等比通氣對(duì)腹腔鏡下老年患者呼吸力學(xué)及白細(xì)胞介素6的影響

吳 津,劉順順,周金田,王虎山,宋雪松

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院 麻醉科,吉林 長(zhǎng)春130021)

*通訊作者

等比通氣對(duì)腹腔鏡下老年患者呼吸力學(xué)及白細(xì)胞介素6的影響

吳 津,劉順順,周金田,王虎山,宋雪松*

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院 麻醉科,吉林 長(zhǎng)春130021)

由于腹腔鏡技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)的老齡化，越來(lái)越多的老年患者要求進(jìn)行微創(chuàng)治療。但是，老年人心肺儲(chǔ)備功能降低,出現(xiàn)低氧血癥、肺不張、肺損傷等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)更大。腹腔鏡手術(shù)時(shí)CO2氣腹及頭低足高位增加腹內(nèi)壓、抬高膈肌，使肺容量減少、胸肺順應(yīng)性下降、氣道阻力增加、肺不張發(fā)生，老年患者會(huì)加重上述損害[1]。

調(diào)節(jié)機(jī)械通氣參數(shù)可在某種程度上降低二氧化碳潴留和低氧血癥發(fā)生率，但仍有氣壓傷等導(dǎo)致肺損傷發(fā)生，因此，通氣模式的選擇顯得尤為重要。

研究表明，急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的患者，壓力控制的吸呼比為2∶1 的反比通氣模式在氣體交換方面比傳統(tǒng)吸呼比容量控制的通氣模式更有效[2,3]。我們考慮應(yīng)用反比通氣如2∶1或3∶1，但是由于過(guò)度地延長(zhǎng)吸呼比有導(dǎo)致氣壓傷或激活細(xì)胞因子的潛在風(fēng)險(xiǎn)，就我們所知，這些風(fēng)險(xiǎn)與肺損傷有關(guān)系。我們假設(shè)1∶1吸呼比是合適的，它能將這些風(fēng)險(xiǎn)降到最低。本項(xiàng)研究的目的是觀察在腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)中1：1吸呼比與1：2吸呼比相比對(duì)老年患者呼吸力學(xué)及白細(xì)胞介素6的影響，為臨床應(yīng)用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取吉林大學(xué)第一醫(yī)院擇期行腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)，年齡在60-75歲之間、ASA分級(jí)在Ⅱ-Ⅲ 級(jí)的患者40例，其中男性22例，女性18例。排除標(biāo)準(zhǔn)：慢性阻塞性肺疾病、哮喘、氣胸病史；未經(jīng)控制的高血壓；冠狀動(dòng)脈閉塞性病史；腦血管疾?。桓文I功能不全；大量吸煙；肥胖(BMI≥30 kg/m2)。這些患者隨機(jī)分成兩組，A組，氣腹并且改頭低足高位后就改為1∶1吸呼比，30 min后轉(zhuǎn)為1∶2吸呼比，B組采用相反的通氣模式。本研究獲醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，并與患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 麻醉誘導(dǎo)與維持 患者入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)心率、血壓、心電圖和脈搏血氧飽和度并且用 BIS 監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)腦電意識(shí)深度。250 ml醋酸鈉林格液在麻醉誘導(dǎo)前輸入，隨后以5 ml/kg/h的速度泵注。麻醉誘導(dǎo)應(yīng)用芬太尼3-5 μg/kg、順式阿曲庫(kù)銨0.15 mg/kg、依托咪酯0.2-0.3 mg/kg或丙泊酚1.5-2 mg/kg，氣管插管成功后(男：管徑 ID7.5；女：管徑 ID7.0)接麻醉機(jī)進(jìn)行機(jī)械通氣。誘導(dǎo)后立即行右側(cè)橈動(dòng)脈穿刺和右側(cè)頸內(nèi)靜脈穿刺分別監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈血壓和中心靜脈壓。麻醉維持應(yīng)用丙泊酚4-6mg/kg/h，瑞芬太尼0.1-0.3 μg/kg/min，間斷給予肌松藥。麻醉深度維持在 BIS 值 40-60 之間，術(shù)畢所有患者均拔管后送入蘇醒室。

1.3 機(jī)械通氣 所有患者接受相同的通氣方案：采用壓力控制通氣模式，吸入100%的氧氣，潮氣量6-8 ml/kg，PEEP為5 cmH2O，氣腹開始前吸呼比均為1∶2，氣腹期間手術(shù)床傾斜角度保持基本相同(30-45度)。氣腹建立并且頭低足高位后根據(jù)實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行調(diào)整，其他參數(shù)保持不變。調(diào)整呼吸頻率，使得呼末二氧化碳在40±2 mmHg的范圍。術(shù)中人工CO2氣腹壓維持13-14 mmHg，術(shù)后隨訪患者住院期間的呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥。

1.4 指標(biāo)檢測(cè) 下列時(shí)間點(diǎn)測(cè)定動(dòng)脈、中心靜脈血?dú)?、呼吸力學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)：麻醉誘導(dǎo)后10 min、建立氣腹并且改變體位30 min后、轉(zhuǎn)變吸呼比30 min后、關(guān)閉氣腹10 min后，并且用此結(jié)果來(lái)計(jì)算相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的肺內(nèi)分流量和生理無(wú)效腔，記錄相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的呼吸力學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，于麻醉誘導(dǎo)后10 min、建立氣腹并且改變體位30 min后兩個(gè)時(shí)間抽5 ml靜脈血，待測(cè) IL-6(酶聯(lián)免疫吸附法ELISA 法)。氣腹期間維持患者血壓及心率在基礎(chǔ)值±20%之間，若超出此范圍，該患者被排除在本項(xiàng)研究，并且給予血管活性藥來(lái)維持血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定。用以下方程式來(lái)計(jì)算動(dòng)脈血和中心靜脈氧含量：CxO2=1.36*Hb*SxO2+0.0031*PxO2，其中Hb是血紅蛋白濃度(g/dl)，SxO2是血氧飽和度。由于吸入的100%的氧氣，Qs/Qt用以下公式計(jì)算：Qs/Qt=(CcO2-CaO2)/(CcO2-CvO2)(CcO2是計(jì)算出的毛細(xì)血管的氧含量，假定肺毛細(xì)血管氧分壓等于動(dòng)脈氧分壓，中心靜脈氧飽和度等于混合靜脈氧飽和度)。而無(wú)效腔率用以下公式計(jì)算：Vd/Vt = 1.14 *(PaCO2-PE′CO2)/PaCO2-0.005。計(jì)算肺的順應(yīng)性Cydn=VT/(Peak-PEEP)，其中PEEP為呼氣末正壓通氣。所有統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)中，吸呼比為1∶1的收集在一組，吸呼比為1∶2的收集在一組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

在氣腹期間，沒(méi)有患者發(fā)生嚴(yán)重的低氧血癥、高碳酸血癥和難以控制的低血壓，因此，40例患者均完成了本項(xiàng)研究。

2.1 一般資料 患者的一般情況、年齡、BMI等一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的血?dú)夥治黾昂粑W(xué)參數(shù)結(jié)果 見(jiàn)表1。

表1 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的血?dú)夥治黾昂粑W(xué)參數(shù)

與氣腹前相比，*P<0.05:；與常規(guī)組1∶2組相比，□P<0.05

表中可以看出：1∶1組中，Vd/Vt、 Peak明顯低于1∶2組并且PaO2、Cdyn高于1∶2組，另一方面，與氣腹前相比，氣腹后,1：1組、1∶2組，PaCO2、Ppeak、Pmean、Qs/Qt顯著增加，然而，PaO2、Cdyn是下降的。

2.3 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)的變化 見(jiàn)表2。

表2 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)的變化

與氣腹前相比，*P<0.05:；與常規(guī)組1∶2組相比，□P<0.05

監(jiān)測(cè)到的SBP、DBP、HR、CVP與組間相比或與氣腹前相比均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.4 IL- 6水平 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)IL- 6濃度見(jiàn)表3。

表3 各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的IL- 6濃度

與氣腹前相比，*P<0.05:；與常規(guī)組1∶2組相比，□P<0.05

與氣腹前相比，兩組血清中IL- 6的濃度均明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；與1∶2組相比，1∶1組血清中IL- 6的濃度顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討論

本項(xiàng)隨機(jī)的、對(duì)照的交互性研究的目的在于闡明氣腹期間，1∶1吸呼比對(duì)老年患者的影響。結(jié)果表明，與1∶2吸呼比相比，1∶1吸呼比顯著影響呼吸力學(xué)如降低Ppeak和無(wú)效腔率，增加了PaO2，改善肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性，并且，1∶1吸呼比可以降低IL- 6的濃度。

過(guò)高的Ppeak常伴隨在腹腔鏡手術(shù)中，從而造成肺泡機(jī)械傷，甚至引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。然而，高Ppeak是呼吸機(jī)相關(guān)性急性肺損傷的最主要的危險(xiǎn)因素[4]。老年患者，肺順應(yīng)性較差，在氣腹與頭低足高位的雙重作用下，氣道阻力明顯增加，肺活量及功能殘氣量降低，肺泡通氣/血流比值失調(diào)，更易導(dǎo)致嚴(yán)重的肺不張甚至肺損傷[5]。研究證明，一個(gè)延長(zhǎng)的吸呼比如1.5∶1或1∶1能夠增加氧合[6,7]，因此，在我們的設(shè)計(jì)中就把這些研究成果聯(lián)系起來(lái)。反比通氣延長(zhǎng)吸氣時(shí)間從而延長(zhǎng)肺充氣膨脹時(shí)間，升高Pmean；呼氣時(shí)間的相對(duì)縮短能夠增加功能殘氣量，從而有助于增加氧合和改善肺順應(yīng)性，保持呼氣末肺泡相對(duì)開放，改善通氣/血流比值，降低死腔率[8,9]。

本研究采用臨床科研設(shè)計(jì)中的交叉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，此方法在循證醫(yī)學(xué)中作為隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的一種，論證強(qiáng)度較高。為了糾正順序誤差，我們將受試者平均分成兩組，使得兩種處理在受試者中施加的先后順序交叉：A組，建立氣腹并且改變體位后，行1∶1吸呼比，30 min后轉(zhuǎn)為1∶2，B組采用相反的順序。這種交叉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)：可以增加受試者的利用率；避免受試者人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征等無(wú)關(guān)變量的影響。

在本項(xiàng)研究中，我們應(yīng)用PCV而不是VCV。研究顯示，采用壓力控制通氣，能降低術(shù)中Ppeak，因此，可以安全有效地應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)麻醉的呼吸管理[10]。

PEEP能夠使得萎陷的肺泡擴(kuò)張，改善通氣/血流比值，從而增加PaO2。通過(guò)肺泡 PaO2的升高，反射性擴(kuò)張肺血管，降低氣道壓[11,12]。有研究報(bào)道，合理應(yīng)用PEEP可避免機(jī)械通氣引起的肺炎癥反應(yīng)，但是，過(guò)高的PEEP則加重肺部炎癥反應(yīng)[13，14]。因此,我們將PEEP值設(shè)為5 cmH2O。

炎癥因子在應(yīng)激反應(yīng)中起重要作用，其中IL-6是重要的炎性因子[15]，是機(jī)體急性應(yīng)激反應(yīng)中最重要最敏感的一種標(biāo)志物[16],其濃度與肺損傷程度呈正比[17]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，氣腹后IL-6的濃度顯著增高，可能與氣腹后引起肺損傷相關(guān)。與傳統(tǒng)1∶2吸呼比相比，1∶1吸呼比能顯著減低IL-6的濃度，這可能與1∶1吸呼比能降低Ppeak，增加氧合，改善肺順應(yīng)性等來(lái)降低肺泡的機(jī)械性損傷，從而減少IL-6的釋放相關(guān)。IL-6濃度的測(cè)定未采用交互性的研究，就是防止交互前的通氣模式會(huì)對(duì)交互后的IL-6測(cè)量濃度產(chǎn)生影響。

綜上所述，老年患者在進(jìn)行腹腔鏡下結(jié)直腸癌根治術(shù)時(shí)，等比通氣下的壓力控制通氣模式能降低Ppeak和無(wú)效腔率，增加PaO2，改善肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性，減少IL-6的釋放，而不引起血流動(dòng)力學(xué)的變化。

[1]Gutt CN,Oniu T,Mehrabi A,et al.Circulatory and respiratory complications of carbondioxide insufflations[J].Dig Surg,2004,21(2):95.

[2]Miller MP,Sagy M.Pressure characteristics of mechanical ventilation and incidence of pneumothorax before and after the implementation of protective lung strategies in the management of pediatric patients with severe ARDS[J].Chest,2008,134(5):969.

[3]Roy S,Habashi N,Sadowitz B,et al.Early airway pressure release ventilation prevents ARDS - a novel preventive approach to lung injury[J].Shock,2013,39(1):28.

[4]Pinheiro DE,Oliveira R,Hetzel M P,et al.Mechanical ventilation with high tidal volume induces inflammation in patients without lung disease[J/OL].Crit Care，2010,14(2)：R39[2010-03-18].

[5]莊心良，曾因明,陳伯鑾.現(xiàn)代麻醉學(xué)[M]．第3版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2003:1360-1.

[6]Cole AG,Weller SF,Sykes MK.Inverse ratio ventilation compared with PEEP in adult respiratory failure[J].Intensive Care Med,1984,10:227.

[7]Sinha M,Chiplonkar S,Ghanshani R.Pressure-controlled inverse ratio ventilation using laryngeal mask airway in gynecological laparoscopy[J].J Anaesthesiol Clin Pharmacol,2012,28:330.

[8]Mercat A,Titiriga M,Anguel N,et al.Inverse ratio ventilation (I/E-2/1) in acute respiratory distress syndrome[J].Am J Respir Crit Care Med,1997,155:1637.

[9]Gurevitch MJ,Van Dyke J,Young ES,et al.Improved oxygenation and lower peak airway pressure in severe adult respiratory distress syndrome:Treatment with inverse ratio ventilation[J].Chest,1986,89:211.

[10]葉允榮，楊明華．腹腔鏡手術(shù)中壓力和容量控制通氣對(duì)患者氣道峰壓及肺氧合功能的影響[J]．中國(guó)醫(yī)藥指南，2012，10(11):75．

[11]Sundaresan A,Chase JG,Shaw GM，et al.Model-based opti mal PEEP in mechanically ventilated ARDS patients in the intensive care unit [J].Biomed Eng Online，2011，10：64.

[12]Bouhemad B，Brisson H，Le -Guen M，et al.Bedside ultra-sound assessment of positive end -expiratory pressure -in duced lung recruitment[J].Am J Respir Cirt Care Med，2011，183(3)：341.

[13]劉風(fēng)鳴，謝逢春，黃 彬，等.無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣在肺栓塞合并呼吸衰竭患者中的應(yīng)用 [J].廣西醫(yī)學(xué)，2013，35(3)：321.

[14]Chen HX,Bao JM.Influence of PEEP on pulmonary inflam matory response [J].Clinical Education of General Pratice，2003,4(1 )： 21.

[15]杭燕南,莊心良,蔣 豪.當(dāng)代麻醉學(xué)[M]．上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002:108.

[16]Altemeier WA,Matute BG,Frevent CW,et al.Mechanical ventilation with moderate tidal volumes synergistically in creases lung cytokine response to systemic endotoxin [J].Am J Physiol Lung Cell Mol Physio,2004,287(3):533.

[17]Bouqren A,Dehoux MS,Setan T,et al.Compartmentalized IL-8 and elastase release within the human lung in unilateral pneumonia[J].Am J Respir Crit Care Med,1996,153(1):336.

1007-4287(2017)06-1034-03

吳津(1990-) ，女，醫(yī)學(xué)碩士，主要從事疼痛基礎(chǔ)與臟器保護(hù)研究;宋雪松(1970-) ，男，醫(yī)學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事疼痛基礎(chǔ)與臟器保護(hù)研究。

2016-10-14)