介绍
术后肺部并发症 (PPC) 主要由肺不张引起，对术后发病率和死亡率有显着影响，发生率范围为 64% 至 90% [引文1-4 ]。全身麻醉、气腹和手术定位等因素的复杂相互作用导致了其发生。引文2 ]。目前的文献表明，大约 90% 的麻醉患者会出现肺不张，并且可能会在术后持续数天。在麻醉诱导和维持期间普遍使用高浓度氧气，加上麻醉引起的肌张力丧失和肺功能残气量减少，在很大程度上是造成这种现象的原因。引文5 ,引文6 ]。此外，腹腔镜手术，如胆囊切除术，会增加常见术后肺部并发症的风险，包括肺不张、肺炎和胸腔积液。引文7 ]。腹腔镜胆囊切除术中气腹的必要性会增加腹内压，抬高膈肌，加剧肺不张。肺不张会损害肺顺应性，损害氧合，加剧患者不适，增加肺血管阻力，并可能延长住院时间，从而增加总体医疗费用。引文8 ]。

高频振荡是一种利用气动形式的胸部物理疗法，可产生连续的正压脉冲，在吸气和呼气期间保持振荡。引文9 ]。该技术在分泌物阻塞的小气道内产生压力梯度，促进分泌物流向更大的气道。它还通过应用持续呼气正压来增强肺复张并改善氧合。引文10 ]。高频振荡已被证明可以增强机械通气患者的肺功能[引文11-13 ]。然而，其减轻全身麻醉和手术引起的肺不张的功效仍有待探索。过去的研究证实了超声引导下肺泡复张或持续足够的呼气末正压（PEEP）在预防围手术期肺不张方面的有效性。引文14、引文15 ]。鉴于此，我们假设连续高频振荡同样可以减少围手术期肺不张。

肺部超声检查是一种无创、无辐射、便携式、准确的方法，为评估肺通气提供了可靠的方法。引文16 ]。充足的证据强调了肺部超声在诊断围手术期肺不张方面的高敏感性和特异性。引文17 ]。为了检验我们的假设，我们设计并进行了一项随机对照试验，利用肺部超声检查来比较高频振荡对全身麻醉下接受腹腔镜手术的患者减少围手术期肺不张和其他结局的影响。

方法
研究设计和参与者
这项对照、随机、患者和评估者盲法试验旨在评估高频振荡对减少围手术期肺不张的影响。该研究方案已获得上海交通大学医学院附属新华医院伦理委员会批准（XHEC-C-2022-102-1）。参与者招募于2022年11月21日开始，于2023年1月31日结束。所有参与者均提供了书面知情同意书。该研究已在中国临床试验注册中心（ http://www.chictr.org.cn）注册），注册号 ChiCTR 2200065673）。符合资格的个体是年龄 25 至 70 岁、美国麻醉医师协会 (ASA) 身体状况为 1 或 2 级、计划在全身麻醉下进行腹腔镜胆囊切除术的成年人。我们排除了体重指数 (BMI) 超过 35 kg/m2、有胸部或肺部手术史或严重基础疾病的患者。

麻醉方案
所有参与者在整个手术过程中均在有创动脉监测下接受全静脉麻醉。在建立侵入性动脉导管插入术后立即进行了第一次血气分析。脱氮纯氧3 min后，给予咪达唑仑0.03 mg/kg、阿托品0.02 mg/kg、异丙酚2 mg/kg、芬太尼4ug/kg、顺苯磺酸阿曲库铵0.15 mg/kg诱导麻醉，气管插管。使用丙泊酚 2 至 6 μg/kg·min 和瑞芬太尼（0.05 至 0.2 μg/kg·min）IV 维持麻醉。机械通气采用容量控制模式，吸气比1:2，PEEP 5 cm H2O，以预防肺不张。引文18 ]。两组通气设置均为FiO 2 0.5；潮气量 8 ml/kg 预计体重。呼吸频率（RR）首先设置为12次呼吸/分钟，然后调整以维持呼气末二氧化碳压力在35至45mmHg之间。拔管后，患者被转移到麻醉后监护室 (PACU)，并通过鼻导管每分钟接受 3 升氧气。在 PACU 的最后 10 分钟，患者在没有补充氧气的情况下呼吸。在 PACU 出院前一分钟进行第二次血气分析。

随机和盲法
使用计算机生成的随机化软件 ( www.randomization.com ) 以 1:1 的比例将参与者随机分配到对照组或 HFO 组。患者、对肺部超声剪辑进行评分的结果评估员和 PACU 护士对分组分配不知情，而床边麻醉师和肺部超声操作员由于程序需要而了解分组。

肺部超声检查和高频振荡治疗
所有患者均接受了 3 次肺部超声扫描：插管后五分钟 (T1)、手术结束时 (T2) 和离开 PACU 前 (T3)。根据 Acosta 的方案，对每张肺进行 12 个切片检查。根据排气程度，围手术期肺不张评分为 0 至 4 分 [引文15 ,引文19 ,引文20 ]。如果超过三个切片显示任何肺不张迹象（肺不张评分为 1 或更高），我们认为麻醉引起的肺不张具有临床意义。超声检查由经验丰富的研究团队成员使用 GE Versana Active TM超声系统进行，所有剪辑均由结果评估员存储和评分。我们选择一位对患者进行过至少 100 次肺部超声检查的熟练麻醉师作为评估员，以消除主观偏见。

HFO 组在手术期间接受 10 分钟的连续高频振荡治疗（通过MetaNeb®）。当胆囊分离完成后，我们将 MetaNeb ®系统连接到呼吸机的吸气端。在整个治疗过程中评估并记录患者的生命体征、肺部状况和呼吸机参数。两组患者均在手术结束时吸出气道分泌物。

研究成果
主要终点是 T3 时肺不张的发生率。次要结局包括肺实变和 B 线超声评分、从 T1 到 T3 的血气参数（PaO 2、SO 2等）、呼吸动力学参数、血流动力学、PACU 中的饱和度、PACU 中的最低 SpO2 发生率、术后呼吸事件（包括PACU中脉搏血氧计值≤95%的去饱和、术后呼吸暂停、喉痉挛、支气管痉挛、高热咳嗽）和住院时间。

数据分析
之前的一项研究表明样本量的计算表明，全身麻醉下腹腔镜手术后肺不张的发生率为 75-90%。引文1 ]。鉴于肺部超声对肺不张的诊断准确率很高（约 88%）[引文[20 ]，我们假设HFO组围手术期肺不张的发生率为50%，对照组为85%。在显着性水平（α 误差）为 0.05 和 80% 功效的情况下，我们使用 PASS 2008 软件（版本 8.0.16；NCSS 统计软件，美国犹他州凯斯维尔）估计每组所需的样本量为 27 名参与者。考虑到 20% 的潜在流失率，我们确定每组的最终样本量为 33 名参与者。

所有数据均使用 SPSS 软件（23.0 版）进行分析。柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验用于评估数据正态性。连续变量表示为平均值±标准差 (SD)，而分类变量表示为数字或百分比。连续数据的显着性根据情况使用学生t检验或曼-惠特尼秩和检验来确定。x 2检验用于检验分类数据的显着性，当任何预期频率小于 1，或 20% 的预期频率为 5 或更少时，使用 Fisher 精确检验。所有 P 值都是双侧的，只有小于 0.05 的P值被认为具有统计显着性。

结果
共有 66 名参与者被随机分为对照组 ( n  = 33) 和超声组 ( n  = 33)。每组各有一名患者因从腹腔镜胆囊切除术转为剖腹手术以及在 PACU 出院前未能进行肺部超声检查而被排除。因此，分析了 64 个数据（图1，CONSORT 流程图）。各组的基线特征相似（表格1），麻醉持续时间（84.77 ± 2.54 分钟 vs. 84.21 ± 1.49 分钟）或气腹持续时间（53.35 ± 1.80 分钟 vs. 56.03 ± 1.62 分钟）没有显着差异。

值以数字或平均值±SD显示
主要结果表明，在 T1 时，22 名对照组参与者和 23 名 HFO 组参与者出现肺不张，差异无统计学意义（71.0% vs. 69.7%；OR 1.063；95% CI 0.363 至 3.110，p  = 0.911）。然而，在 T2 时，对照组围手术期肺不张的发生率显着较高（90.3% 与 51.5%；OR 8.784；95% CI 2.227 至 34.656；p  = 0.002），这一差异在 T3 时持续存在（90.3% 与.57.5%；OR 6.88；95% CI1.737 至 27.236；p  = 0.006）。

关于次要结果，T1 至 T3 时肺部超声剪辑的比较显示在图2。T1 时各组之间的肺部超声评分没有显着差异（8.56 ± 0.15 与 8.19 ± 0.18，p  = 0.1090）。然而，显着差异在 T2 时出现（13.41 ± 0.17 与 7.59 ± 0.17，p  < 0.01），并在 T3 时持续存在（13.72 ± 0.14 与 7.25 ± 0.21，p  < 0.01）。同样，HFO 组的两个分数在 T2 时均显着低于对照组（巩固：3 [0 至 6] 与 7 [5 至 9]，p  < 0.001；B 线：6 [1 至 6]与 10 [6 至 13]；p  < 0.001）并维持至 T3（巩固：2 [0 至 5] 与 2 [0 至 6]，p  < 0.001；B 线，5 [0 至 7] 与.9 [5 至 10]；p  < 0.001) (图3）。

T1：插管后五分钟，T2：手术结束时的时间。T3：从 PACU（麻醉后护理室）出院

T1，插管后五分钟；T2，手术结束时间；T3，从 PACU 放电。粗黑线表示中值，方框末端表示四分位数范围，误差线表示 10 和 90 百分位数。

全身麻醉诱导前（未吸氧）组间血气分析中的PaO 2没有显着差异，但 PACU 出院前（关闭供氧）对照组显着较低（80.78 ± 0.62 与 91.18 ± 0.81， p  < 0.01）。SO 2观察到相同的趋势，而在任何时间组间均未观察到 PaCO 2差异（图4）。

该值计算为两组全麻诱导前至 PACU 出院时的 D 值。

表2还总结了其他次要结果。在连续高频振荡治疗期间，没有患者出现血流动力学或呼吸动力学不稳定。HFO 组 (3) 中 PACU 饱和度降低的情况比对照组 (12) 少，并且 HFO 组 PACU 中最低 SpO2 中位数也显着较高（97 [94 至 98] 比对照组）。 93 [91 至 96]，p  = 0.004）。

数据以数字、中位数 [IQR] 或平均值 ± SD 形式呈现。T1：气管插管后时间，T2：手术结束时时间。T3：从 PACU（麻醉后护理室）出院。OR：优势比，CI：置信区间。去饱和定义为脉搏血氧计值≤95%。

关于术后呼吸道不良事件，对照组的 3 名患者和 HFO 组的 2 名患者出现咳嗽或高烧。所有五人均得到成功治疗。对照组和 HFO 组之间的平均住院时间没有显着差异（3.2 ± 2.0 天与 3.0 ± 1.5 天；p  = 0.837）。

讨论
我们的研究表明，持续高频振荡疗法清除气道可以有效降低围手术期肺不张的发生率，并改善肺不张引起的氧分压下降。我们希望肺不张的减少能够减少术后肺部并发症，这需要在更大规模的试验中得到证实。

传统上，由于肺组织复杂的充气微结构限制了图像清晰度，超声一直不是肺部的首选成像方式。引文21 ]。然而，最近的研究强调了肺部超声对于胸腔积液和气胸等疾病的诊断准确性。引文22 ]。此外，超声过程中出现的典型伪影模式可以区分关键病症，如肺水肿、实变、浸润、肺充血和间质性肺疾病。引文20 ,引文23 ]。超声机的便携性使得可以在患者床边甚至术中进行检查。这些优点促使我们在研究中利用肺部超声来评估肺功能。

90% 接受麻醉的患者会出现肺不张[引文4 ]，可导致肺顺应性下降、肺血管阻力增加、氧合受损以及肺损伤的发生。这些影响可能会在术后持续数天，影响患者的康复。在我们的研究中，参与者接受了腹腔镜胆囊切除术，该手术需要气腹和特伦德伦伯卧位。已知这两个因素都会加剧肺不张，使我们的研究更具临床相关性。减少肺不张的主要临床方法包括在手术期间使用 PEEP、进行肺复张操作以及清洁呼吸道以减少气道阻力。引文15 ,引文24 ]。MetaNeb ®系统的 CHFO 模式同时清理气道并应用 PEEP。基于这一背景，我们设计了研究来探讨高频振荡疗法对减少围手术期患者肺不张的效果。

MetaNeb 系统通过连续的高频振荡提供无创物理治疗。这种疗法在被分泌物阻塞的小气道中产生压力差，产生加速的呼气气流，将分泌物移至大气道。引文9 ,引文10 ]。我们监测生命体征和通气参数，以确保治疗期间患者的安全，没有发现患者出现血流动力学或呼吸动力学不稳定。连续高频振荡已被证明可以增强粘膜纤毛的分泌物清除能力，并有助于解决许多病例中的肺不张问题。引文10 ,引文25 ,引文26 ]。 我们的研究结果表明，手术结束时 (T2)，HFO 组围手术期肺不张的发生率显着低于对照组（90.3% vs. 51.5%；OR 8.784；95% CI 2.227 至 34.656； p = 0.002） ，并且这种差异一直持续到从 PACU 出院 (T3)。这一趋势也反映在 T1 至 T3 的肺部超声评分中。此外，与对照组相比，在患者离开 PACU 之前，HFO 组的PaO 2较基线几乎没有下降（Δ1.648 与 Δ13.123， p  < 0.01）。

就次要结局而言，对照组 PACU 中的去饱和发生率高于 HFO 组，且血氧饱和度显着较低。这可能是由于 CHFO 治疗打开了小气道，减少了肺不张面积，从而改善了患者的自主呼吸功能。然而，我们没有发现术后呼吸系统不良事件和住院时间的显着差异。

尽管如此，这项研究仍然存在一些局限性。首先，肺部超声扫描和血气测试仅在术后 1 小时内进行监测，HFO 治疗的长期效果尚不清楚。其次，这项单中心、小样本对照研究仅涉及一种操作。该疗法对其他手术时间较长的腹腔镜手术的影响需要进一步研究。第三，虽然在连续高频振荡治疗期间没有观察到血流动力学或呼吸动力学不稳定，但在干预后注意到二氧化碳水平略有增加。这种增加在几分钟内就逆转了，但我们观察到的指标有限，目前尚不清楚连续高频振荡治疗是否会影响其他肺功能参数。

总之，我们的研究表明，采用连续高频振荡治疗可以降低腹腔镜胆囊切除术患者围术期肺不张的发生率，也可以缓解肺不张引起的氧分压下降。