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第六章 围术期患者营养治疗

第一节 概述

营养学的发展,经过50多年的研究,在营养不良的危害、营养筛查、临床干预方面取得了巨大的进步,人们逐渐认识到围术期的营养治疗,是营养不良、肿瘤、器官移植、炎性肠病、重症胰腺炎、肠瘘、肠功能衰竭、短肠综合征的治疗手段,能够改善患者的预后。

外科患者常因疾病、创伤或大手术,机体处于严重分解代谢,影响了一个或多个器官功能,并使神经、内分泌系统紊乱,以致发生营养障碍。而营养障碍反过来又加重了原发疾病,使病死率升高。导致许多外科危重患者死亡的最终原因不是疾病本身,而是营养衰竭。因此,应根据外科患者不同病情存在的不同营养状况,进行必要的营养补充。其目的:①可以明显改善手术前患者的营养状态,提高手术耐受力和效果;②减少患者术后并发症的发生;③提高外科危重患者的救治成功率。

营养不良在围术期发生率约20%~60%,这是因为营养评定的标准和方法在不同的人群不同而导致的。而营养不良发生的原因包括:手术应激创伤、疾病导致的营养摄入不足、胃肠功能不全等,由于这些原因,机体的组织消耗、分解代谢增加,从而发生营养不良,进而导致器官功能损害,使得机体无法应对疾病、手术所致的应激反应,增加术后并发症的发生率和术后死亡率,延长住院时间、增加医疗资源浪费。临床营养技术在近十年来取得了巨大的进步,但手术患者的营养不良发生率没有明显变化。有调查发现,国外临床医生对疾病导致的营养不良认识不够,对于普通疾病发生的营养不良有60%的医生不了解,对于特殊疾病引起的营养不良有83%的医生不清楚。而国内对营养治疗的规范性存在不合理,在有营养风险的患者中,有77.2%的患者未能接受营养治疗,但是在无营养风险的患者中,有10.2%的患者接受了营养治疗。临床营养专业医生及营养治疗小组缺乏,肠外营养的滥用(如单瓶输注氨基酸)额外增加医疗费用。因此,目前世界范围内临床营养的合理性并不乐观。

除PN、EN、ONS以外,还有特殊医学用途配方食品(food for special medical purpose,FSMP),是为满足进食受限、消化吸收障碍、代谢紊乱或特定疾病状态人群对营养素或膳食的特殊需要,专门加工配制而成的配方食品。该类产品必须在医师或临床营养师指导下,单独食用或与其他食品配合食用。FSMP包括全营养配方食品、特定全营养配方食品和非全营养配方食品三大类。其中,全营养配方食品可作为单一营养来源,适用于多数营养不良和摄入不足的患者。特定全营养配方食品不仅可作为单一营养来源,且能满足由于某种疾病和医学状况而产生的对某些营养素或日常膳食的特殊要求,如经调整配方中的膳食纤维、脂肪和蛋白质比例,添加某些营养素(谷氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、核苷酸或ω-3多不饱和脂肪酸等),以适用于糖尿病、肿瘤、手术、创伤、感染、胃肠道吸收障碍、胰腺炎等患者。非全营养配方食品仅能满足目标人群的部分营养需要,必须与其他食品配合食用。上述已面市或即将面市的配方食品将给予临床更多的选择,有助于围术期禁食时间的最小化,从而实现优化患者代谢状态和临床结局的目标。

对于围术期营养治疗的指征,目前认为,营养状况良好的患者无需营养治疗,重度营养不良患者推荐术前使用营养治疗,中度营养不良患者术前营养治疗也能获益,术前已经实施营养治疗的患者,或严重营养不良而术前未进行营养治疗的患者,术后应接受营养治疗。对于重症患者,往往存在代谢障碍风险,例如休克、腹腔开放、急性重症胰腺炎、创伤、腹膜炎等,会发生一系列免疫及代谢反应,进一步导致机体消耗、术后感染、切口愈合不良、活动能力下降、认知能力受损等不良结局。进行围术期营养治疗的目的是减轻营养不良程度或改善营养状况,维持机体组织器官功能和良好的代谢状态,提高患者对手术的耐受性,从而降低术后病死率和减少并发症。有大量的证据表明,对营养不良特别是严重营养不良患者进行营养治疗是可以获益的,对于术前因中、重度营养不良而接受营养治疗的患者,严重营养不良由于各种原因术前未进行营养治疗的患者,严重创伤应激、估计术后不能进食时间超过7天的患者,无法摄取能量和蛋白目标需要量的60%~70%超过10天的患者,术后出现严重并发症需要长时间禁食或存在代谢明显增加的患者,推荐进行术后营养治疗。

围术期能量及蛋白质目标的确定首选间接测热法实际测量,无法测定时可采用体重公式计算法或能量预测公式法。对于手术患者每天能量摄入量应达到或接近机体的消耗量,一旦摄入不足会造成蛋白质的消耗,从而影响患者的器官的结构及功能,进而影响患者预后。目前公认非肥胖患者的围术期能量需求为25~30kcal/(kg•d),对于体重指数≥30kg/m2的肥胖患者,推荐能量摄入量为目标需要量的70%~80%。除体重公式计算法可以估算机体的能量需要量外,还有Mifflin-St.Jeor公式、Harris-Benedict公式、Ireton-Jones公式、Schofied公式等,但这些公式都没有明显的优势,准确性大约在40%~70%。在实际工作中,公式的应用还是有很多的缺陷,虽然公式简便易用,但临床上不同的患者实际能量需求是不尽相同的,机体的能量消耗量并非实际需要量,不同患者的能量利用率也不同,特别是疾病状态下能量代谢率的提高,例如择期手术代谢率提高约10%,多发骨折、感染、严重创伤代谢率增加20%~30%,大面积烧伤时最大增加100%左右,这些都对能量需要量的估算带来影响。

围术期患者的预后与蛋白质的摄入具有密切关系,有研究表明,与单纯提供充足的能量相比,能量和蛋白质都达到患者的需要量时,危重患者的死亡风险可明显降低。蛋白质在维持机体瘦组织群、维持生理功能上起到重要作用,在补充足够能量的前提下,适当的氮源可以起到改善负氮平衡、修复组织损伤、合成蛋白质的作用。现在认为,围术期蛋白质的供应量应该在1.5~2.0g/(kg•d),特别是手术创伤较大的患者,其对蛋白质的需求量更高。当机体处于创伤、应激、感染状态下,患者的蛋白质分解增加,必需氨基酸需求增加,急性期蛋白质合成增多,足量的蛋白质补充,能够增加免疫系统蛋白质合成、增加肌肉蛋白质和肝脏急性期蛋白合成,降低机体蛋白的缺乏。目前氨基酸溶液是临床上主要的蛋白质供给制剂。

围术期营养治疗的三种方式ONS、EN、PN并没有优劣之分,他们具有不同的适应证和人群,在临床使用时应当相互配合、取长补短。通常情况下,对于消化功能正常的患者,或者具有部分消化道功能的患者应当首选ONS或EN,在EN使用时,仍无法满足患者的能量和蛋白质目标时,可以选择PN进行补充。对于无法经口进食或饲管补充EN、营养需要量较高或者短时间内需要改善患者的营养状况时,应选择PN。选择ONS补充营养,多数在高风险的腹部手术患者以及营养不良的肿瘤患者中使用,前提是普通饮食不能够满足能量的需求,ONS对于减少术后并发症、加速切口愈合、增加患者体重、恢复机体组成、减少再入院率、改善生活质量、缩短住院时间有着积极的作用。如果ONS无法实现围术期患者的目标需要量或不能经口进食的患者,则应优先选择饲管EN。EN与PN相比较而言,能够降低术后并发症、缩短住院时间、减少吻合口瘘的发生率、提高患者术后的白蛋白和前白蛋白水平,随着近些年来血糖管理技术、精确的营养供给、新型脂肪乳的应用、导管感染风险的控制和处理的进步,EN和PN的差距在逐渐减少,但EN在简化血糖管理、维护肠道屏障功能和免疫功能上仍具有优势。EN的禁忌证包括不能控制的腹膜炎、消化道机械性梗阻、肠缺血、重度休克,尽管有观点认为EN的某些禁忌证如非机械性肠梗阻、早期肠瘘、腹腔开放、胃肠道出血、使用升压药、肠壁水肿等情况下,谨慎的使用EN,也可能获得好的临床结局,但EN的能量补充有限,仍需要PN的联合。PN的适应证为需要进行围术期营养治疗但不能接受EN的患者。当某些原因导致ONS或EN无法满足能量或蛋白质的需求量达到60%持续7~10天时,联合PN能够使患者获益,对于住院患者第一周应用低能量的PN能够时患者获益,当第二周患者处于更稳定的状态时,PN可以调整到100%能量和蛋白质目标需要量。通常来说,EN与PN的联合使用需要谨慎转换,以避免过度喂养,当EN能够提供能量和蛋白质>60%目标需要量时,就可以停用PN,围术期营养治疗推荐7~10天的疗程,缩短时间会难以达到预期的效果。

围术期EN饲管的方式有很多,包括鼻胃管、鼻十二指肠管、鼻空肠管、胃或空肠造瘘等,要根据患者的喂养时间长短、疾病情况、胃肠道功能、精神状态等情况选择最佳方式。一般情况下,鼻胃管推荐作为首选喂养方式,其更符合生理状况,且操作简单、方便,有利于早期开始营养治疗,绝大多数患者易于耐受。当患者难以耐受鼻胃管或者有高误吸风险时,可采用幽门后置管。而小肠置管的技术要求较高,可能导致延误喂养,且小肠喂养仅在吸入性肺炎发生率上比胃喂养低,而在机械通气辅助时间、住院时间、病死率方面没有优势。鼻胃管或鼻肠管留置时间大于4周,患者会发生一系列并发症,包括鼻部糜烂、鼻窦炎、食管溃疡或梗阻等,因此需要长期喂养患者,可根据需要选择内镜、影像引导下,或者手术行胃造瘘或空肠造瘘置管,随着内镜技术的发展,经皮内镜胃造瘘术及经皮影像引导下胃造瘘术成为患者新的选择,并且有研究认为这两种方法较鼻胃管或鼻肠管更为安全、有效,且在胸腹部手术中并发症发生率及疗效无差异。对于胃、食管吻合手术患者,推荐将饲管置于吻合口远端,对于肠饲患者,反流误吸的风险随着饲管的位置降低而下降,能够在临床结局方面获益。饲管喂养应从低流率开始(20~30ml/h),根据患者肠道耐受性逐渐升高,同时密切监测患者胃肠功能及饲管耐受性,对耐受好的患者,应在72小时内达到目标需要量,对耐受差的患者,喂养量在7天内谨慎的逐渐达到目标需要量,大多围术期使用EN的患者推荐使用标准聚合配方或高蛋白标准配方。

对于术后无法自主经口进食的高营养风险患者,推荐在术后24小时内启动营养治疗。首选的方式为EN,与PN相比而言,EN更能够降低术后并发症、减少住院时间,但其耐受性相对较差。对于不能耐受EN或无指征而必须接受营养治疗的患者,应尽早选择PN,对于能够使用EN,但摄入蛋白质和能量<60%目标需要量,应联合应用PN。术后早期使用EN不仅能够提供营养底物,还能够降低机体高分解代谢反应和胰岛素抵抗,促进合成代谢和机体恢复,减少炎症因子的释放,保护免疫功能及肠黏膜屏障,防止肠道菌群移位。有研究表明,术后24小时内开始进食或EM,可降低总体并发症发生率,缩短住院时间,而病死率和吻合口瘘发生率没有差异。进一步的研究表明,胃肠手术后,使用EN的患者并发症发生率和住院时间降低,而使用PN的患者病死率高和术后排气时间长。对于PN的使用时机,各国的营养学会对危重患者的推荐有所不同。欧洲推荐EN实施2天后仍未达到营养目标量的患者,即可使用PN,而美国推荐高营养风险患者或严重营养不良患者,若EN不适用,则进入ICU后尽快启动PN,并在第一周内使用容许性低能量PN[≤20kcal/(kg•d)或能量需求估计值80%]和充足的蛋白质补充[≥1.2g/(kg•d)]。

特殊类型的营养制剂中,免疫增强型EN能够使大多数的手术患者获益,其能够缩短住院时间、减少术后感染并发症,但是对于病死率没有影响。免疫增强型EN制剂在标准制剂中添加精氨酸、谷氨酰胺、ω-3多不饱和脂肪酸、核苷酸、抗氧化营养素等,通过以上添加物质达到调节免疫功能和机体代谢的作用。但也有很多研究表明,免疫增强型EN制剂对肝切除术、胃切除术、食管切除、肝移植患者没有益处,甚至会加重严重感染、感染性休克等患者的病情。这是因为免疫增强型EN制剂中含有大剂量的精氨酸,其作为一氧化氮合成的底物,会增加一氧化氮的合成,导致炎症状态下氧化应激损害增加、血管舒张,加重器官衰竭和血流动力学不稳定。所以,不推荐在脓毒症或血流动力学不稳定的患者中使用含有精氨酸的免疫增强型EN制剂。

需要长时间全PN治疗的患者推荐添加谷氨酰胺。谷氨酰胺在机体中含量非常丰富,占总游离氨基酸的50%,其作为合成氨基酸、蛋白质、核酸以及其他生物分子的前体物质,在肝、肾、小肠及骨骼肌代谢过程中起到调节作用,在机体各个器官之间转运氨基酸和氮的主要载体,是小肠黏膜细胞、淋巴细胞等快速增殖细胞生长修复特需的能源物质,还在维护肠道黏膜功能和结构上起着十分重要的作用。当人体处于手术创伤、烧伤、感染等应激状态下,体内骨骼肌与血浆的谷氨酰胺含量大幅下降,从而引起蛋白质合成障碍、免疫功能受损、肠黏膜萎缩,而补充外源性谷氨酰胺可以增加改善机体免疫抑制状态、促进蛋白质合成、减轻氧化应激损害、调控炎性介质和细胞因子的产生及释放,进而改善患者的临床结局。因此,PN中添加谷氨酰胺能够促进外科患者术后正氮平衡、减少感染性并发症、缩短住院时间、提高患者的生存率。但对于血管、心脏、胃肠道等术后重症患者在PN中添加谷氨酰胺,对病死率、感染并发症及住院时间没有明显影响。目前推荐在严重肝、肾功能不全及血流动力学不稳定的休克患者,无论是EN或者PN均不添加谷氨酰胺。

大多数的外科患者,在PN中添加ω-3不饱和脂肪酸可以临床获益,并且在重症患者中能够改善患者的临床结局。ω-3不饱和脂肪酸可以通过改变细胞膜磷脂构成和增加膜流动性,影响细胞膜上受体的空间构象和离子通道,进一步影响细胞功能分子的合成、改变信号传导。另外,ω-3不饱和脂肪酸能够调节类花生酸、细胞因子的合成,调控基因、信号分子和转录因子的表达,改变脂肪酸的组成和结构,影响各种炎症介质、白细胞的活性及细胞因子的合成,减少炎症介质的产生和释放,促进吞噬细胞吞噬,具有抗炎、改善机体免疫功能。另外,ω-3不饱和脂肪酸参与许多细胞代谢产物调节受体介导的信号转导通路,例如跨膜受体介导、核受体介导等,最终能够影响细胞代谢、增殖、分化、凋亡等细胞的一系列过程。因此,患者接受PN时给予适当的ω-3不饱和脂肪酸可以改善多发外伤、脑外伤、择期手术、腹部大手术及冠脉旁路移植术患者的预后,对于严重创伤、感染、急性呼吸窘迫综合征的重症患者,能够改善应急后的炎症反应,减少机械通气、ICU停留时间,降低并发症发生率,但对于病死率没有影响。ω-3不饱和脂肪酸还可以保护重症患者的器官功能,有研究表明,ω-3不饱和脂肪酸可以通过降低肺动脉压、改善肺血管通透性,从而明显改善败血症、急性肺损伤或急性呼吸窘迫综合征患者的氧合,缩短机械通气时间,改善预后。ω-3不饱和脂肪酸改善手术患者预后存在剂量依赖性,并且与疾病的严重程度和应用时机有关,因此推荐ω-3不饱和脂肪酸在疾病早期使用,每日0.1~0.2g/kg。

目前对微生态制剂在手术患者中的应用人们也有了一定认识,有研究发现,通过补充益生元或益生菌能够调节肠道微生态平衡,减少病原菌生长和肠道菌群易位,保护肠道黏膜的结构和功能,目前具体机制尚不明确。

近年来,加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)的理念逐渐深入人心,其采用循证医学证据治疗围术期一系列优化措施,以期减少患者的生理心理创伤,达到快速康复的目的。其中尤其强调围术期的营养治疗,包含营养不良筛查、缩短禁食时间、术后合理的治疗等。目前认为大多数外科手术患者不需要从手术前晚开始禁食,对于没有合并幽门梗阻、没有误吸风险的非糖尿病患者,麻醉前2小时可适量摄入碳水化合物饮品300~400ml,无法进食或术前禁食的患者可静脉注射葡萄糖200g,可有效减少患者术后胰岛素抵抗和蛋白质分解,减轻患者术前的焦虑情绪,缩短腹部手术患者的住院时间。ERAS强调术后尽快恢复经口进食或口服营养,但应注意区分不同的疾病及手术,例如胰腺手术患者术后进食时间应当晚于其他腹部手术患者。

需要注意的是,对于减重手术患者的营养治疗方面,应基于常规的全面营养评定,肥胖患者维生素B1、B12和微量元素缺乏的风险相对较高,围术期应当通过口服或静脉进行补充。减重手术患者能量需要的目标建议采用间接测热法测定,如无法使用则推荐Mifflin-St.Jeor公式,对于重症患者推荐Penn State University公式计算,也可以按照体重计算公式,蛋白质摄入量为理想体重1.5~2.0g/(kg•d)。减重手术患者术后今早经口进食,从液体到软食,最后到固体,应当选择富含蛋白质类的食物。

临床营养经过50多年的临床实践,挽救了许多肠功能障碍等危重患者的生命,尤其近20年来,人们逐渐认识到了EN、PN,营养实施的时机、剂量、方案等等,并且被各临床科室所接并受逐渐受到重视。随着国家大健康战略的实施,临床营养学将建立更加均衡、精确的评价体系,还将进一步推动营养与免疫功能、肠道微生态、老年人等领域的研究,为外科及慢病的临床管理提供强大的治疗。