不同單肺通氣模式對(duì)胸部手術(shù)患者肺氧合功能、血?dú)庵笜?biāo)和炎性因子水平的影響

仲華根 田斌斌 馮 婷 劉志云 張 穎 周子超

胸外科手術(shù)時(shí)需要采用雙腔氣管插管進(jìn)行單肺通氣，以保持雙肺良好的隔離效果，防止術(shù)側(cè)肺的血液、體液溢入健側(cè)肺，保證呼吸道通暢，避免發(fā)生交叉感染，同時(shí)也減少肺的呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)手術(shù)操作產(chǎn)生干擾，為手術(shù)提供條件。但單肺通氣可引起低氧血癥，對(duì)患者的術(shù)中安全造成一定的威脅。提高肺氧合功能、降低肺內(nèi)分流是降低單肺通氣造成低氧血癥的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。

近年來(lái)，有學(xué)者提出保護(hù)性肺通氣策略，在進(jìn)行單肺間歇正壓通氣的同時(shí)，對(duì)患側(cè)持續(xù)正壓通氣，以增加圍術(shù)期動(dòng)脈氧合，保護(hù)肺組織免受呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷，但對(duì)于其是否影響機(jī)體炎癥反應(yīng)程度尚有待于進(jìn)一步研究[2]。本研究旨在觀察分析不同單肺通氣模式對(duì)胸部手術(shù)患者肺氧合功能、血?dú)庵笜?biāo)和血清炎性因子水平的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年2月至2017年12月在泰州市中醫(yī)院接受治療的60例胸外科手術(shù)患者。根據(jù)通氣方式分為對(duì)照組和觀察組，每組30例。對(duì)照組給予單肺間歇正壓通氣，觀察組采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣。對(duì)照組中男性19例，女性11例，年齡49～72歲，平均年齡(60.12±3.45)歲。觀察組中男性17例，女性13例，年齡48～73歲，平均年齡(60.15±3.72)歲。兩組患者年齡、性別等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。本項(xiàng)研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，且所有患者或家屬均知情同意。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡≥18周歲；②接受胸科手術(shù)者；③無(wú)其他系統(tǒng)嚴(yán)重疾病者。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①臨床資料不全者；②合并心、腎功能障礙者；③合并免疫功能障礙者；④因肺部感染性疾病行手術(shù)者；⑤肺癌患者除外。

1.3 儀器設(shè)備

采用Smart-7900型麻醉呼吸機(jī)(美國(guó)Datex-Ohmeda 公司)；PhoxPlus型血?dú)夥治鰞x(美國(guó)NOVA公司)；ELX800型全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國(guó)BIO-TEK公司)，試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.4 通氣方法

(1)對(duì)照組給予單肺間歇正壓通氣，患者入室后靜脈注入咪唑安定3 mg/kg、丙泊酚2 mg/kg、芬太尼4 μg/kg及羅庫(kù)溴銨0.6 mg/kg進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)。待睫毛反射消失后經(jīng)口插入BLUELINE雙腔支氣管導(dǎo)管，男性采用37 F導(dǎo)管，女性為35 F導(dǎo)管，插管深度為30 cm左右，定位良好、隔離效果滿意后，連接Smart-7900型麻醉呼吸機(jī)行間歇正壓通氣，調(diào)節(jié)呼吸參數(shù):潮氣量6～7 ml/kg，呼吸頻率18次/min，吸呼比為1∶2。吸入氧濃度(FiO2)為100%。

(2)觀察組采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣，間歇正壓通氣方法與對(duì)照組相同，患側(cè)持續(xù)正壓通氣采用3號(hào)細(xì)導(dǎo)管連接帶有濕化瓶的氧流量?jī)x，氧流量為1 L/min。

1.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)

比較兩組患者通氣前后血?dú)庵笜?biāo)、肺氧合功能、炎性因子水平和并發(fā)癥發(fā)生率的差異。在單肺通氣前、單肺通氣后30 min及單肺通氣后60 min，采集患者動(dòng)脈血作血?dú)夥治?，檢測(cè)儀器為NOVA血?dú)夥治鰞x，氧合指數(shù)(oxygenation index，OI)計(jì)算為公式1:

肺血分流率(Qs/Qt)計(jì)算為公式2:

式中Qt為心排血量，Qs為肺內(nèi)分流。

分別于單肺通氣前后抽取患者外周靜脈血，以3000 r/min(離心半徑10 cm)離心10 min，分離血清，于-70 ℃冰箱保存待測(cè)。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)和高敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitive C-reactive protein，hs-CRP)水平，檢測(cè)儀器為美國(guó)BIO-TEK全自動(dòng)酶標(biāo)儀，試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所，嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)錄入后，采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)和計(jì)量資料分別采用“例”和均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示。兩組患者通氣前后血?dú)庵笜?biāo)、肺氧合功能及炎性因子水平的比較采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率的比較采用卡方檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者通氣前后血?dú)庵笜?biāo)比較

兩組患者單肺通氣前血?dú)庵笜?biāo)PaO2和動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.006、t=0.043；P＞0.05)，單肺通氣后30 min和60 min時(shí)，觀察組患者的PaO2水平高于對(duì)照組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.383，t=7.938；P＜0.001)；兩組患者單肺通氣后30 min和60 min時(shí)的PaCO2水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.056，t=0.024；P＞0.05)，見(jiàn)表1。

2.2 兩組患者通氣前后肺氧合功能比較

兩組患者單肺通氣前肺氧合功能PaO2和PaCO2比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.037，t=-0.062；P＞0.05)，單肺通氣后30 min和60 min時(shí)，觀察組患者的OI高于對(duì)照組，Os/Qt水平低于對(duì)照組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OI(t=-10.748，t=-32.678；P＜0.001)，Os/Qt(t=5.420，t=8.359；P＜0.001)]，見(jiàn)表2。

表1 兩組患者通氣前后血?dú)庵笜?biāo)的比較(mmHg，±s)

表1 兩組患者通氣前后血?dú)庵笜?biāo)的比較(mmHg，±s)

注：表中PaO2為動(dòng)脈血氧分壓；PaCO2為動(dòng)脈血二氧化碳分壓。

組別 PaO2 PaCO2單肺通氣前 單肺通氣30 min 單肺通氣60 min 單肺通氣前 單肺通氣30 min 單肺通氣60 min觀察組 310.25±14.11 208.17±23.01 198.24±18.15 43.18±2.29 44.12±3.18 45.39±3.25對(duì)照組 310.23±13.24 176.25±22.92 162.17±17.03 43.15±3.05 44.08±2.27 45.37±3.31 t值 0.006 5.383 7.938 0.043 0.056 0.024 P值 0.498 ＜0.001 ＜0.001 0.483 0.478 0.491

表2 兩組患者通氣前后肺氧合功能的比較(±s)

表2 兩組患者通氣前后肺氧合功能的比較(±s)

注：表中OI為氧合指數(shù)；Os/Qt為肺內(nèi)分流。

組別 OI(mmH2O) Os/Qt(%)單肺通氣前 單肺通氣30 min 單肺通氣60 min 單肺通氣前 單肺通氣30 min 單肺通氣60 min觀察組 365.42±14.23 261.13±13.75 255.24±12.33 10.23±1.21 17.23±2.03 24.87±3.25對(duì)照組 365.55±13.03 298.22±12.97 332.18±13.01 10.25±1.27 14.02±2.53 19.03±2.02 t值 -0.037 -10.748 -32.678 -0.062 5.420 8.359 P值 0.485 ＜0.001 ＜0.001 0.475 ＜0.001 ＜0.001

2.3 兩組患者通氣前后炎性因子水平比較

兩組患者通氣前炎性因子IL-6和hs-CRP水平比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.058，t=0.145；P＞0.05)，單肺通氣后，觀察組患者IL-6和hs-CRP水平均低于對(duì)照組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.531，t=7.208；P＜0.001)，見(jiàn)表3。

表3 兩組患者通氣前后炎性因子水平的比較±s)

表3 兩組患者通氣前后炎性因子水平的比較±s)

注：表中IL-6為白介素-6；hs-CRP為超敏反應(yīng)C蛋白。

組別 IL-6(pg/ml) hs-CRP(mg/L)單肺通氣前 單肺通氣后 單肺通氣前 單肺通氣后對(duì)照組 22.15±2.0338.94±3.22 6.29±1.01 11.23±2.09觀察組 22.18±2.0128.65±3.14 6.25±1.12 8.14±1.07 t值 -0.058 12.531 0.145 7.208 P值 0.477 ＜0.001 0.443 ＜0.001

2.4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率比較

觀察組患者術(shù)后不適感、肺部感染和術(shù)后尿潴留發(fā)生率均低于對(duì)照組，其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=4.043，P＜0.05)，見(jiàn)表4。

表4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率的比較(例(%))

3 討論

胸外科手術(shù)在心臟、食道、肺部等疾病的治療中發(fā)揮著重要的作用，對(duì)手術(shù)麻醉提出了更高的要求[3]。單肺通氣模式是胸心外科麻醉中比較常用的通氣模式，既可保證術(shù)中呼吸道通暢，又可防止術(shù)側(cè)肺的血液溢入健側(cè)肺，避免發(fā)生交叉感染，同時(shí)還可減少呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)手術(shù)操作的干擾，更有利于手術(shù)視野暴露和手術(shù)操作[4]。但在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，單肺通氣時(shí)術(shù)中常會(huì)出現(xiàn)低氧血癥、呼吸動(dòng)力學(xué)改變等問(wèn)題，這與肺萎陷、通氣和(或)血流比值下降、靜脈血摻雜有關(guān)[5]。此外，術(shù)中牽拉、擠壓、肺循環(huán)血流重新分布、高氣道壓力等因素也會(huì)引起PaO2下降[6]。

有研究發(fā)現(xiàn)，肺內(nèi)血流量分布除了與重力因素有關(guān)外，還與低氧性肺血管收縮效應(yīng)有關(guān)[7]。肺泡氧濃度水平的降低可觸發(fā)低氧性肺血管收縮效應(yīng)，使缺氧的肺毛細(xì)血管前小動(dòng)脈收縮、從而增加血管阻力、減少血流量，使血液向通氣良好的肺泡區(qū)域分布，減少了肺內(nèi)分流[8]。這一效應(yīng)是機(jī)體的自身保護(hù)性調(diào)節(jié)機(jī)制。單肺通氣時(shí)機(jī)體的低氧性肺血管收縮效應(yīng)可使非通氣側(cè)肺血流減少，通氣側(cè)肺血流增加，但仍有部分患者可發(fā)生低氧血癥[9]。如何降低肺內(nèi)分流、提高氧合是單肺通氣的關(guān)鍵問(wèn)題。

單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣是對(duì)傳統(tǒng)單肺通氣的改進(jìn)，不僅使患側(cè)肺氣道壓較低，提供清晰的手術(shù)視野，同時(shí)又能提供確切的氣體交換，避免長(zhǎng)時(shí)間、高濃度的氧氣吸入，并增加血管阻力，促使血流轉(zhuǎn)向下肺，達(dá)到減少分流量、避免低氧血癥的目的[10-11]。本研究中采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣的患者在單肺通氣后30 min和60 min時(shí)的PaO2水平高于單肺間歇正壓通氣患者；OI高于單肺間歇正壓通氣患者；Os/Qt水平低于單肺間歇正壓通氣患者。這是由于對(duì)患側(cè)肺持續(xù)正壓通氣可增加有效氣體分布、促進(jìn)氣體彌散，并有助于增加肺的功能殘氣量，防止肺泡萎陷、改善動(dòng)脈血氧合，從而更有助于避免低氧血癥的發(fā)生[13]。

IL-6是炎癥反應(yīng)的促發(fā)因子，可促進(jìn)炎性因子的大量激活和釋放，與肺損傷密切相關(guān)。胸科手術(shù)創(chuàng)傷大、應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈，術(shù)后炎癥因子顯著升高[14]。hs-CRP是人體急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，在創(chuàng)傷、感染發(fā)生后急劇升高[15]。本研究中創(chuàng)新性的探討了單肺通氣后患者機(jī)體炎癥反應(yīng)程度的變化，發(fā)現(xiàn)采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣的患者血清IL-6和hs-CRP水平低于單肺間歇正壓通氣患者。這一結(jié)果提示，采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣可降低機(jī)體炎癥反應(yīng)程度。這可能是由于對(duì)患側(cè)肺持續(xù)正壓通氣可改善肺內(nèi)分流，更有利于保護(hù)肺組織，避免發(fā)生呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。此外，機(jī)體缺氧狀態(tài)下缺氧誘導(dǎo)因子-1活化，由于缺氧誘導(dǎo)因子-1具有廣泛的靶基因譜，其中包括與缺氧適應(yīng)、炎癥發(fā)展、腫瘤生長(zhǎng)等相關(guān)靶基因。當(dāng)其與靶基因結(jié)合后，通過(guò)轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控使機(jī)體產(chǎn)生一系列反應(yīng)，給機(jī)體帶來(lái)病理性損害。采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣可有效改善氧合，抑制缺氧誘導(dǎo)因子-1的活化，進(jìn)而減輕由此導(dǎo)致的機(jī)體炎性損傷。

本研究還發(fā)現(xiàn)，采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣的患者術(shù)后不適感、肺部感染和術(shù)后尿潴留發(fā)生率低于單肺間歇正壓通氣患者。結(jié)果提示，采用單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣更有助于減少手術(shù)并發(fā)癥，這可能與機(jī)體的炎癥反應(yīng)程度更小有關(guān)，其具體機(jī)制尚有待于進(jìn)一步的研究闡釋。

單肺間歇正壓通氣加患側(cè)持續(xù)正壓通氣對(duì)胸部手術(shù)患者肺氧合功能和血?dú)庵笜?biāo)有較好的改善效果，降低炎性因子水平具有臨床推廣應(yīng)用的價(jià)值。