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      呼氣末正壓對(duì)側(cè)臥位體外循環(huán)下行先天性心臟病糾治術(shù)患兒肺不張發(fā)生率的影響

      2021-07-02 09:28:48楊艷艷鄭吉建張馬忠
      關(guān)鍵詞:先心病側(cè)臥位肺部

      賀 盼,孫 瑛,楊艷艷,白 潔,鄭吉建,張馬忠

      上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心麻醉科,上海200127

      近年來,隨著外科技術(shù)的發(fā)展,側(cè)開胸小切口手術(shù)已安全應(yīng)用于一些簡(jiǎn)單先天性心臟病(先心?。┦中g(shù)的糾治[1-2],并因其微創(chuàng)、美觀而日益受到家屬和外科醫(yī)師的關(guān)注。然而,側(cè)臥位手術(shù)的體位和操作可導(dǎo)致較平臥位手術(shù)更高的肺不張發(fā)生率。呼氣末正壓(positive endexpiratory pressure,PEEP) 可通過增加功能殘氣量(functional residual capacity,F(xiàn)RC)和呼氣末的肺容量,維持呼氣末一定水平的氣道壓力,使肺泡在呼氣末不易塌陷,從而減少肺不張的發(fā)生。由于術(shù)中PEEP 的使用會(huì)導(dǎo)致肺泡處于膨脹狀態(tài),從而影響手術(shù)視野的暴露,再加之該類小切口手術(shù)本身視野局限,因此一些外科醫(yī)師對(duì)術(shù)中使用PEEP 的接受度較低。目前,國內(nèi)外尚未對(duì)PEEP 在這類手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行報(bào)道。肺超聲檢查是一種無創(chuàng)、可重復(fù)的床旁檢查技術(shù),其對(duì)于肺不張的評(píng)估具有較高的特異度和敏感度[3-5]。本研究通過肺超聲檢查評(píng)估PEEP 對(duì)該類患兒圍術(shù)期肺不張的影響,探討PEEP 在側(cè)開胸小切口手術(shù)中應(yīng)用的合理性與有效性。

      1 對(duì)象與方法

      1.1 研究對(duì)象及分組

      選擇2019 年10 月—2020 年8 月于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心擇期體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)下由同一組外科醫(yī)師行側(cè)臥位開胸心臟手術(shù)的患兒60 例。采用隨機(jī)數(shù)字表將患兒分為PEEP組(P組)和對(duì)照組(C組),每組30例。入組標(biāo)準(zhǔn):①年齡3 個(gè)月~3 歲。②美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級(jí)為Ⅱ~Ⅲ級(jí)。③體質(zhì)量不超過按身高測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量的20%。排除標(biāo)準(zhǔn):①既往有先心病手術(shù)史。②既往患有呼吸系統(tǒng)疾病,存在氣道異常史。③術(shù)前胸片或CT 異常。④術(shù)前需血管活性藥物支持。⑤術(shù)前在吸入空氣的情況下,血氧飽和度(SpO2)<95%。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審批號(hào):SCMCIRB-K2016042),所有入組患兒的家屬均簽署了知情同意書。

      1.2 麻醉方法

      患兒術(shù)前常規(guī)禁食、禁飲。麻醉誘導(dǎo)前,采用80%氧氣給氧去氮。采用咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、舒芬太尼2 μg/kg、羅庫溴銨0.6 mg/kg進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)。待達(dá)到一定麻醉深度后,插入合適大小的帶囊氣管導(dǎo)管。P 組患兒在氣管插管后即刻予5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)PEEP 維持,直至手術(shù)結(jié)束。C 組患兒在氣管插管后即刻予5 cmH2O PEEP 維持,直至手術(shù)開始。給予2組患兒七氟烷吸入,靜脈泵注丙泊酚、舒芬太尼、羅庫溴銨維持麻醉。術(shù)中雙肺通氣,采用壓力控制通氣(pressure-controlled ventilation,PCV)模式。呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為:吸入氧濃度50%,潮氣量6~8 mL/kg,吸呼比=1∶2,調(diào)整呼吸頻率維持呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal pressure of carbon dioxide, PETCO2) 為35~45 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)。術(shù)中監(jiān)測(cè)心電圖、SpO2、有創(chuàng)動(dòng)脈壓、中心靜脈壓、直腸溫和鼻咽溫。上下腔靜脈阻斷后兩肺停止通氣。CPB期間將P組呼吸機(jī)設(shè)置為手動(dòng)模式,流量為1~2 L/min,將壓力閥設(shè)置為5 cmH2O。C組患兒與呼吸管路斷開連接。上下腔靜脈開放后恢復(fù)兩肺通氣,呼吸機(jī)設(shè)置參數(shù)同前。

      1.3 超聲檢查

      選用便攜式GE Healthcare 超聲儀(通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)超聲及基礎(chǔ)醫(yī)療診斷有限公司,美國)線陣4~12 MHz探頭,按照Acosta 等[6]描述的肺部超聲檢查定位方法對(duì)2 組患兒進(jìn)行檢查。如圖1 所示,以腋前線、腋后線將兩肺縱向分為前、側(cè)、后3 個(gè)區(qū)域,以乳頭上方1 cm 水平將兩肺橫向分為上、下區(qū),共12 個(gè)肺區(qū)。分別于機(jī)械通氣后1 min(T1)、手術(shù)開始前1 min(T2)、手術(shù)后即刻(T3)共3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)行肺超聲檢查。所有超聲檢查均由1名具有至少80 次兒童肺超聲檢查經(jīng)驗(yàn)且對(duì)分組不清楚的麻醉醫(yī)師完成,由另一位沒有參與超聲檢查的人員行肺超聲圖像分析。胸膜旁不同大小的實(shí)變和B 線是麻醉后最常見的2 種肺部超聲征象[7]。參照Lee 等[8]的肺超聲評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(圖2),將胸膜旁實(shí)變程度分為4 級(jí),共計(jì)0~3分:0 分為無實(shí)變,1 分為輕度實(shí)變,2 分為小型實(shí)變,3分為大型實(shí)變;B 線評(píng)分共計(jì)0~3 分:0 分為少于3 條孤立的B 線,1 分為多條邊界清晰的B 線,2 分為多條合并的B線,3分為白肺。

      圖1 左側(cè)肺的肺超聲檢查分區(qū)示意圖Fig 1 Schematic diagram of left lung ultrasound image partition

      1.4 觀察指標(biāo)

      觀察并記錄:①患兒的一般資料(包括性別、年齡、身高、體質(zhì)量、ASA 分級(jí)、手術(shù)類別、機(jī)械通氣時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間等)。②T1、T2、T3 時(shí)的肺不張發(fā)生率。③T1、T2、T3時(shí)的肺超聲評(píng)分。④T2、T3時(shí)的動(dòng)脈血氧分壓(arterial partial pressure of oxygen,PaO2)。⑤術(shù)中不良反應(yīng)及處理情況。

      圖2 胸膜旁實(shí)變(A)和B線(B)的肺超聲評(píng)分示意圖Fig 2 Schematic diagram of lung ultrasound score of juxtapleural consolidation(A)and B-lines(B)

      1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

      采用SPSS 25.0 軟件包對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Shapiro-Wilk法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布的定量資料以x±s表示,采用獨(dú)立t檢驗(yàn)進(jìn)行分析;不符合正態(tài)分布的定量資料以及等級(jí)資料以M(Q1,Q3)表示,采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行分析。定性資料以頻數(shù)(百分率)表示,采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法進(jìn)行分析。2組患兒各時(shí)間點(diǎn)肺超聲評(píng)分比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析,并進(jìn)行Bonferroni校正。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      1.6 樣本量計(jì)算

      由于先前沒有針對(duì)CPB 下行側(cè)臥位開胸心臟手術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率的研究,因此樣本量的計(jì)算基于以往患兒肺不張發(fā)生率的相關(guān)數(shù)據(jù)。據(jù)報(bào)道,全身麻醉后患兒肺不張的發(fā)生率為80%[7]。假設(shè)此類手術(shù)結(jié)束時(shí)肺不張的發(fā)生率為80%,使用PEEP 后肺不張的發(fā)生率降至45%,取檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05,檢驗(yàn)效能為0.8,丟失率為10%,則每組需要30例患兒。

      2 結(jié)果

      在納入的60 例患兒中,共計(jì)剔除3 例。其中,P 組1例患兒在手術(shù)結(jié)束前發(fā)生過敏性休克;C 組1 例未完成肺超聲檢查,1 例在術(shù)前調(diào)整手術(shù)體位時(shí)氣管導(dǎo)管發(fā)生移位。最終,共計(jì)納入P組29例、C組28例。

      2.1 患兒一般資料比較

      對(duì)患兒的一般資料進(jìn)行比較分析,結(jié)果(表1)顯示2 組在性別、年齡、身高、體質(zhì)量、ASA 分級(jí)、手術(shù)類別、機(jī)械通氣時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      表1 2組患兒一般資料比較Tab 1 Comparison of general data of the two groups

      2.2 2組患兒肺不張發(fā)生率比較

      對(duì)患兒各時(shí)間點(diǎn)肺不張的發(fā)生率進(jìn)行比較,結(jié)果(表2)顯示在T3 時(shí)P 組患兒肺不張的發(fā)生率低于C 組(P=0.000),而在T1、T2 時(shí)組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在C 組中,T3 時(shí)患兒的肺不張發(fā)生率均高于T1、T2 時(shí)(均P=0.000)。

      表2 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)肺不張發(fā)生率比較[n(%)]Tab 2 Comparison of the incidences of atelectasis between the two groups at each time point[n(%)]

      對(duì)患兒T3 時(shí)肺部各區(qū)的肺不張發(fā)生率進(jìn)行比較,結(jié)果(表3)顯示P 組患兒左肺側(cè)區(qū)、后區(qū)的肺不張發(fā)生率均低于C 組(均P<0.05);C 組患兒左肺側(cè)區(qū)、后區(qū)的肺不張發(fā)生率均大于前區(qū)(均P<0.05)。

      表3 2組患兒T3時(shí)肺部各區(qū)的肺不張發(fā)生率比較[n(%)]Tab 3 Comparison of the incidences of atelectasis in different regions of the lung between the two groups at T3[n(%)]

      2.3 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分比較

      對(duì)患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分進(jìn)行比較,結(jié)果(表4)顯示T3時(shí)P組患兒的肺超聲評(píng)分較C組降低(均P<0.05),而T1、T2時(shí)的組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;T3時(shí)C組患兒的肺超聲評(píng)分均高于T1、T2時(shí)(均P<0.05)。

      表4 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分比較(分)Tab 4 Comparison of the lung ultrasound scores between the two groups at each time point(score)

      2.4 2組患兒T2、T3時(shí)PaO2比較

      T2 時(shí),P 組患兒PaO2為(155.3±15.6)mmHg、C 組為(160.1±21.1)mmHg,組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;T3時(shí),P 組患兒PaO2為(100.6±11.4) mmHg、C 組為(79.6±9.8)mmHg,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)。

      2.5 2組患兒術(shù)中不良反應(yīng)及處理情況

      P 組有1 例患兒手術(shù)結(jié)束前發(fā)生過敏性休克,需要靜脈注射腎上腺素?fù)尵取? 組患兒術(shù)中均未發(fā)生心律失常、低氧血癥、氣胸等不良反應(yīng)。

      3 討論

      本研究發(fā)現(xiàn),側(cè)臥位CPB 下行先心病糾治術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率較高,且主要發(fā)生在左肺(受壓側(cè)肺)側(cè)區(qū)和后區(qū);5 cmH2O PEEP 可以減少患兒的肺不張發(fā)生率。

      研究[9]顯示,兒童因氣道和肺實(shí)質(zhì)發(fā)育尚未完全、生理功能上存在差異等,其圍術(shù)期發(fā)生肺不張的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于成人;而先心病患兒尤其是肺血多型先心病患兒,由于其肺充血、淤血導(dǎo)致肺內(nèi)血流量增多、肺順應(yīng)性降低等,較非先心病患兒更易發(fā)生肺不張。同時(shí),有研究[6]發(fā)現(xiàn)麻醉因素也是先心病患兒肺不張的高危因素之一,即使是肺功能正常的兒童因麻醉因素引起的肺不張發(fā)生率也高達(dá)68%~100%。此外,在先心病手術(shù)期間,CPB 可激活肺部炎癥反應(yīng),抑制肺泡表面活性物質(zhì)的產(chǎn)生,從而加劇肺泡的塌陷和肺不張的發(fā)生[10-11]。側(cè)臥位下行先心病糾治術(shù)時(shí),由于重力因素導(dǎo)致下肺血流多于上肺,使得下肺更易發(fā)生肺不張。據(jù)報(bào)道,行先心病糾治術(shù)的患兒在全身麻醉誘導(dǎo)后1 min 和手術(shù)后即刻肺不張的發(fā)生率分別高達(dá)76%和92%[3],且年齡越小越明顯[7]。本研究顯示手術(shù)過程中未加PEEP 的患兒手術(shù)后即刻肺不張的發(fā)生率為92.9%,與上述研究結(jié)果相一致。研究[12]發(fā)現(xiàn),肺不張的發(fā)生與術(shù)后肺部并發(fā)癥有明顯的相關(guān)性,而嚴(yán)重的肺部并發(fā)癥可導(dǎo)致醫(yī)療資源浪費(fèi)、患兒住院時(shí)間延長、住院費(fèi)用增加等。肺超聲檢查具有無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、便攜、準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),是床旁診斷小兒先心病術(shù)后肺不張的準(zhǔn)確可靠的方法[5]。

      作為肺保護(hù)性通氣策略之一[13],麻醉期間使用PEEP可以增加成人患者的FRC,防止氣道塌陷,從而改善通氣和氧合,減少肺不張和術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生[14-17]。兒童的FRC 較成人有所下降,側(cè)臥位開胸手術(shù)時(shí)其下肺受壓嚴(yán)重,再加上手術(shù)切口小、外科操作壓迫等,更易發(fā)生小氣道塌陷和氧分壓下降。既往研究[18]表明,在全身麻醉誘導(dǎo)后,給予適當(dāng)?shù)腜EEP 可以減少兒童肺不張的發(fā)生。本研究結(jié)果也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

      Song 等[7]研究發(fā)現(xiàn),肺超聲引導(dǎo)下行肺復(fù)張并聯(lián)合使用5 cmH2O PEEP 可使嬰兒全身麻醉后的肺不張發(fā)生率降低至25%。本研究中,我們未對(duì)患兒行超聲引導(dǎo)下的肺復(fù)張,僅在氣管插管后即刻予5 cmH2O PEEP 維持,患兒術(shù)后肺不張發(fā)生率明顯高于25%,這是因?yàn)榉螐?fù)張打開了已經(jīng)塌陷的肺單位,而PEEP 主要是用來維持肺單位的開放。即肺塌陷不能用標(biāo)準(zhǔn)水平的PEEP 來克服,只有個(gè)體化的肺復(fù)張才能獲得令人滿意的效果。上述2項(xiàng)研究結(jié)果均表明5 cmH2O PEEP 不能完全預(yù)防患兒肺不張,而高水平的PEEP 可能會(huì)增加胸腔內(nèi)壓,導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定[19],甚至可能會(huì)影響外科醫(yī)師操作。因此,預(yù)防先心病患兒肺不張的最佳PEEP 值及其臨床應(yīng)用尚有待進(jìn)一步研究。

      本研究尚存在一定的局限性,如僅探討了2組患兒術(shù)前和術(shù)后即刻的肺不張情況。有關(guān)此類患兒術(shù)后拔管后及術(shù)后24 h的肺不張狀況將在今后的研究中進(jìn)一步探討。

      綜上所述,側(cè)臥位CPB 下行先心病糾治術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率較高,應(yīng)用5 cmH2O PEEP 可顯著降低肺不張的發(fā)生率,但預(yù)防先心病患兒肺不張的最佳PEEP 值尚待進(jìn)一步驗(yàn)證。

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