周鴻麗 歐陽婷 白毅平 王曉斌
保護性肺通氣策略,即以小潮氣量聯(lián)合呼氣末正壓通氣(positive end-expiratory pressure,PEEP)的運用越來越普遍[1-3]。在單肺通氣(one lung ventilation,OLV)期間應(yīng)用保護性肺通氣策略可有效減少術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生[4-7],如改善肺氧合作用、預(yù)防術(shù)后肺不張、減少術(shù)后肺損傷。PEEP值過小不能維持肺泡擴張,過大導(dǎo)致肺內(nèi)壓增高而影響回心血量,最佳PEEP值(M值)的探討一直是研究的熱點[8-9]。有研究報道OLV期間分別應(yīng)用PEEP值為4、5、8、10cmH2O可有效改善術(shù)后肺部并發(fā)癥,但未得出適宜PEEP值[10-13]。故本研究旨在觀察胸腔鏡手術(shù) OLV 期 間應(yīng)用不同 PEEP 值(0、4、6、8、10cmH2O)對患者呼吸力學(xué)、血氣分析及血流動力學(xué)指標(biāo)的影響,從而探討OLV期間的M值。
1.1 對象 選取2018年1月至8月我院行擇期胸腔鏡手術(shù)患者150例,ASA分級Ⅰ~Ⅱ級;所有患者均采用全麻,均既往無腦血管意外史,半年內(nèi)無心肌梗死病史,無藥物濫用史。排除標(biāo)準(zhǔn):肺部感染或呼吸系統(tǒng)嚴(yán)重疾病;嚴(yán)重心腦血管疾病;肺大泡患者;OLV期間脈搏血氧飽和度(SpO2)<90%及氣道峰壓(Ppeak)>30cm H2O;術(shù)中失血量>20%血容量;中轉(zhuǎn)開胸手術(shù);動脈穿刺置管失敗。采用隨機數(shù)字表法分為A、B、C、D、E組,每組30 例,OLV 期間分別予以 PEEP 0、4、6、8、10cmH2O。本研究通過本院倫理委員會批準(zhǔn),患者術(shù)前簽署知情同意書。最終納入143例患者(7例因故退出:B、C、D、E組各有1例因中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)而排除;A、B、C組各有1例因術(shù)中發(fā)生嚴(yán)重低氧血癥且難以糾正而排除),其中胸腔鏡下縱隔占位病變切除術(shù)21例,食管癌根治術(shù)60例,肺葉切除術(shù)62例。5組患者基本資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均 P >0.05),見表 1。
1.2 方法 所有患者術(shù)前常規(guī)禁飲4h、禁食8h。入手術(shù)室后持續(xù)監(jiān)測心電圖(ECG)和心率(HR),非手術(shù)側(cè)上肢監(jiān)測SpO2,無創(chuàng)心排儀監(jiān)測心輸出量(CO),并在局麻下行橈動脈穿刺置管監(jiān)測有創(chuàng)平均動脈壓(MAP)。麻醉誘導(dǎo):依次靜脈注射鹽酸戊乙奎醚注射液0.01mg/kg,枸櫞酸舒芬太尼 0.5~0.8μg/kg,順苯磺酸阿曲庫銨0.15~0.2mg/kg,丙泊酚 2mg/kg。麻醉維持:靜脈泵注順苯磺酸阿曲庫銨0.1~0.2mg/(kg·h),鹽酸瑞芬太尼0.1~0.2μg/(kg·min),吸入七氟烷1.5%~2.5%。誘導(dǎo)給藥充分給氧去氮3min,根據(jù)患者性別、身高選擇能通過聲門的最大號雙腔管(35~39F)經(jīng)口明視插管[14],纖維支氣管鏡確定導(dǎo)管位置后將其固定,接麻醉機行容量控制模式通氣,所有患者雙肺通氣時采用容量控制模式,潮氣量(VT)為 8~10ml/kg,吸呼比為 1∶2,調(diào)節(jié)呼吸頻率(RR)使呼氣末二氧化碳(PETCO2)維持在35~45mmHg。術(shù)中維持腦電雙頻指數(shù)(BIS)在 40~60,MAP>60mmHg,氣道平臺壓(PIP)<30cmH2O。OLV期間,每組VT減為6ml/kg,吸呼比為 1∶1.5,實時調(diào)節(jié) RR使 PETCO2維持在 35~45mmHg,A、B、C、D、E 組 分 別 予 以 PEEP 0、4、6、8、10cmH2O。
表1 5組患者基本資料比較
1.3 觀察指標(biāo) 記錄患者性別、年齡、BMI、ASA分級、FEV1、FEV1/FVC、手術(shù)時間、OLV時間、失血量等基本信息。同時記錄患者仰臥位雙肺通氣5min(T1),側(cè)臥位雙肺通氣 15min(T2),OLV30min(T3)、60min(T4)及 90min(T5)5 個時點患者呼吸參數(shù)指標(biāo)(VT、Ppeak、PETCO2)、動脈血氣分析(PaO2、PaCO2)以及血流動力學(xué)指標(biāo)(CO、HR、MAP),并根據(jù)公式計算呼吸力學(xué)指標(biāo):肺順應(yīng)性[15]=VT/(Ppeak-PEEP),死腔分?jǐn)?shù)[16]=(PaCO2-PETCO2)/PaCO2。聯(lián)合肺順應(yīng)性、死腔分?jǐn)?shù)、心輸出量(CO)3個因素設(shè)計目標(biāo)公式:M值=[肺順應(yīng)性/死腔分?jǐn)?shù)×CO] 以綜合評估“最佳PEEP值”。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以表示,組內(nèi)不同時點比較采用重復(fù)測量的方差分析,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗;計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 5組患者不同時點肺功能指標(biāo)的比較
2.1.1 肺順應(yīng)性 與 T1比較,5 組 T2、T3、T4、T5肺順應(yīng)性均明顯降低(均P<0.05);與 T2比較,5 組 T3、T4、T5肺順應(yīng)性均明顯降低(均P<0.05);B、C、D、E 組 T3時點肺順應(yīng)性均較 A 組明顯增高(均P<0.05);5 組 T4、T5時點肺順應(yīng)性差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表2 5組患者不同時點肺順應(yīng)性的比較
2.1.2 死腔分?jǐn)?shù) 5組患者不同時點通氣期間死腔分?jǐn)?shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),見表3。
表3 5組患者不同時點死腔分?jǐn)?shù)的比較
2.2 5組患者不同時點PaO2和PaCO2比較 與T1比較,5 組 T3、T4、T5的 PaO2均明顯下降(均P<0.05);與T2比較,5 組 T3、T4、T5的 PaO2均明顯下降(均P<0.05);5 組 T3、T4、T5的 PaO2比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均 P >0.05)。5組患者各時點PaCO2比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均 P >0.05),見表 4、5。
表4 5組患者不同時點PaO2比較(mmHg)
表5 5組患者不同時點PaCO2比較(mmHg)
2.3 5組患者不同時點血流動力學(xué)指標(biāo)的比較 5組患者不同時點CO、MAP、HR比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均 P >0.05),見表 6~8。
2.4 5組患者不同時點M值變化情況的比較 與T1比較,5 組 T2、T3、T4、T5時點的 M 值均明顯降低 (均P<0.05);與 T2比較,僅 A 組 T3、T4、T5時點的 M 值明顯降低(均P<0.05);B、C、D、E 組 T3的 M 值均明顯高于 A組(均P<0.05),T3、T4、T5時點 B、C、D、E 組 M 值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),見表 9。
表6 5組患者不同時點CO的比較(L/min)
表7 5組患者不同時點HR的比較(次/min)
表8 5組患者不同時點MAP的比較(mmHg)
表9 5組患者不同時點M值變化情況的比較
OLV期間保護性肺通氣策略在胸腔鏡手術(shù)中應(yīng)用普遍,其主要內(nèi)容是小潮氣量聯(lián)合PEEP,但如何設(shè)置適宜PEEP值目前尚有爭議。Manzano等[17]定義M值:肺泡開啟和閉合時剪切力?。槕?yīng)性最大),肺內(nèi)分流低(死腔分?jǐn)?shù)最小)以及血流動力學(xué)影響?。–O最大),且PaO2最大。故本研究選擇聯(lián)合肺順應(yīng)性、死腔分?jǐn)?shù)、CO 3個因素設(shè)計目標(biāo)公式:M值=肺順應(yīng)性/死腔分?jǐn)?shù)×CO。當(dāng)M值最大且在相應(yīng)PEEP值下行OLV時動脈血氧分壓最高,該PEEP值則為M值。
本研究中所有患者術(shù)前FEV1、FEV1/FVC都在正常值范圍內(nèi),且各組基本資料比較無統(tǒng)計學(xué)差異,故可排除患者術(shù)前肺功能狀態(tài)對研究指標(biāo)的影響。肺順應(yīng)性是指單位壓力改變時所引起肺容積的改變,分為靜態(tài)和動態(tài)肺順應(yīng)性,本實驗測定動態(tài)順應(yīng)性,指氣體流動過程中肺順應(yīng)性,主要受肺組織彈性和氣道阻力的雙重影響。機械通氣狀態(tài)下,氣管導(dǎo)管直徑是影響患者氣道阻力的重要參數(shù)[18],一項關(guān)于雙腔管直徑與氣道壓力的體外模擬實驗報道[19],隨著氣管導(dǎo)管直徑的增加,氣道阻力下降,動態(tài)肺順應(yīng)性相應(yīng)增加。氣管導(dǎo)管型號的選擇與患者的身高、體重和性別密切相關(guān),本研究中各組患者性別及BMI比較無統(tǒng)計學(xué)差異,雙腔管型號的選擇沒有差異,筆者根據(jù)患者情況選用能通過聲門的最大號雙腔管,以減少氣道阻力對動態(tài)肺順應(yīng)性的影響。
本研究中發(fā)現(xiàn)雙肺通氣期間仰臥位順應(yīng)性較側(cè)臥位佳,側(cè)臥位雙肺通氣肺順應(yīng)性較OLV好。因側(cè)臥位通氣時,腹腔內(nèi)臟器移動擠壓胸腔使膈肌上抬以及上側(cè)胸腔內(nèi)容物因重力作用壓迫下側(cè)胸腔,限制胸廓運動從而使肺順應(yīng)性降低。本研究中還發(fā)現(xiàn)側(cè)臥位OLV期間應(yīng)用PEEP較未用PEEP可提高早期肺順應(yīng)性,但隨著OLV時間的延長,對肺順應(yīng)性改善作用并不明顯。這可能系小潮氣量聯(lián)合應(yīng)用PEEP值(≤10cmH2O)的保護性肺通氣模式可預(yù)防小氣道關(guān)閉致肺功能殘氣量減少以緩解術(shù)中肺不張、肺塌陷,從而改善肺順應(yīng)性。另外,不同 PEEP 值之間(4、6、8、10cmH2O)對肺順應(yīng)性改善的差異不大,此結(jié)果與Leong等[11]研究提示OLV期間應(yīng)用5、8、10cmH2O的PEEP對肺順應(yīng)性無明顯影響的結(jié)果相同,Michelet等[20]發(fā)現(xiàn)PEEP超過15cmH2O會使肺順應(yīng)性明顯下降,故研究設(shè)置4~10 cmH2O的PEEP在合理范圍內(nèi)且在OLV期間可改善肺順應(yīng)性。
低氧血癥是OLV期間嚴(yán)重并發(fā)癥[21],通常有以下影響因素[22]:患者術(shù)前肺功能狀態(tài),BMI,手術(shù)操作,雙腔管插入時或體位變化后位置不理想,導(dǎo)管堵塞,缺氧性肺血管收縮被抑制,以及通氣血流比例的失調(diào)等。本研究中有3例(A、B、C組各有1例)術(shù)中發(fā)生嚴(yán)重低氧血癥(SpO2<90%或PaO2<60mmHg)且難以糾正故排除。其中有2例系體位變化后雙腔管錯位,在纖維支氣管鏡引導(dǎo)下多次調(diào)整后滿足正常通氣。另1例OLV30min后SpO2不能維持在90%以上,多次調(diào)整呼吸參數(shù)、手法復(fù)張、間斷行雙肺通氣后繼續(xù)手術(shù),該患者術(shù)前肺功能正常,而術(shù)中發(fā)生低氧血癥,可能系通氣模式轉(zhuǎn)變?yōu)镺LV時,通氣血流比例失調(diào),肺循環(huán)血液重新分布,肺內(nèi)分流量增加導(dǎo)致肺靜脈血摻雜,從而導(dǎo)致低氧血癥的發(fā)生。
本研究發(fā)現(xiàn) PEEP 為 4、6、8、10cmH2O 對 CO、HR、MAP、PaCO2以及死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響。Jo[23]報道PEEP>11cmH2O會影響血流動力學(xué)的穩(wěn)定性,PEEP值過大會使肺內(nèi)壓增加,從而增加胸腔內(nèi)壓力、降低靜脈回心血量,致心排血量減少,而CO的減少會導(dǎo)致肺血流灌注減少,引起肺泡死腔增加,使肺部氣體交換效率降低,導(dǎo)致血液中CO2蓄積、死腔分?jǐn)?shù)增大[24]。故本實驗中4~10cmH2O PEEP在安全范圍對血流動力學(xué)無明顯影響。
在本研究中側(cè)臥位OLV期間PaO2較側(cè)臥位雙肺通氣明顯下降,但OLV期間不同PEEP值(4、6、8、10cmH2O)對PaO2無明顯改善作用。有研究顯示PEEP對術(shù)前肺功能正?;颊咝g(shù)中PaO2改善作用不明顯[25],實驗中納入的患者術(shù)前肺功能(FEV1、FEV1/FEV)均在正常范圍內(nèi),實驗結(jié)果與其相符。研究過程中患者一直吸入純氧會改善氧合作用[26],而低濃度氧氣吸入可較客觀觀察對比不同PEEP對患者術(shù)中氧合作用的影響,但考慮到患者的安全因素未采用。
本研究顯示OLV期間不同PEEP之間對CO、死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響,且OLV期間PEEP對PaO2改善作用不明顯,故M值主要取決于肺順應(yīng)性。在OLV30min,B、C、D、E組M值及肺順應(yīng)性均顯著高于A組,而不同PEEP 值(4、6、8、10cmH2O)在 OLV 期間 M 值及肺順應(yīng)性無明顯差異,故OLV期間加用4~10cmH2O PEEP可改善早期肺通氣效果,且4~10cmH2O的PEEP之間效果相似。這可能與患者存在內(nèi)源性PEEP相關(guān)[27],即在OLV期間通氣側(cè)肺內(nèi)氣體滯留產(chǎn)生內(nèi)源性呼氣末正壓,可改善氧合作用,但目前尚無有效措施測量內(nèi)源性PEEP[28-29]。另因患者術(shù)前肺功能雖正常,但肺部可能存在病理結(jié)構(gòu)異質(zhì)性,故最佳PEEP存在個體化,且本實驗樣本量較少,在今后研究中還需增大樣本量以更全面探討M值。
綜上所述,OLV胸腔鏡手術(shù)期間加用4~10cmH2O的PEEP可提高早期肺順應(yīng)性,對CO、HR、MAP及死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響。