不同通氣方式對(duì)胸腹腔鏡食管癌根治術(shù)患者氧合和炎性因子的影響

李麗珍， 林 芩， 王翔鋒， 饒福東， 林樹(shù)英

近年來(lái)，胸腔鏡技術(shù)因具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥發(fā)生率低以及術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)，在臨床中被廣泛應(yīng)用。但其對(duì)術(shù)野顯露的要求較高，一般需要雙腔氣管導(dǎo)管插管行單肺通氣來(lái)顯露術(shù)野。然而，雙腔氣管導(dǎo)管插管費(fèi)用高、操作費(fèi)時(shí)，且單肺通氣伴隨的肺缺血/再灌注可導(dǎo)致肺血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，誘發(fā)氧自由基、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細(xì)胞介素1β(interleukin 1 β, IL-1β)等炎癥介質(zhì)釋放，產(chǎn)生一定程度的肺損傷。因此，如何減輕術(shù)中單肺通氣引起的肺損傷是臨床關(guān)注的熱點(diǎn)。有文獻(xiàn)報(bào)道，單腔氣管導(dǎo)管插管配合CO2人工氣胸顯露手術(shù)視野效果較好，應(yīng)用于胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術(shù)中是安全可行的[1-2]。本研究擬觀察單腔氣管導(dǎo)管插管配合CO2充氣對(duì)胸腹腔鏡食管癌根治術(shù)患者血清中炎性因子水平的影響，比較這2種術(shù)野顯露方式對(duì)胸腹腔鏡食管癌根治術(shù)患者氧合及炎性因子的影響程度，為臨床麻醉方法的選擇提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1對(duì)象 選擇2015年6月-2017年3月?lián)衿谛行厍荤R食管癌根治術(shù)的患者40例，男性31例，女性9例；年齡(58±8)歲(41～70歲)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)ASA分級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)；(2)胸腔鏡下手術(shù)時(shí)間超過(guò)60 min。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)嚴(yán)重心肺疾病，心肺功能重度下降；(2)有困難氣道者；(3)精神病患者；(4)不愿意或無(wú)法完成全部試驗(yàn)者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過(guò)，患者均簽署知情同意書(shū)。

采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分成2組(n=20)：雙腔氣管導(dǎo)管插管單肺通氣組(D組)和單腔氣管導(dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣組(S組)。D組男性16例，女性4例，年齡(58±7)歲(42～68歲)，ASA分級(jí)Ⅰ級(jí)2例、Ⅱ級(jí)18例；S組男性15例，女性5例，年齡(59±8)歲(41～70歲)，ASA分級(jí)Ⅰ級(jí)3例、Ⅱ級(jí)17例。2組患者的性別、年齡、ASA分級(jí)差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法 所有患者術(shù)前均無(wú)用藥，禁食8 h，禁飲4 h。入手術(shù)室后連續(xù)監(jiān)測(cè)心電圖(electrocardiogram，ECG)、心率(heart rate，HR)、血壓(blood pressure，BP)、脈搏氧飽和度(pulse oxygen saturation，SpO2)。2%利多卡因局部麻醉下行Allen試驗(yàn)，陰性側(cè)手臂橈動(dòng)脈穿刺置管和右鎖骨下靜脈穿刺，置入雙腔中心靜脈導(dǎo)管，監(jiān)測(cè)直接動(dòng)脈壓(arterial blood pressure，ABP)和中心靜脈壓(central venous pressure，CVP)。靜脈麻醉誘導(dǎo)：咪達(dá)唑侖注射液(規(guī)格：2 mL∶10 mg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H10980025，江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司)2 mg，丙泊酚注射液(規(guī)格：20 mL∶0.2 g，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字J20130013，北京費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司)2 mg/kg，枸櫞酸舒芬太尼注射液(規(guī)格：1 mL∶50 μg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20054171，宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司)0.4 μg/kg，羅庫(kù)溴銨注射液(規(guī)格：5 mL∶50 mg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20093186，浙江仙琚制藥股份有限公司)0.8 mg/kg。D組行雙腔氣管導(dǎo)管插管，導(dǎo)管(愛(ài)爾蘭Covidien II公司)型號(hào)選擇：男性左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管37Fr，女性左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管35Fr，纖維支氣管鏡定位雙腔氣管導(dǎo)管位置。定位標(biāo)準(zhǔn)：(1)通過(guò)側(cè)導(dǎo)管可清晰看到隆突和右主支氣管開(kāi)口，同時(shí)支氣管套囊的邊緣恰好位于隆突水平；(2)通過(guò)支氣管內(nèi)導(dǎo)管可看到左側(cè)上、下肺葉支氣管開(kāi)口。改為左側(cè)臥位后，再次用纖維支氣管鏡確認(rèn)氣管導(dǎo)管位置。S組行單腔氣管插管，導(dǎo)管(河南駝人醫(yī)療器械集團(tuán)有限公司)型號(hào)選擇：男性7.5#，插管深度23～24 cm，女性7.0#，插管深度21～23 cm。連接Datex-Ohmeda麻醉機(jī)容量控制通氣，雙肺容量控制通氣：新鮮氣流量2 L/min，吸入氧濃度(fraction of inspire O2，F(xiàn)iO2)為60%，潮氣量(tidal volume，VT)為8～10 mL/kg，呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)為0 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，呼吸頻率(respiration rate，RR)為10～12 min-1，吸呼比(inspiratory/expiratory，I∶E)為1∶2。胸腔鏡下S組雙肺容量控制通氣和D組單肺容量控制通氣：新鮮氣流量2 L/min，F(xiàn)iO2為60%，VT為6～8 mL/kg，PEEP為0 cmH2O，RR=12～20 min-1，I∶E為1∶2。關(guān)胸后2組恢復(fù)雙肺容量控制通氣：新鮮氣流量2 L/min，F(xiàn)iO2為60%，VT為8～10 mL/kg，PEEP為0 cmH2O，RR為10～12 min-1，I∶E為1∶2。術(shù)中調(diào)整呼吸參數(shù)，使氣道壓低于30 cmH2O，呼氣末CO2分壓(end-tidal carbon dioxide partial pressure，PETCO2)維持在35～45 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)。

食管癌根治手術(shù)時(shí)，患者取左側(cè)臥位，向前傾斜約15°。右側(cè)胸壁做4個(gè)1.5～2 cm的切口作為胸腔鏡孔，S組進(jìn)胸后接CO2氣腹機(jī)胸腔充氣(6～8 L/min)，維持胸內(nèi)壓為8～10 mmHg，保持右肺萎陷。術(shù)中麻醉維持用藥：吸入用七氟烷(規(guī)格：每瓶120 mL，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20070172，上海恒瑞醫(yī)藥有限公司)，其體積分?jǐn)?shù)為1.5%～2.5%，丙泊酚注射液3～8 mg·kg-1·h-1，枸櫞酸舒芬太尼注射液0.1～0.2 μg·kg-1·h-1，注射用順苯磺酸阿曲庫(kù)銨(規(guī)格：每瓶10 mg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20060869，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司)0.1～0.2 mg·kg-1·h-1，根據(jù)患者的血流動(dòng)力學(xué)作相應(yīng)的調(diào)整。手術(shù)結(jié)束前30 min停用七氟烷和注射用順苯磺酸阿曲庫(kù)銨；手術(shù)結(jié)束前10 min停用丙泊酚注射液和枸櫞酸舒芬太尼注射液。手術(shù)結(jié)束后，待患者意識(shí)清楚、反射恢復(fù)、潮氣量>6 mL/kg、呼吸頻率>10 min-1、吸空氣時(shí)SpO2≥95%后拔除氣管導(dǎo)管。術(shù)后給予地佐辛注射液(規(guī)格：1 mL∶5 mg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20080329，揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司)復(fù)合氟比洛芬酯注射液(規(guī)格：5 mL∶50 mg，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H20041508，北京泰德制藥股份有限公司)鎮(zhèn)痛，并按胸腹腔鏡食管癌根治術(shù)后常規(guī)護(hù)理和治療。

1.3觀察指標(biāo) (1)監(jiān)測(cè)麻醉誘導(dǎo)前(T0)、單肺通氣(或進(jìn)胸)后5 min(T1)、單肺通氣(或進(jìn)胸)后30 min(T2)、單肺通氣(或進(jìn)胸)后60 min(T3)、拔管后5 min(T4)、拔管后24 h(T5)、拔管后72 h(T6)等時(shí)間點(diǎn)的SpO2、PETCO2和氣道壓。(2)分別于T0～T5時(shí)間點(diǎn)取橈動(dòng)脈血，采用血?dú)夥治鰞x進(jìn)行血?dú)夥治?，包括?dòng)脈氧分壓(arterial oxygen partial pressure，PaO2)和動(dòng)脈CO2分壓(arterial carbon dioxide partial pressure，PaCO2)。(3)分別于T0，T3～T6時(shí)間點(diǎn)取中心靜脈血測(cè)定患者血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)及TNF-α，IL-1β的水平。

2 結(jié) 果

2.1氧合指標(biāo) 所有患者均順利完成氣管插管，術(shù)畢清醒拔管，術(shù)后隨訪均無(wú)發(fā)生術(shù)中知曉。2組的SpO2和PaO2在T1時(shí)升高，在T2及T3時(shí)下降，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S組SpO2和PaO2在T1，T2及T3時(shí)均高于D組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。2組的PaCO2在T1，T2及T3時(shí)均升高，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而S組比D組升高更明顯，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。

2.2血清炎癥因子水平 2組患者的SOD從T3時(shí)開(kāi)始下降，持續(xù)至T6，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；S組的SOD在T4～T6時(shí)均高于D組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與之相反，2組的MDA，TNF-α及IL-1β在T3～T6時(shí)均升高，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，T5時(shí)升至峰值，T6時(shí)開(kāi)始回降；S組的MDA，TNF-α及IL-1β在T4～T6時(shí)均低于D組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，圖1)。

表1 2組患者各時(shí)間點(diǎn)SpO2，PaO2及PaCO2比較

n=20. 1 mmHg=133.3 Pa. SpO2：脈搏氧飽和度；PaO2：動(dòng)脈氧分壓；PaCO2：動(dòng)脈CO2分壓. S組：?jiǎn)吻粴夤軐?dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣組； D組：雙腔氣管導(dǎo)管插管單肺通氣組. 與T0比較，☆：P<0.05；與D組比較，#：P<0.05.

n=20. A：SOD； B：MDA； C：TNF-α； D：IL-1β. S組：?jiǎn)吻粴夤軐?dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣組； D組：雙腔氣管導(dǎo)管插管單肺通氣組. 與T0比較，☆：P<0.05； 與D組比較，#：P<0.05.圖1 2組患者各時(shí)間點(diǎn)血清SOD,MDA,TNF-α及IL-1β的濃度比較Fig 1 Comparison of serum concentration of SOD，MDA，TNF-α and IL-1β at different time points in both groups

3 討 論

食管癌根治術(shù)理想的麻醉管理目標(biāo)是，在維持滿意氧合的前提下，盡可能地減輕肺損傷。食管癌術(shù)后肺部并發(fā)癥是多因素作用的結(jié)果，其中通氣方式的影響較大[3-4]。早期胸科手術(shù)單肺通氣期間低氧血癥的發(fā)生率約為40%[5]。近年來(lái)，由于肺隔離技術(shù)的進(jìn)步、雙腔管定位準(zhǔn)確性的提高、采用對(duì)缺氧性肺血管收縮影響較小的麻醉藥物等原因，單肺通氣期間低氧血癥的發(fā)生率已明顯降低，但仍有10%[6]。為了預(yù)防發(fā)生低氧血癥，單肺通氣期間經(jīng)常吸入純氧。然而，目前認(rèn)為，吸入高濃度氧會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良影響，可能造成高氧性肺損傷[7-10]。高氧性肺損傷與PaO2,FiO2及暴露時(shí)間成正比，尤其是PaO2>450 mmHg或者FiO2>60%時(shí)[11]。為了避免高氧損傷，全麻雙肺通氣時(shí)多采用比較低的FiO2，推薦不超過(guò)60%[12]。文獻(xiàn)中多將單肺通氣期間氧合的安全線控制在SpO2≥90%，而FiO2為60%時(shí)，可維持SpO2≥90%[13-14]。因此，本研究考慮食管癌根治術(shù)手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，選擇FiO2為60%。研究中T2及T3時(shí)SpO2雖比T0降低，但均能維持SpO2≥90%，保證了較為合適的氧合。

單肺通氣期間易造成低氧血癥，是因?yàn)閱畏瓮鈺r(shí)，一側(cè)肺因完全不通氣呈萎陷狀態(tài)，但仍接受部分來(lái)自右心室的心排量，產(chǎn)生肺內(nèi)分流，胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術(shù)采用左側(cè)臥位，左側(cè)通氣肺則由于重力作用及缺氧性肺血管收縮等因素而接受大部分的肺血流和全部的通氣量，通氣/血流比值失調(diào)，因此易造成低氧血癥。本研究中，D組單肺通氣30及60 min時(shí)，PaO2和SpO2均比麻醉誘導(dǎo)前(T0)下降，也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。而S組進(jìn)胸30及60 min時(shí)，PaO2和SpO2雖也比T0下降，但均高于D組。此外，T1時(shí)S組的PaO2和SpO2也高于D組?？梢?jiàn)，單腔氣管導(dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣更有利于維持滿意的氧合。這是因?yàn)閱吻粴夤軐?dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣是通過(guò)持續(xù)性向胸腔吹入CO2造成胸腔內(nèi)正壓環(huán)境，此時(shí)右側(cè)肺萎陷不完全，仍存在部分通氣，因此不易發(fā)生低氧血癥。而本研究中，T1時(shí)2組的PaO2和SpO2比T0高，可能是由于2組的在進(jìn)胸或單肺通氣前都是采用大潮氣量雙肺通氣(VT為8～10 mL/kg，RR為10～12 min-1)，氧合良好，氧儲(chǔ)備充分，進(jìn)胸或單肺通氣5 min時(shí)間尚短，還不足以引起PaO2和SpO2下降。

有報(bào)道，雙肺通氣配合CO2充氣時(shí)持續(xù)向胸腔吹入CO2，會(huì)造成不同程度的呼吸和血液動(dòng)力學(xué)改變，引發(fā)高碳酸血癥[15]。本研究中，隨著通氣時(shí)間的增加，S組和D組患者PaCO2水平逐漸升高，但通過(guò)調(diào)整呼吸參數(shù)，PaCO2的水平仍維持在可接受范圍內(nèi)，并于拔管后5 min(T4)，2組均可恢復(fù)至麻醉誘導(dǎo)前(T0)水平。

有研究顯示，肺細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷是單肺通氣造成圍手術(shù)期肺損傷的重要機(jī)制之一。MDA與SOD是臨床上常用的反映機(jī)體氧化應(yīng)激的指標(biāo)[16]。Cheng等研究發(fā)現(xiàn)，單肺通氣時(shí)，血中MDA水平升高，而SOD含量降低[17]。而TNF-α和IL-1β被認(rèn)為是炎癥介質(zhì)產(chǎn)生的始動(dòng)因子，嚴(yán)重創(chuàng)傷時(shí)促炎癥因子TNF-α和IL-1β表達(dá)增高，通氣性肺損傷也會(huì)引發(fā)炎癥細(xì)胞和炎癥因子產(chǎn)生生物學(xué)損傷，同時(shí)通氣時(shí)間也會(huì)對(duì)肺組織炎癥反應(yīng)造成重要影響[18]。本研究中，隨著通氣時(shí)間的增加，S組和D組患者血清中的MDA，TNF-α及IL-1β水平逐漸升高，與上述報(bào)道一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，2組患者血清中MDA，TNF-α及IL-1β水平的變化趨勢(shì)是：?jiǎn)畏瓮?0 min(或進(jìn)胸60 min)(T3)時(shí)開(kāi)始升高，持續(xù)至術(shù)后72 h(T6)，于術(shù)后24 h(T5)達(dá)高峰，術(shù)后72 h(T6)回降。與此相反，2組患者血清中的SOD水平則是從單肺通氣60 min(或進(jìn)胸60 min)(T3)開(kāi)始逐漸降低持續(xù)至術(shù)后72 h(T6)。可見(jiàn)，肺萎陷和肺復(fù)張期間，機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激損傷和炎性因子釋放。而D組患者血清中的MDA，TNF-α及IL-1β水平比S組患者升高更明顯(P<0.05)，SOD水平比S組患者下降更明顯(P<0.05)，說(shuō)明單腔氣管導(dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣減輕了機(jī)體氧化應(yīng)激損傷，減少了炎性因子釋放。

綜上所述，胸腹腔鏡聯(lián)合食管癌根治術(shù)采用單腔氣管導(dǎo)管插管雙肺通氣配合CO2充氣比雙腔氣管導(dǎo)管插管單肺通氣更有利于改善患者氧合狀況，并可減少炎性因子釋放。