEAU) tr−ớc và sau bơm hơi ......................................................................... 67 Bảng Tên bảng Trang 3.13. Tần số thở, thể tích khí l−u thông, thể tích thông khí phút trung bình ở các thời điểm nghiên cứu nhóm tăng f ......................... 68 3.14. Tần số thở, thể tích khí l−u thông, thể tích thông khí phút trung bình ở các thời điểm nghiên cứu nhóm tăng Vt....................... 68 3.15. Tần số thở, thể tích khí l−u thông, thể tích thông khí phút trung bình ở các thời điểm nghiên cứu nhóm tăng Vt +f .................. 69 3.16. Thay đổi thể tích thông khí phút trung bình giữa các nhóm sau bơm hơi .............................................................. 69 3.17. Chênh lệch thể tích thông khí phút trong các thời điểm sau bơm hơi ...................................................... 70 3.18. Thay đổi PetCO2 tr−ớc và sau bơm hơi ............................................. 71 3.19. Thay đổi PaCO2 tr−ớc và sau bơm hơi .............................................. 73 3.20. Thay đổi pH tr−ớc và sau bơm hơi .................................................... 74 3.21. Thay đổi áp lực oxy máu động mạch tr−ớc và sau bơm hơi ............. 76 3.22. Thay đổi SaO2 tr−ớc và sau bơm hơi ................................................. 77 3.23. Thay đổi nồng độ HCO3 - tr−ớc và sau bơm hơi................................. 77 3.24. Thay đổi chỉ số BE tr−ớc và sau bơm hơi.......................................... 78 3.25. Một số rối loạn chức năng sinh lý gặp trong bơm hơi ...................... 79 3.26. T−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 của các nhóm nghiên cứu trong các thời điểm......................................................... 80 3.27. T−ơng quan và sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman....................................................... 82 Danh mục các hình Hình Tên hình Trang 1.1 Ba dạng vận chuyển CO2 trong máu.................................................... 5 1.2 ảnh h−ởng của trọng lực lên ba vùng t−ới máu phổi ........................ 17 1.3 Đơn vị trao đổi khí............................................................................. 19 1.4 Biến đổi nồng độ vasopressine huyết t−ơng trong mổ nội soi........... 30 2.1 Biểu đồ pH, HCO3 -và PCO2 của Davenport 43 2.2 Thán đồ bình th−ờng ......................................................................... 43 Danh mục các ảnh ảnh Tên ảnh Trang 2.1. Máy gây mê Julian Drager ............................................................... .45 2.2. Monitor và hệ thống đo áp lực........................................................... 51 Danh mục các biểu đồ Biểu đồ Tên biểu đồ Trang 3.1. Thay đổi tần số tim tr−ớc và sau bơm hơi....................................... 59 3.2. Thay đổi huyết áp động mạch trung bình tr−ớc và sau bơm hơi ................................................................................ 60 3.3. Thay đổi chỉ số áp lực tĩnh mạch trung tâm tr−ớc và sau bơm hơi .........................................................................................63 3.4. Thay đổi áp lực trung bình đ−ờng thở tr−ớc và sau bơm hơi ................................................................................ 65 3.5. Thay đổi thể tích thông khí phút giữa các nhóm sau bơm hơi ........................................................... 70 3.6. Thay đổi PetCO2 tr−ớc và sau bơm hơi........................................... 72 3.7. Thay đổi PaCO2 tr−ớc và sau bơm hơi ........................................... 74 3.8. Thay đổi pH tr−ớc và sau bơm hơi.................................................. 75 3.9. Thay đổi áp lực oxy máu động mạch tr−ớc và sau bơm hơi .............76 3.10a. Đồ thị t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 sau bơm hơi 15 phút nhóm chứng................................................... 84 3.10b. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman sau bơm hơi 15 phút (T2) nhóm chứng................... 84 3.11a. Đồ thị t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 sau bơm hơi 40 phút nhóm chứng .................................................. 85 3.11b. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman sau bơm hơi 40 phút (T3) nhóm chứng................... 85 3.12a. Đồ thị t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 sau bơm hơi 60 phút nhóm chứng................................................... 86 3.12b. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman sau bơm hơi 60 phút (T4) nhóm chứng................... 86 Biểu đồ Tên biểu đồ Trang 3.13a. Đồ thị t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 sau bơm hơi 40 phút nhóm tăng tần số f......................................... 87 3.13b. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman sau bơm hơi 40 phút (T3) nhóm tăng tần số ........... 87 3.14a. Đồ thị t−ơng quan giữa PaCO2 và PetCO2 sau bơm hơi 60 phút nhóm tăng tần số f ............................................................. 88 3.14b. Sự phù hợp giữa PaCO2 và PetCO2 theo ph−ơng pháp Bland-Altman sau bơm hơi 60 phút (T4) nhóm tăng tần số......