保護(hù)性肺通氣在嬰兒先天性心臟病術(shù)中的應(yīng)用

孫瑗 沈賽娥 石學(xué)銀 梅舉 鄧小明

保護(hù)性肺通氣在嬰兒先天性心臟病術(shù)中的應(yīng)用

孫瑗 沈賽娥 石學(xué)銀 梅舉 鄧小明

作者單位：200433 上海市，第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院麻醉科（孫瑗、鄧小明）；上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院麻醉與重癥醫(yī)學(xué)科（孫瑗、沈賽娥、石學(xué)銀），胸外科（梅舉）

目的 探討體外循環(huán)下行先心病糾治術(shù)的嬰兒進(jìn)行保護(hù)性肺通氣的臨床可行性及效應(yīng)。方法 20例選擇性體外循環(huán)下主動脈阻斷行先天性心臟病根治術(shù)的嬰兒（≤1歲），術(shù)中行小潮氣量通氣，體外循環(huán)停機(jī)后行肺復(fù)張，并監(jiān)測壓力-容量環(huán)和肺動態(tài)順應(yīng)性確定最佳PEEP值通氣至術(shù)畢。監(jiān)測保護(hù)性肺通氣過程中基本生命體征及不良反應(yīng)情況，并比較體外循環(huán)停機(jī)超濾后（T1）、肺復(fù)張后（T2）及出手術(shù)室前（T3）患兒氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）、氣道峰壓（Ppeak）、肺動態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）、肺泡動脈血氧分壓差（A-aDO2）、呼氣末二氧化碳分壓差（Pa-ETCO2）和肺內(nèi)分流率（Fshunt）。結(jié)果 所有患兒基本生命體征指標(biāo)均處于正常穩(wěn)定范圍，無嚴(yán)重不良反應(yīng)。T2與 T1時比較，PaO2/FiO2、Cdyn增加（P＜0.01），A-aDO2及 Fshunt減?。≒＜0.01），Ppeak降低，Pa-ETCO2減?。≒＜0.05）。其中，PaO2/FiO2、Cdyn、A-aDO2及 Fshunt的改變效應(yīng)可維持至 T3。結(jié)論 保護(hù)性肺通氣策略可安全地應(yīng)用于嬰兒體外循環(huán)下先天性心臟病手術(shù)中，并可改善患兒體外循環(huán)后氧合、肺順應(yīng)性、彌散功能及通氣血流比，降低氣道阻力，減小肺內(nèi)分流。

先天性心臟病；嬰兒；體外循環(huán)；保護(hù)性肺通氣

隨著體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）技術(shù)的進(jìn)步和對其基礎(chǔ)和臨床研究的不斷深入，心肌保護(hù)措施和心臟外科技巧的不斷完善和提高，心臟直視手術(shù)的死亡率和并發(fā)癥逐漸下降。然而，CPB術(shù)后肺功能障礙的發(fā)生率仍高達(dá)20%～25%[1,2]。而對于先心病患兒，CPB轉(zhuǎn)流后與轉(zhuǎn)流前相比，往往存在肺順應(yīng)性降低，氣道峰壓、氣道平臺、氣道阻力增高[3]。近年來，臨床上也將重癥監(jiān)護(hù)室中肺功能損害患者的保護(hù)性肺通氣策略應(yīng)用于肺功能正常的外科手術(shù)患者。目前關(guān)于小兒先天性心臟病麻醉手術(shù)期間保護(hù)性肺通氣鮮有相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表，為此我們設(shè)計本試驗，研究對體外循環(huán)下行先心病糾治術(shù)的嬰兒進(jìn)行保護(hù)性肺通氣的臨床可行性及效應(yīng)，報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2014年5～9月本院進(jìn)行的選擇性體外循環(huán)下主動脈阻斷行正中胸骨切口先天性心臟病根治術(shù)的嬰兒（≤1歲）20例入選本研究。非體外循環(huán)下先心病手術(shù)（PDA結(jié)扎、主動脈縮窄糾治）、姑息性手術(shù)（肺動脈環(huán)縮、體肺動脈分流）、術(shù)中經(jīng)食管超聲或術(shù)后經(jīng)胸超聲心動圖檢查明確仍有殘留心內(nèi)水平分流的患兒或術(shù)后發(fā)生左心功能不全并經(jīng)心臟超聲確認(rèn)的患兒［定義為左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜50%］排除于本研究之外。

1.2 麻醉及手術(shù)方式 所有患兒入手術(shù)室后開放外周靜脈，給予咪唑安定0.1 mg/kg、丙泊酚2 mg/kg、芬太尼10 μg/kg、羅庫溴銨0.6 mg/kg誘導(dǎo)后氣管插管。麻醉維持為丙泊酚 2～6 mg·kg-1·h-1、芬太尼10 μg·kg-1·h-1、羅庫溴銨 0.3～0.6 mg·kg-1·h-1，間斷給予七氟烷吸入維持麻醉深度。接Drager-Primus麻醉機(jī)行機(jī)械通氣，40%～60%空－氧混合通氣。

體外循環(huán)期間采取全身淺低溫法，Maquet Jostra HL20型人工心肺機(jī)，流量2.0～2.4 L·min-1·M-2，平均動脈壓維持在 40～60 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），Hct控制在25%～30%。心臟復(fù)跳后復(fù)溫至直腸溫36℃停CPB。所有患兒均行改良超濾。復(fù)溫后常規(guī)應(yīng)用多巴胺、硝酸甘油等血管活性藥物維持循環(huán)穩(wěn)定輔助體外循環(huán)撤機(jī)至術(shù)畢。所有患兒手術(shù)糾治情況通過philips iE33超聲儀進(jìn)行評估，術(shù)中使用食管超聲探頭（S7-3t）或術(shù)后使用經(jīng)胸超聲探頭（S5-1）。

1.3 保護(hù)性肺通氣方式 所有患兒術(shù)中壓力控制通氣模式，通過調(diào)節(jié)吸氣峰壓來調(diào)節(jié)監(jiān)測呼出潮氣量，調(diào)整呼出潮氣量6～8 ml/kg（理想體重），吸氣峰壓閾值≤30 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），吸呼比（I∶E）1∶1.5～2.0，調(diào)整通氣頻率維持呼氣末二氧化碳分壓（ETCO2）＜50 mm Hg?；純涸隗w外循環(huán)停機(jī)行改良超濾后進(jìn)行肺復(fù)張。復(fù)張時用Datex ULTSV-23-06監(jiān)護(hù)儀小兒用D-lite管監(jiān)測壓力-容量環(huán)和肺動態(tài)順應(yīng)性，以5 cm H2O間隔逐漸增加PEEP至15 cm H2O，每次增加PEEP值后維持45～60 s進(jìn)行肺復(fù)張。再從15 cm H2O將PEEP值每30 s降低2 cm H2O，直到肺動態(tài)順應(yīng)性突然下降，此時的PEEP值+2 cm H2O為最佳PEEP值。確定最佳PEEP值后將呼吸機(jī)參數(shù)調(diào)整至開始復(fù)張前的參數(shù)，但將PEEP值調(diào)整至確定的最佳PEEP值，直至手術(shù)結(jié)束。理想體重值參考上海市區(qū)男、女童體格發(fā)育五項指標(biāo)評價參考值（2005年版）。

1.4 監(jiān)測指標(biāo) 監(jiān)測并記錄體外循環(huán)前（T0）、體外循環(huán)停機(jī)超濾后（T1）、肺復(fù)張后（T2）及出手術(shù)室前（T3）基本生命體征參數(shù)包括動脈血?dú)鈖H值、PaCO2、心率（HR）、平均動脈壓（MAP）、中心靜脈壓（CVP）；術(shù)中機(jī)械通氣、肺復(fù)張及加用最佳PEEP值后不良反應(yīng)的情況，包括低血壓、心動過緩、心律失常、氣胸、縱隔氣腫等氣壓傷的程度、持續(xù)時間及是否需要額外使用血管活性藥物糾正。

分三個時點(diǎn)在體外循環(huán)停機(jī)超濾后（T1）、肺復(fù)張后（T2）及出手術(shù)室前（T3），用 Datex ULT-SV-23-06監(jiān)護(hù)儀及RADIOMETERR血?dú)夥治鰞x（ABL800 FLEX，Denmark）監(jiān)測患兒的氧合指數(shù)（PaO2/FiO2）、氣道峰壓（Ppeak）、肺動態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）、肺泡動脈血氧分壓差（A-aDO2）、呼氣末二氧化碳分壓差（Pa-ETCO2）和肺內(nèi)分流率（Fshunt）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 統(tǒng)計學(xué)分析用SPSS 16.0軟件。所有計量數(shù)據(jù)均以±s表示，計數(shù)資料以例數(shù)（百分比）表示。各時點(diǎn)間比較用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析，并用LSD法做不同時點(diǎn)間的多重比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 納入本研究的患兒共20例，其一般情況及疾病分類見表1。

2.2 保護(hù)性肺通氣實(shí)施的不良反應(yīng) 體外循環(huán)前（T0）、體外循環(huán)停機(jī)超濾后（T1）、肺復(fù)張后（T2）及出手術(shù)室前（T3），基本生命體征指標(biāo) pH 值、PaCO2、心率（HR）、平均動脈壓（MAP）、中心靜脈壓（CVP）均處于正常穩(wěn)定范圍，見表2。其中pH值體外停機(jī)超濾后、MAP肺復(fù)張后及出手術(shù)室前均較體外循環(huán)前升高，HR出手術(shù)室前較超濾后降低。

所有患兒均完成了肺復(fù)張，復(fù)張過程中未發(fā)生心動過緩、心律失常、氣胸、縱隔氣腫等不良反應(yīng)。1例患兒在PEEP值調(diào)整至10 cm H2O通氣30 s后、1例患兒在PEEP值調(diào)整至15 cm H2O通氣15 s后發(fā)生一過性收縮壓較前下降20%，中心靜脈單次給予2 μg/kg去氧腎上腺素推注，15 s內(nèi)收縮壓均恢復(fù)PEEP值調(diào)整前的水平，肺復(fù)張并未因此暫?；蚪K止，繼續(xù)肺復(fù)張進(jìn)程，未再次發(fā)生低血壓情況。

2.3 各時點(diǎn)的呼吸力學(xué)及血?dú)鈪?shù)比較 肺復(fù)張后（T2）較體外循環(huán)結(jié)束時（T1），PaO2/FiO2、Cdyn增加（P＜0.01），A-aDO2及 Fshunt減?。≒＜0.01），Ppeak降低，Pa-ETCO2減小（P＜0.05）。其中，PaO2/FiO2、Cdyn、A-aDO2、Fshunt的改變效應(yīng)可維持至術(shù)畢（T3）。見表3。

表1 患兒一般情況［±s，例數(shù)及百分率（%）］

表1 患兒一般情況［±s，例數(shù)及百分率（%）］

最佳PEEP（cm H2O）單純房/室間隔缺損 房/室間隔缺損合并瓣膜疾病 部分性肺靜脈異位引流例數(shù) 月齡 體重（kg） 男/女 肺高壓 術(shù)前1周上呼吸道感染史 心內(nèi)右向左分流 左室射血分?jǐn)?shù)（%）20 5.82±2.40 6.50±2.32 9/11 14（70） 6（30） 15（75） 65.36±4.32疾病類型 麻醉時間（min）CPB停止至手術(shù)結(jié)束時間（min）體外循環(huán)時間（min）15（75） 4（20） 1（5） 223.45±18.82 60.63±12.51 61.55±9.00 4.90±1.22

表2 各時點(diǎn)基本生命體征情況（±s）

表2 各時點(diǎn)基本生命體征情況（±s）

注：PaCO2：動脈血二氧化碳分壓；HR：心率；MAP：平均動脈壓；CVP：中心靜脈壓。與 T0時點(diǎn)比較，aP＜0.05，bP＜0.01；與 T1時點(diǎn)比較，cP＜0.05

不同時點(diǎn)CVP（cm H2O）T0 44.66±5.04 7.359±0.026 134.09±7.89 52.09±7.48 8.82±2.56 T1 43.46±3.88 7.398±0.035a139.91±15.99 58.64±11.29 8.91±2.02 T2 44.97±3.89 7.390±0.016 137.63±15.35 61.27±11.71a 9.00±2.41 T3 43.58±3.57 7.376±0.027 133.82±16.73c 61.55±7.76b 9.18±1.60（mm Hg） pH HR（次/min）PaCO2MAP（mm Hg）

表3 各時點(diǎn)呼吸力學(xué)及血?dú)鈪?shù)（±s）

表3 各時點(diǎn)呼吸力學(xué)及血?dú)鈪?shù)（±s）

注：PaO2/FiO2：氧合指數(shù)；A-aDO2：肺泡動脈血氧分壓差；Ppeak：氣道峰壓；Fshunt：肺內(nèi)分流率；Cdyn：肺動態(tài)順應(yīng)性；Pa-ETCO2：呼氣末二氧化碳分壓差。與 T1時點(diǎn)比較，aP＜0.01，bP＜0.05

不同時點(diǎn)PaO2/FiO2A-aDO2（mm Hg）Ppeak（cm H2O）Fshunt（%）Cdyn（ml/cm H2O）Pa-ETCO2（mm Hg）T1 261.95±76.42 200.75±58.66 17.00±2.05 13.71±4.87 3.55±1.19 7.05±2.44 T2 344.55±106.63a 135.84±54.96a 15.91±1.58b 8.61±4.01a 4.60±1.86a 6.07±2.41bT3 383.22±94.05a 122.99±54.14a 16.00±0.77 7.83±4.00a 4.59±1.72a 6.33±2.45

3 討論

保護(hù)性肺通氣策略源于重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)中關(guān)于在新生兒肺部疾病[4]、慢性阻塞性肺病、哮喘及急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）[5,6]中過高的肺部膨脹壓力或高潮氣量會導(dǎo)致肺損傷（及可能降低生存率）的認(rèn)識。而越來越多的實(shí)驗和臨床研究也顯示，保護(hù)性肺通氣策略不等同于低潮氣量通氣，另一個關(guān)鍵點(diǎn)是通過肺復(fù)張及呼氣末氣道正壓PEEP以“維持肺容量”，減小肺膨脹不全和肺內(nèi)分流，改善通氣的分布最終優(yōu)化氣體交換[7]。

涉及成人體外循環(huán)時持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）或低潮氣量通氣、CPB時或脫機(jī)后PEEP通氣、體外循環(huán)脫機(jī)時或在ICU進(jìn)行肺復(fù)張的814個病例的16項隨機(jī)臨床試驗的Meta分析[8]證實(shí)，這些通氣方法可改善體外循環(huán)后的氧合，但其效應(yīng)并不持久，并不能改善預(yù)后。在小兒使用保護(hù)性肺通氣策略方面，Boriosi等[9]在肺損傷的危重病患兒通過PEEP遞增法直至臨界開放壓進(jìn)行肺復(fù)張2 min，再通過PEEP遞減滴定試驗確定最佳PEEP值，繼續(xù)以最佳PEEP值進(jìn)行控制通氣，PaO2/FiO2在4 h內(nèi)增加80%，12 h內(nèi)仍能維持增加40%，且并沒有因肺復(fù)張而發(fā)生低血壓、心動過緩、氣壓傷、低氧血癥或心律失常等嚴(yán)重不良反應(yīng)，經(jīng)CT掃描證實(shí)肺通氣的面積可增加3%～72%。Scohy等[10]則報道，在體外循環(huán)下先天性心臟病手術(shù)的小兒患者，體外循環(huán)結(jié)束后，予8 cm H2O的PEEP通氣并進(jìn)行肺復(fù)張，較單純給予8 cm H2O的PEEP通氣或不予PEEP通氣，可顯著改善呼氣末肺容量、動態(tài)順應(yīng)性及PaO2/FiO2。

本研究選取的小兒病例為1歲以內(nèi)的嬰兒，多數(shù)是房室間隔缺損的病例。這類患兒往往缺損較大，肺血增多，肺動脈壓力較高，術(shù)前可有心內(nèi)右向左分流，加之年齡小、體重低，體外循環(huán)停機(jī)后容易出現(xiàn)呼吸功能不全、氧合低下。我們在整個手術(shù)過程中采用壓力控制下保證6～8 ml/kg（理想體重）的小潮氣量通氣并調(diào)節(jié)呼吸頻率，以避免大潮氣量、高氣道壓引起的肺泡過度膨脹。在體外循環(huán)前后及肺復(fù)張后直至術(shù)畢各時點(diǎn)，PaCO2及pH值均在正常范圍內(nèi)，未出現(xiàn)二氧化碳蓄積及酸血癥，且HR、MAP及CVP等基本生命體征也均處于正常值。在體外循環(huán)撤機(jī)超濾后通過采用對循環(huán)干擾較小的PEEP逐步增加法進(jìn)行肺復(fù)張，并滴定最佳PEEP值維持至術(shù)畢。雖然有2例患兒在較高PEEP水平肺復(fù)張時出現(xiàn)一過性低血壓，但通過短效的血管活性藥物均能很快糾正，也未出現(xiàn)心動過緩、心律失常、氣胸、縱隔氣腫等不良反應(yīng)。MAP在各時點(diǎn)的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，在肺復(fù)張后及術(shù)畢較體外循環(huán)前上升，也符合解剖結(jié)構(gòu)異常得以糾正、心功能及循環(huán)改善的特征。而Amorim等[11]報道，即便是在術(shù)前平均肺動脈壓（MPAP）超過25 mm Hg的危重先心病患兒，術(shù)畢給予10～15 cm H2O的PEEP復(fù)張肺，右房壓（RAP）、左房壓（LAP）、HR、MAP 均能保持穩(wěn)定，MPAP僅有輕度及短暫的上升，所有患兒均耐受良好。

考慮到小兒機(jī)械通氣呼吸力學(xué)及先天性心臟病血流動力學(xué)的特性，我們將15 cm H2O設(shè)置為肺復(fù)張的最高PEEP值，使體外循環(huán)過程中塌陷肺泡最大限度復(fù)張并保持其開放，以增加肺容積；并通過遞減PEEP值滴定以找出肺動態(tài)順應(yīng)性突然下降時的臨界閉合壓，將最佳PEEP值定義為臨界閉合壓加上2 cm H2O。理論上，最佳PEEP值可剛好使陷閉肺泡擴(kuò)張，可使含氣肺泡數(shù)量增加20%以上，從而使含氣肺總量超過60%，并清除部分分流，從而改善氧合，減少反復(fù)打開和關(guān)閉肺泡產(chǎn)生剪切力導(dǎo)致的肺損傷，總體上改善肺循環(huán)。我們的呼吸力學(xué)及血?dú)夥治龅慕Y(jié)果顯示，肺復(fù)張及最佳PEEP通氣可明顯改善體外循環(huán)后患兒的氧合及肺順應(yīng)性，并可維持至術(shù)畢；而氣道阻力可通過肺復(fù)張降低，雖然其效應(yīng)短暫。而肺復(fù)張后及至術(shù)畢較體外循環(huán)結(jié)束時A-aDO2及Fshunt減小，肺復(fù)張后較體外結(jié)束時Pa-ETCO2減小，說明肺復(fù)張及最佳PEEP通氣可改善體外循環(huán)后患兒的肺彌散功能、通氣-血流比，并減小肺內(nèi)分流。

小潮氣量、肺復(fù)張及最佳PEEP通氣的保護(hù)性肺通氣策略，可安全地應(yīng)用于嬰兒體外循環(huán)下先天性心臟病手術(shù)中，并可改善患兒體外循環(huán)后氧合及肺順應(yīng)性，降低氣道阻力，并改善患兒的肺彌散功能、通氣血流比，減小肺內(nèi)分流。

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Lung protective ventilation in the congenital heart disease operation of infants

SUN Yuan＊，SHEN Sai-e，SHI Xue-yin，et al.＊Department of Anesthesia，Changhai hospital of Shanghai，Shanghai 200433，China

DENG Xiao-ming，E-mail：deng_x@yahoo.com

Objective To evaluate the feasibility and effect of the lung protective ventilation strategy during congenital heart disease operation of infants under cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods 20 congenital heart disease infants（year≤1）that selected for corrective operation under CPB with aorta cross-clamping were ventilated with small tidal volume，alveolar recruitment maneuver after CPB，and ventilated with the optimal PEEP determined by pressure-volume circle and pulmonary dynamic compliance.The basic vital signs and complication were observed during the whole procedure，the PaO2/FiO2，Ppeak，Cdyn，A-aDO2and Fshunt were compared among after CPB（T1），after alveolar recruitment（T2），operation finished（T3）.ResultsAll the basic vital signs of the infants were stable and within the normal range，there were no serious complications.PaO2/FiO2、Cdynincreased（P＜0.01），A-aDO2and Fshunt decreased（P＜0.01），Ppeak and Pa-ETCO2decreased（P＜0.05）at T2compared with T1.The effect of PaO2/FiO2，Cdyn，A-aDO2and Fshunt lasted to T3.Conclusion The lung protective ventilation strategy can be applied in congenital heart disease operation of infants under CPB safely.It may improve the oxygenation，pulmonary compliance，diffusion and vent-flow ratio，decrease the airway resistance and intrapulmonary shunt.

Congenital heart disease；Infant；Cardiopulmonary bypass；Lung protective ventilation

鄧小明，E-mail：deng_x@yahoo.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2016.03.007

R654.2

B

1672-5301（2016）03-0214-04

2015-12-01）