不同通氣模式對后腹腔鏡手術(shù)患者肺損傷的影響

喇錦 田首元 王鑫 蘇學(xué)森 苑昕 張瑞 劉淑芳 李超

[摘要]目的 探討行后腹腔鏡手術(shù)的患者在壓力控制-容量保證（PCV-VG）通氣模式與傳統(tǒng)容量控制（VCV）通氣模式下對肺損傷的影響。方法 選取2017年8～12月我院行后腹腔鏡手術(shù)的患者60例，按隨機(jī)數(shù)字雙盲法分為PCV-VG組（P組）和VCV組（V組），每組30例。按預(yù)設(shè)通氣參數(shù)通氣，分別在T1～T4（氣管插管后5 min、氣腹后30 min、氣腹后90 min、氣腹結(jié)束后30 min）記錄氣道峰壓（Ppeak）、平均氣道壓（Pmean）、呼氣末二氧化碳（PetCO2）、計(jì)算不同時(shí)刻的肺順應(yīng)性（Cd），抽動脈血監(jiān)測各個(gè)時(shí)刻血漿白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、可溶性細(xì)胞間黏附分子-1（sICAM-1）的濃度。比較兩組呼吸力學(xué)參數(shù)的變化及IL-6、TNF- α、sICAM-1的濃度。結(jié)果 P組在T1～T4時(shí)刻的平均氣道壓、氣道峰壓及血漿IL-6、TNF- α、sICAM-1濃度明顯低于V組（P<0.05）；P組在T2、T3、T4時(shí)刻的Cd高于V組（P<0.05）。結(jié)論 PCV-VG模式可降低后腹腔鏡手術(shù)患者的Ppeak、氣道平均壓，增加肺的順動態(tài)應(yīng)性，可降低IL-6、TNF-α、sICAM-1的血漿濃度，在一定程度上減少肺損傷的發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]壓力控制容量保證通氣模式；后腹腔鏡手術(shù)；肺損傷；可溶性細(xì)胞間黏附分子-1；白介素-6；腫瘤壞死因子-α

[中圖分類號] R714 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2018）8（b）-0060-04

Effect of different ventilation modes on lung injury in patients performed with retroperitoneal laparoscopic surgeries

LA Jin1 TIAN Shou-yuan2 WANG Xin2 SU Xue-sen1 YUAN Xin1 ZHANG Rui1 LIU Shu-fang1 LI Chao1

1. Department of Anesthesiology， Shanxi Medical University， Shanxi Province， Taiyuan 030001， China； 2. Department of Anesthesiology， the First Hospital of Shanxi Medical University， Shanxi Province， Taiyuan 030001， China

[Abstract] Objective To compare the influence of pressure control ventilation–volume guaranteed （PCV-VG） and volume controlled ventilation （VCV） on lung injury in patients performed with retroperitoneal laparoscopic surgeries. Methods From August to December 2017， 60 patients performed with retroperitoneal laparoscopic surgeries in our hospital were selected. They were divided into two groups by a random double-blinding： PCV-VG group （Pgroup） and VCV group （Vgroup） with 30 cases in each group. Ventilation was carried out based on the preset ventilation parameters. At T1-T4 （5 min after tracheal intubation， 30 min after pneumoperitoneum， 90 min after pneumoperitoneum， and 30 min after pneumoperitoneum ending）， the Ppeak， Pmean， and end-tidal carbon dioxide （PetCO2） were recorded， lung compliance at various times （Cd） was calculated， and the concentrations of plasma interleukin-6 （IL-6）， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， and soluble intercellular cell adhesion molecule-1 （sICAM-1） were monitored at each time by drawing arterial blood.The changes of respiratory mechanics parameters and the concentrations of IL-6， TNF-α and sICAM-1 were compared between the two groups. Results In group P， Pmean， Ppeak， plasma IL-6， TNF-α and sICAM-1 concentrations at T1-T4 were significantly lower than those in group V （P<0.05）. In group P， the Cd values at T2， T3， T4 were higher than those in group V （P<0.05）. Conclusion The PCV-VG mode can decrease the Ppeak and Pmean in patients undergoing retroperitoneal laparoscopic surgery， increase Cd values， and reduce plasma concentrations of IL-6， TNF-α and sICAM-1， and control the occurrence of lung injury to some extent.

[Key words] Pressure control ventilation-volume guaranteed mode； Retroperitoneal laparoscopic surgery； Lung injury； Soluble intercellular cell adhesion molecule-1； Interleukin-6； Tumor necrosis factor-α

隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，后腹腔鏡手術(shù)因其創(chuàng)傷小、恢復(fù)時(shí)間快、術(shù)后并發(fā)癥小等優(yōu)勢成為主流，圍術(shù)期麻醉管理也向精準(zhǔn)麻醉發(fā)展。腔鏡手術(shù)已證實(shí)其對肝、腎、心、肺等臟器有潛在損傷[1-3]，后腹腔鏡手術(shù)患者因氣腹和體位的特殊，更容易引起肺順應(yīng)性降低、氣道阻力升高[4]。目前常用呼吸機(jī)模式容量控制通氣（VCV）是一種方波氣流，雖然保證潮氣量但其不受氣道阻力及肺順應(yīng)性的影響，可能在肺順應(yīng)性高的肺泡引起超容量，而肺順應(yīng)性低的肺泡可能還沒開放即轉(zhuǎn)為呼氣相導(dǎo)致肺不張[5]；另一種壓力控制容量通氣（PCV）為遞減氣流，有效降低氣道壓力，減輕壓力容積傷，但同時(shí)可能引起通氣不足[6]。不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械通氣是呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷（VILI）的主要原因[7]。近年來，壓力控制-容量保證通氣模式（PCV-VG）采用遞減氣流，旨在降低氣道壓力的同時(shí)保證達(dá)到預(yù)設(shè)的潮氣量，通過持續(xù)監(jiān)測患者氣道壓力及肺順應(yīng)性自動調(diào)整送氣流速，有限降低氣道壓，增加肺順應(yīng)性。由此可預(yù)測，PCV-VG可能對后腹腔鏡手術(shù)患者有肺保護(hù)作用。本試驗(yàn)將以呼吸力學(xué)、炎癥因子為指標(biāo)，比較VCV與PCV-VG兩種通氣模式在后腹腔鏡手術(shù)患者中的應(yīng)用，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年8～12月我院行后腹腔鏡手術(shù)的患者60例，按隨機(jī)數(shù)字雙盲法分為PCV-VG組（P組）和VCV組（V組），每組30例。本研究已獲得我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，且與患者或直系家屬簽署知情同意書。所有患者術(shù)前胸片、肺功能（FEV1/FVC>70%）均正常，無嚴(yán)重的心腦血管疾病，肝腎功能化驗(yàn)結(jié)果正常，無精神類疾病及代謝性疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①手術(shù)時(shí)間<2 h或>5 h的手術(shù)；②術(shù)中由后腹腔鏡轉(zhuǎn)為開腹的手術(shù)；③術(shù)中有嚴(yán)重的并發(fā)癥進(jìn)行搶救的患者。兩組患者一般資料的比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

所有患者的一般情況（年齡25～60歲、性別不限、ASAⅠ～Ⅱ級、體重指數(shù)18～30 kg/m2、手術(shù)時(shí)間2～5 h）差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 麻醉前準(zhǔn)備 患者進(jìn)入手術(shù)室，監(jiān)測各項(xiàng)生命體征（心電圖、血氧飽和度、無創(chuàng)血壓、BIS監(jiān)測），建立靜脈通道，同時(shí)利多卡因局麻后橈動脈穿刺監(jiān)測有創(chuàng)動脈血壓。

1.2.2 麻醉誘導(dǎo) 鹽酸戊乙奎醚0.5 g，常規(guī)誘導(dǎo)：舒芬0.3 μg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg，苯磺順阿曲庫胺0.15 mg/kg，3 min后行氣管插管術(shù)，聽診兩側(cè)呼吸音對稱清晰，固定導(dǎo)管后連接呼吸機(jī)，監(jiān)測呼氣末二氧化碳（PetCO2）。P組采用PCV-VG模式，V組采用VCV模式，設(shè)置兩組潮氣量均為7 ml/kg，頻率為12次/min，吸呼比為1∶2，吸入氧濃度為70%，PEEP為5 cmH2O，維持至氣腹開始。

1.2.3 麻醉維持 丙泊酚4～6 mg/（kg·h）與瑞芬太尼8～12 μg/（kg·h）靜脈泵持續(xù)泵入，1%～2%七氟烷吸入麻醉，監(jiān)測BIS在40～60之間，間斷靜脈推注順阿曲庫胺，維持TOF肌顫搐0%～25%。維持患者平均動脈壓在基礎(chǔ)值的20%，>20%時(shí)視為高血壓狀態(tài)，給予5～10 mg烏拉地爾注射液；<20%時(shí)視為低血壓狀態(tài)，給予甲氧明2～4 mg，必要時(shí)重復(fù)給藥；心率低于50次/min時(shí)給予靜脈注射阿托品0.5～1 mg，高于120次/min時(shí)給予靜脈注射艾司洛爾注射液1 mg/kg，必要時(shí)重復(fù)給藥。氣腹開始后，調(diào)整兩組呼吸頻率在12～20次/min，使PetCO2維持在30～50 mmHg，當(dāng)頻率>20次/min，PetCO2依舊>50 mmHg時(shí)剔除該標(biāo)本。

1.2.4 麻醉蘇醒 手術(shù)結(jié)束后停用麻醉藥物，待患者嗆咳及吞咽反射恢復(fù)后，潮氣量呼吸頻率達(dá)到拔管指征，TOF肌顫搐≥90%，BIS達(dá)80～100范圍后拔出氣管導(dǎo)管，面罩吸氧3 L/min，血氧穩(wěn)定維持在98%～100%。

1.3 監(jiān)測指標(biāo)與標(biāo)本采集

分別記錄患者在呼吸機(jī)監(jiān)護(hù)下插管后5 min（T1）、氣腹開始后30 min（T2）、氣腹開始后90 min（T3）、氣腹結(jié)束后30 min（T4）的氣道峰壓（Ppeak）、氣道平均壓（Pmean）、潮氣量（Vt）、呼末二氧化碳值（PetCO2），并計(jì)算出肺動態(tài)順應(yīng)性[Cd=△V/△P=Vt/（Ppeak-PEEP）]；分別于T1、T2、T3、T4橈動脈采血6 ml用酶聯(lián)免疫分析法（ELISA法）檢測動脈血中IL-6、TNF-α和sICAM-1的濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS16.0分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組患者在不同時(shí)刻呼吸力學(xué)指標(biāo)的監(jiān)測

與T1時(shí)刻比較， P組、V組在T2、T3時(shí)刻的Ppeak、Pmean、PetCO2均高于氣腹后，Cd降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

與V組比較，P組在T2、T3時(shí)刻的Ppeak、Pmean升高程度較小，Cd在T2、T3時(shí)刻V組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。P組在T2時(shí)刻PetCO2低于V組（P<0.05），但在T3、T4時(shí)刻兩組間PetCO2的比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（表1）。

2.2 兩組患者在不同時(shí)刻sICAM-1、IL-6、TNF-a的監(jiān)測比較

與T1時(shí)刻比較， P組與V組在氣腹開始后血漿內(nèi)sICAM-1、IL-6、TNF-a濃度均升高，隨氣腹時(shí)間的增加呈上升趨勢，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

與V組比較，P組在T2、T3、T4時(shí)刻的血漿內(nèi)sICAM-1、IL-6、TNF-a濃度升高程度較小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表2）。

3 討論

后腹腔鏡手術(shù)是在患者特殊體位的基礎(chǔ)上向后腹膜腔間注射一定壓力的CO2氣體，撐開一個(gè)潛在的腔隙進(jìn)行手術(shù)操作。側(cè)臥折刀位+后腹膜腔CO2壓力導(dǎo)致膈肌上抬，影響胸壁的阻力及胸腔體積，造成肺順應(yīng)性降低、VA/Q失調(diào)、無效肺泡通氣增加[8]。VCV保證了一定的潮氣量，但忽略了高氣道壓可能對順應(yīng)性較低的肺帶來的損傷，雖然有實(shí)驗(yàn)證明[9]VCV模式下不同潮氣量（6 ml/kg與8 ml/kg）對健康肺并無明顯肺損傷，但與VCV模式相比[10]，PCV-VG模式對患者呼吸力學(xué)的影響更輕微，更有利于減小肺被動承受壓力所帶來的損傷。

肺泡作為主要的通氣單位和壓力承受者，代表肺泡內(nèi)壓力的平臺壓（Pplat）一度被認(rèn)為與引起“壓力-容積傷”相關(guān)[11]。Bellani等[12]發(fā)現(xiàn)平臺壓與組織代謝之間沒有比例關(guān)系，雖然目前公認(rèn)的平臺壓安全范圍在30～35 cmH2O的內(nèi)，但當(dāng)平臺壓力從28～30 cm H2O降至25～27 cm H2O時(shí)，顯示炎癥標(biāo)志物減少[13]，也就是說，即使Pplat控制在目前標(biāo)準(zhǔn)的安全范圍內(nèi)，也有可能會引起肺損傷。而真正意義上平臺壓的安全范圍的，仍然存在討論。最近，Amato等[14]提出驅(qū)動壓水平與肺保護(hù)作用密切相關(guān)（患者TOF肌顫搐0%～20%時(shí)，P=Vt/Cd），驅(qū)動壓增加時(shí)不論平臺壓升高或者降低時(shí)，都會導(dǎo)致病死率增加；Masood等[15]證明肺保護(hù)性通氣的前提必須考慮肺順應(yīng)性，在可復(fù)張性小的肺可能需要更大的驅(qū)動壓，即使使用了肺保護(hù)通氣策略也有可能造成肺保護(hù)無效甚至引起肺損傷。動物研究提示[16]當(dāng)呼吸機(jī)引起的肺應(yīng)變>1.5～2時(shí)，健康豬的肺組織重量增加，提示發(fā)生肺損傷。三個(gè)研究結(jié)果一致，證實(shí)在相同的潮氣量條件下，能減小肺應(yīng)力和應(yīng)變的通氣方式才能有效實(shí)現(xiàn)肺保護(hù)通氣。因此，肺順應(yīng)性的大小與呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置的匹配，是我們行肺保護(hù)通氣時(shí)必須思考和研究的。

PCV-VG的特點(diǎn)為采用遞減氣流，人為設(shè)定圧力后呼吸機(jī)將預(yù)設(shè)的潮氣量輸入肺內(nèi)，并且根據(jù)每一次通氣的反饋計(jì)算肺順應(yīng)性，調(diào)節(jié)下一次驅(qū)動壓的大小使預(yù)設(shè)潮氣量在一定壓力水平輸送。本研究結(jié)果顯示，在氣腹開始后P組與V組的Ppeak、Pmean均較術(shù)前升高，肺順應(yīng)性均較氣腹前降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。但在30 min、90min時(shí)刻，P組的Ppeak、Pmean均比V組低（P<0.05），P組肺順應(yīng)性較V組的高（P<0.05）。提示PCV-VG模式對呼吸系統(tǒng)影響小，增加肺順應(yīng)性。傳統(tǒng)的壓力控制通氣（PCV）由于壓力限制，經(jīng)常會出現(xiàn)無法保證潮氣量而造成體內(nèi)CO2蓄積，這也是PCV在臨床使用受限的最大原因。PCV-VG模式雖然本質(zhì)為壓力控制，但根據(jù)患者個(gè)體的Cd設(shè)置個(gè)體化通氣，同時(shí)確保容量，一定程度上優(yōu)化患者呼吸力學(xué)改變。本研究結(jié)果顯示，P組與V組的PetCO2在氣腹開始后均有不同程度的升高（P<0.05），P組的PetCO2在T2時(shí)刻較V組低（P<0.05），但在T3、T4時(shí)刻兩組PetCO2差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。所以，PCV-VG較傳統(tǒng)壓力控制通氣模式（PCV）保證患者容量，減少因潮氣量不足而引起的CO2蓄積等一系列并發(fā)癥，對后腹腔鏡手術(shù)更有益。

炎癥因子IL-6及TNF-α水平與肺損害的嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可能參與調(diào)節(jié)肺水腫的發(fā)生過程[17]。細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞上，且有實(shí)驗(yàn)證實(shí)sICAM-1在肺損傷過程中扮演使中性粒細(xì)胞的聚集角色。正常情況下sICAM-1表達(dá)量微乎其微，但當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷，在這里如機(jī)械性牽拉、氣腹對內(nèi)臟的缺血再灌注損傷，可使sICAM-1表達(dá)加多[18]，并且傳遞信號引起炎癥級聯(lián)反應(yīng)激活，從而擴(kuò)大炎癥反應(yīng)并造成所謂“生物傷”[19]。目前研究表示炎癥因子通過啟動以下兩大主要通路介導(dǎo)炎癥的發(fā)生以及級聯(lián)放大反應(yīng)：①NF-KB信號通路；②p38絲裂霉素原活化蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[20]。已有研究證實(shí)，抑制以上兩大主要途徑，可以很大程度抑制炎癥分子的表達(dá)，從而減輕肺損傷。本研究結(jié)果顯示，兩組血漿內(nèi)IL-6、TNF-α、sICAM-1濃度在氣腹開始后都有不同程度的上升，但P組升高水平較V組低（P<0.05），可能由直接或間接損傷肺泡上皮細(xì)胞引起肺泡內(nèi)中性細(xì)胞聚集和活化，從而誘導(dǎo)肺生物傷有關(guān)。分析兩組患者血漿IL-6、TNF-α、sICAM-1濃度變化可知，于氣腹開始后IL-6、TNF-α、sICAM-1均隨氣腹時(shí)間增加而升高，氣腹結(jié)束后呼吸力學(xué)變化有所改善，但血漿IL-6、TNF-α、sICAM-1濃度仍呈上升趨勢，可能與炎癥級聯(lián)反應(yīng)相關(guān)。研究提示，P組血漿IL-6、TNF-α、sICAM-1濃度較V組低，提示PCV-VG通氣模式可能通過降低血漿IL-6、TNF-α、sICAM-1濃度對后腹腔鏡手術(shù)患者起肺保護(hù)作用。

綜上所述，PCV-VG模式可降低后腹腔鏡手術(shù)患者的氣道峰壓、氣道平均壓，增加肺動態(tài)順應(yīng)性，根本上減小了肺壓力容積傷的發(fā)生，也較傳統(tǒng)VCV模式降低血漿IL-6、TNF-α、sICAM-1的濃度，對后腹腔鏡手術(shù)患者有肺保護(hù)作用，這可能對合并有肺部疾病及嚴(yán)重合并癥的患者有重要意義。

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（收稿日期：2018-03-07 本文編輯：白 婧）