术中低呼气末二氧化碳与术后肺部并发症风险增加相关：一项基于随机试验的个体患者数据Meta分析

　　本研究针对术中呼气末二氧化碳（etCO2）水平与术后结局关系不明的问题，通过分析两项大型RCT数据发现，低etCO2（<4.7 kPa）与术后肺部并发症（PPCs）风险增加显著相关（调整后HR=1.3），且存在剂量依赖性逆相关。结果提示etCO2 4.7-6.0 kPa应作为术中通气管理目标，对改善手术患者预后具有重要临床意义。

　　

在全身麻醉手术过程中，机械通气是维持患者呼吸功能的关键措施。然而，麻醉医生在术中通气管理中存在一个普遍却未被充分重视的现象：高达29%-66%的患者会出现低呼气末二氧化碳（etCO₂）水平，即低碳酸血症。这种情况通常是由于使用了过高的潮气量（V_T）、过快的呼吸频率（RR），或两者兼有所导致的过度通气。越来越多的证据表明，术中低碳酸血症可能与术后不良结局相关，包括死亡率增加和住院时间延长。但迄今为止，术中etCO₂水平与患者因素、手术类型和通气特征之间的关系仍不明确，低etCO₂水平（<4.7 kPa）与较差术后结局的关联是否独立于这些因素也尚未可知。

为了解决这些重要的临床问题，由Prashant Nasa、David M.P. van Meenen、Sabrine N.T. Hemmes等学者组成的国际研究团队开展了一项深入的二次分析研究，研究成果发表在《British Journal of Anaesthesia》上。研究人员通过对两项大型随机临床试验——PROVHILO研究（针对非肥胖患者）和PROBESE研究（针对肥胖患者）的个体患者数据进行合并分析，探讨了术中低etCO₂与术后肺部并发症（PPCs）之间的关系。这两项研究原本旨在比较不同水平呼气末正压（PEEP）对手术患者的影响，而本次分析则聚焦于etCO₂这一重要参数。

研究团队采用了几项关键技术方法：首先，他们建立了合并数据库（REPEAT），包含来自23个国家77个中心的患者数据；其次，使用时间加权分析评估etCO₂与PPCs的连续关系；第三，采用倾向评分匹配法控制混杂因素；最后，通过Win比率分析评估层次化临床结局。研究共纳入2793例接受择期大手术的成人患者，排除了急诊手术和etCO₂数据缺失的病例。

参与者特征

分析显示，在2793名参与者中，821人（29.4%）出现了低etCO₂（<4.7 kPa），而1972人（70.6%）的etCO₂水平正常或偏高。与正常-high etCO₂组相比，低etCO₂组患者年龄更大（62岁 vs 51岁）、身高更高（168cm vs 166cm）、BMI更低（28 vs 40 kg m^-2），且ARISCAT风险评分更高（41 vs 38）。两组患者的手术类型相似，但低etCO₂组中癌症（46% vs 20%）和心力衰竭（17% vs 5%）的患病率显著更高。

通气特征

通气参数分析揭示了重要差异：低etCO₂组接受了更高的潮气量（按预测体重标准化为7.8 vs 7.1 ml kg^-1）和更高的分钟通气量（标准化为体重69 vs 60 ml kg^-1 min^-1）。虽然低etCO₂组的呼吸系统顺应性更高（36 vs 30 ml cmH₂O^-1），机械功率更低（11 vs 13 J min^-1），但他们的PEEP水平显著更低（4 vs 11 cmH₂O）。

主要终点

最重要的发现是：低etCO₂组术后肺部并发症发生率显著更高（34% vs 23%），调整后的风险比（HR）为1.3（95%置信区间1.1–1.6）。这种差异主要体现在轻度呼吸衰竭（21.3% vs 15.1%）、支气管痉挛（3.4% vs 1.3%）、肺部感染（8.6% vs 3.3%）和胸腔积液（12.9% vs 5.2%）等方面。时间事件分析显示，低etCO₂与PPCs风险增加显著相关。

二次分析

时间加权分析显示，平均etCO₂与术后肺部并发症之间存在逆线性关系——etCO₂水平越低，PPCs风险越高。这种剂量依赖关系在倾向匹配分析中得到进一步证实。此外，低etCO₂组还表现出更高的意外ICU入住率（19.9% vs 5.6%）和更长的住院时间（8天 vs 4天）。

敏感性分析

亚组分析表明，无论患者是否肥胖（BMI≥30 kg m^-2），低etCO₂都与更高的PPCs风险相关。研究未发现PEEP水平或ARISCAT评分与PPCs发展之间存在交互作用。

Win比率分析

虽然肺结局指标的Win比率分析未显示组间差异，但包含患者中心结局的整体分析显示，低etCO₂组的结果较差（Win比率0.37），这主要是由更高的医院死亡率和更长的住院时间驱动的。

研究结论与讨论部分强调了几个重要观点。首先，这是在全身麻醉手术患者中首次通过个体患者数据Meta分析证实，即使使用肺保护性通气策略，术中低etCO₂仍与术后肺部并发症风险增加相关。其次，研究发现etCO₂与PPCs之间存在逆剂量依赖关系，即etCO₂水平越低，并发症风险越高。

研究人员指出，低etCO₂组观察到更高的分钟通气量（按体重标准化）可能部分解释了PPCs风险增加的原因，这值得进一步探索。虽然etCO₂是肺泡二氧化碳水平的替代指标，与动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）可能存在0.3-0.7 kPa的梯度，但研究显示的低etCO₂与不良结局的关联与其他直接测量PaCO₂的研究结果一致。

低碳酸血症对生理的多方面影响为其与不良结局的关联提供了潜在解释： hypocapnia可减少脑血流、增加脑氧耗，影响通气-灌注匹配，减弱低氧性肺血管收缩，导致支气管痉挛和肺内分流。实验研究还发现，严重低碳酸血症会损害肺泡液体重吸收，增加肺水肿风险，并与心律失常、卒中量减少和组织氧输送降低相关。

该研究的主要优势包括：首次基于大型多中心队列的个体患者数据Meta分析、使用标准化肺保护通气策略最小化高潮气量的影响、探索etCO₂与PPCs的剂量反应关系，以及通过倾向匹配控制已知混杂因素。

研究的局限性也需要考虑：作为二次分析，只能证明关联而非因果关系；缺乏同步的心输出量和PaCO₂测量，某些患者可能存在显著的PaCO₂-etCO₂梯度；低etCO₂组更高的低血压发生率可能通过影响肺灌注和etCO₂值而影响结果；尽管排除了急诊手术，但纳入的患者都是PPCs高风险人群。

总之，这项针对两项肺保护通气RCT的个体患者数据Meta分析发现，术中低etCO₂（<4.7 kPa）与更高的术后肺部并发症风险相关，且存在剂量依赖性的逆关系。研究结果强烈表明，etCO₂ 4.7-6.0 kPa应当成为术中通气管理的目标范围，这一发现对改善手术患者预后具有重要临床意义，值得在前瞻性随机试验中进行验证。