反比通氣對(duì)單肺通氣嬰幼兒肺功能的影響

羅輝 彭玲莉 廖澤娟 趙穎 沈杰 李海洋 胡祖榮 劉晶

廣東省婦幼保健院（廣州 510010）

單肺通氣（OLV）導(dǎo)致的肺損傷一直是臨床關(guān)注的重點(diǎn)，雖然臨床試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)OLV在嬰幼兒甚至新生兒的可行性和安全性［1-2］，但針對(duì)嬰幼兒使用OLV時(shí)所導(dǎo)致的肺損傷卻少有研究。反比通氣（IRV）是一種調(diào)節(jié)吸呼比，使吸氣時(shí)間＞呼氣時(shí)間（I＞E）的通氣模式，它可以減少生理無(wú)效腔量［3］，降低氣道峰壓，改善有效通氣，促進(jìn)氣體交換，增加氧合［4］。因此，此次研究基于前期研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究肺保護(hù)策略，探討IRV在嬰幼兒OLV中對(duì)肺功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究經(jīng)廣東省婦幼保健院醫(yī)學(xué)倫理協(xié)會(huì)批準(zhǔn)并與患者簽署知情同意書(shū)。選擇廣東省婦幼保健院2017年9月至2018年5月行擇期胸腔鏡手術(shù)嬰幼兒64例，采用隨機(jī)數(shù)字法，分成常規(guī)通氣組（C組，n=32）和反比通氣組（I組，n=32）。入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡60～365 d，體質(zhì)量5.4～11.2 kg，ASA分級(jí)Ⅱ級(jí)，無(wú)其他基礎(chǔ)疾病，無(wú)呼吸道感染。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)中出血量超過(guò)血容量20%；OLV時(shí)間＜1 h或手術(shù)時(shí)間超過(guò)3 h；因需要轉(zhuǎn)開(kāi)胸的手術(shù)；OLV時(shí)SpO2無(wú)法維持在90%以上或術(shù)中出現(xiàn)難以維持氣道峰壓低于30 cmH2O。

1.2 麻醉方案所有患兒術(shù)前均靜脈注射長(zhǎng)托寧0.01～ 0.02 mg/kg，入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)HR、BP、ECG、SpO2。靜脈誘導(dǎo)采用咪唑安定0.1～0.2 mg/kg，舒芬太尼0.3～ 0.5 μg/kg，丙泊酚2～ 4 mg/kg，順阿曲庫(kù)銨0.1～0.2 mg/kg。根據(jù)胸部CT測(cè)量健側(cè)主支氣管直徑選擇導(dǎo)管型號(hào)，插管成功后，行動(dòng)脈穿刺置管，連接有創(chuàng)動(dòng)脈測(cè)壓，最后在纖支鏡引導(dǎo)下行健側(cè)肺OLV。改變體位后，通過(guò)聽(tīng)診和纖支鏡檢查再次確認(rèn)導(dǎo)管位置。術(shù)中維持以1.5%～3%七氟醚，并間斷給予順阿曲庫(kù)銨0.1 mg/kg，舒芬太尼0.1 μg/kg。手術(shù)完成后，更換氣管導(dǎo)管行主氣管雙肺通氣（TLV），隨后再將患兒送至麻醉復(fù)蘇室行麻醉復(fù)蘇。

1.3 通氣模式所有患兒均采用壓力控制通氣，TLV期間，吸入氧濃度（FiO2）100%，2 L/min。建立OLV后，調(diào)整FiO2為50%，RR為30～50 bpm，I組患兒調(diào)整I∶E為1.5∶1，C組不變。術(shù)中調(diào)節(jié)吸氧濃度、呼吸頻率和氣道壓力，以維持SpO2＞90%，PETCO250～70 mmHg。無(wú)法維持SpO2＞90%，或者氣道壓力過(guò)高（＞30 cmH2O）則剔除出實(shí)驗(yàn)。

1.4 觀察指標(biāo)記錄患兒TLV 10 min（T1）、OLV 30 min（T2）、OLV 60 min（T3）、恢復(fù) TLV 30 min（T4）一般生命體征、體溫和尿量，同時(shí)進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)夥治觥Ｓ谛g(shù)前、術(shù)后行患側(cè)支氣管肺泡灌洗，以1 mL/kg溫生理鹽水注于支氣管內(nèi)，停留3 s后，負(fù)壓吸引至無(wú)菌硅化收集器中，回收率要求＞30%。采用美國(guó)R&D Systems生產(chǎn)-Quantikine系列ELI?SA試劑盒檢測(cè)IL?6、IL?8的表達(dá)水平。利用公式計(jì)算氧合指數(shù)（OI）和肺順應(yīng)性（Cydn），OI=PaO2/FiO2，Cdyn=TV/（Ppeak?PEEP）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用重復(fù)測(cè)量資料的方差分析；計(jì)數(shù)資料比較采用卡方檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

C組中1例因SpO2無(wú)法維持90%以上，1例術(shù)中中轉(zhuǎn)開(kāi)胸；I組中兩例OLV時(shí)間少于1 h，合計(jì)4例剔除出本研究。其余60例均順利完成手術(shù)，拔出氣管導(dǎo)管送PICU觀察，均無(wú)嚴(yán)重肺部并發(fā)癥。

2.1 臨床一般情況兩組患兒一般情況比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組患兒一般情況比較Tab.1 General conditions between groups（n=32）±s

表1 兩組患兒一般情況比較Tab.1 General conditions between groups（n=32）±s

注：與C組比較，P＞0.05

組別年齡（d）體質(zhì)量（kg）OLV左肺/右肺（例）失血量（mL/kg）尿量［mL/（kg·h）］體溫（℃）OLV（min）拔管時(shí)間（min）術(shù)后肺部并發(fā)癥（例）C組204.2±69.3 8.1±1.9 16/14 1.1±0.5 2.1±0.6 36.4±0.3 57.6±11.2 30.1±5.2 2 I組204.1±70.5 8.0±2.1 15/15 1.3±0.7 1.7±0.8 36.7±0.7 55.5±10.8 28.4±4.6 1

2.2 血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)與T1相比，T2～T3HR升高，MAP降低，而T4HR、MAP都升高（P＜0.05），組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)Tab.2 Hemodynamics of two group at different points（n=30）±s

表2 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)Tab.2 Hemodynamics of two group at different points（n=30）±s

注：與C組比較，P ＞0.05；與T1比較，△P＜0.05

組別C組I組C組I組指標(biāo)HR（bpm）HR（bpm）MAP（mmHg）MAP（mmHg）T1T2T3T4 134.4±13.9 129.9±15.6 70.6±10.1 73.2±11.5 148.2±12.1△149.2±13.5△58.6± 7.5△60.2± 9.1△142.2±15.1△139.6±12.8△52.1±4.2△56.8±6.1△155.5±15.2△154.6±14.1△80.1± 7.3△82.9± 8.4△

2.3 動(dòng)脈血?dú)夥治龊秃粑鼌?shù)指標(biāo)與T1相比，兩組患兒 T2～ T4時(shí) Ppeak、Pmean、Pplat均明顯升高（P＜ 0.05），PaO2、IO、Cdyn明顯下降（P＜0.05）。與C組比較，I組T2～ T3Pmean、PaO2、IO、Cdyn升高（P＜0.05），Ppeak、Pplat則降低（P＜0.05），而T1、T2和T4兩組PaCO2，pH值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但T3I組比C組PaCO2升高，pH值下降（P＜0.05），Lac兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表3。

2.4 灌洗液指標(biāo)兩組患兒術(shù)后IL?6和IL?8表達(dá)水平較術(shù)前均升高（P＜0.05）；與C組比較，I組術(shù)前IL?6和IL?8表達(dá)水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），術(shù)后明顯降低（P＜ 0.05），見(jiàn)表4。

表3 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)夥治龊秃粑鼌?shù)指標(biāo)Tab.3 Arterial blood analysis and ventilatory parameters of two group at different points（n=30） ±s

表3 兩組患兒各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)夥治龊秃粑鼌?shù)指標(biāo)Tab.3 Arterial blood analysis and ventilatory parameters of two group at different points（n=30） ±s

注：與C組比較，#P＜0.05；與T1比較，△P＜0.05

T2 T1 T3 T4組別C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組C組I組指標(biāo)Pmean（cmH2O）Pmean（cmH2O）Ppeak（cmH2O）Ppeak（cmH2O）Pplat（cmH2O）Pplat（cmH2O）TV（mL/kg）TV（mL/kg）RR（bpm）RR（bpm）PaO2（mmHg）PaO2（mmHg）PaCO2（mmHg）PaCO2（mmHg）pH pH Lac（mmol/L）Lac（mmol/L）OI（mmHg）OI（mmHg）Cdyn（mL/mmH2O）Cdyn（mL/mmH2O）9.2±1.2 9.1±1.5 11.7±2.1 12.1±1.8 10.3±1.8 11.1±1.5 7.4±1.2 7.2±1.5 24.2±1.3 24.1±1.3 421.9±80.2 425.5±79.6 36.6±1.3 36.8±1.3 7.4±0.2 7.4±0.2 0.71±0.12 0.70±0.11 421.9±80.2 425.5±79.6 157.2±50.1 154.3±49.1 20.3±3.6△16.5±2.7#△24.6±3.5△20.3±2.0#△22.5±3.1△19.5±1.8#△5.3±2.0△5.3±1.8△26.3±2.0 26.5±1.6 102.5±28.9△160.3±32.1#△47.6±3.1△49.2±2.6△7.27±0.2△7.25±0.3△0.68±0.13 0.65±0.12 102.5±28.9△160.3±32.1#△101.3±35.6△127.1±39.1#△19.8±2.7△15.3±2.1#△22.5±2.2△19.4±1.7#△21.7±2.0△18.2±1.6#△6.0±1.5△6.1±1.4△26.6±1.7 26.1±1.5 127.2±36.7△201.1±42.2#△49.1±4.1△55.7±3.9#△7.25±0.3△7.20±0.2#△0.69±0.17 0.68±0.16 127.2±36.7△201.1±42.2#△80.3±24.1△96.3±29.2#△10.4± 2.6△10.8± 3.1△13.9± 3.1△14.3± 2.5△12.7± 2.6△12.4± 2.1△7.0± 1.9△7.0± 1.4△23.4±1.2 24.1±1.1 286.9± 45.3△295.3± 41.6△37.2±2.1 38.8±1.8 7.36±0.1 7.35±0.1 0.72±0.15 0.69±0.16 358.2± 56.3△364.2± 60.1△128.3± 46.3△130.1± 47.3△

表4 兩組患兒術(shù)前術(shù)后IL?6、IL?8表達(dá)水平的比較Tab.4 Concentration of IL?6，IL?8 and RAGE in BALF between groups（n=30） ±s

表4 兩組患兒術(shù)前術(shù)后IL?6、IL?8表達(dá)水平的比較Tab.4 Concentration of IL?6，IL?8 and RAGE in BALF between groups（n=30） ±s

注：與C組術(shù)前比較，△P＜0.05；與I組術(shù)前比較，▲P＜0.05；與C組術(shù)后比較，#P＜0.05

組別C組（術(shù)前）C組（術(shù)后）I組（術(shù)前）I組（術(shù)后）IL?6 9.12±4.08 83.7± 34.2△10.01±4.27 59.6±26.8#▲IL?8 123.6±51.6 501.2±75.8△117.5±48.9 325.5±68.1#▲

3 討論

較傳統(tǒng)開(kāi)胸手術(shù)而言，胸腔鏡開(kāi)口小、出血少、視野廣和術(shù)后恢復(fù)快，更容易為人們所接受［5］。但是嬰幼兒有獨(dú)特的呼吸生理特性，呼吸系統(tǒng)支撐力弱，血管豐富，含血量多，肺泡發(fā)育不完善，Ⅱ型細(xì)胞分泌少，肺部張力大，順應(yīng)性差，生理死腔量大，側(cè)臥位后導(dǎo)致通氣/血流比值進(jìn)一步失調(diào)［6-7］，因此在臨床實(shí)踐中，嬰幼兒行單肺通氣很容易發(fā)生低氧血癥。過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)通常以增加TV和RR來(lái)糾正，但是這種做法增加了氣道峰壓，從而有可能對(duì)嬰幼兒肺部造成進(jìn)一步損傷［8-9］。反比通氣是調(diào)整吸呼比為1∶1、1.5∶1，甚至2∶1的通氣模式，它延長(zhǎng)吸氣時(shí)間，縮短呼氣時(shí)間，經(jīng)常用于ICU治療ARDS患者［10-11］。考慮嬰幼兒常用吸呼比為1∶1.5，相比成人需要足夠的吸氣時(shí)間，因此此次研究中調(diào)整吸呼比為1.5∶1。理論上，應(yīng)用于嬰幼兒?jiǎn)畏瓮馐中g(shù)中既能夠滿足氧合需要，又降低氣道壓力，實(shí)現(xiàn)肺保護(hù)作用。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，反比通氣降低了氣道峰壓、平臺(tái)壓，而平均氣道壓上升，氧合和肺順應(yīng)性改善。其原因可能是：（1）反比通氣延長(zhǎng)了吸氣時(shí)間，降低了吸氣流速，氣體以較低的速度進(jìn)入氣道，因此降低了吸氣峰壓和平臺(tái)壓［4］；（2）呼氣時(shí)間較短，氣體滯留肺內(nèi)，產(chǎn)生內(nèi)源性PEEP，從而增加了平均氣道壓［12］；（3）平均氣道壓升高，使一部分萎陷的肺泡在持續(xù)的壓力下復(fù)張，從而增加了功能殘氣量，因此肺不張面積減少，而氣體交換面積增大，氧合提高了［3］。

在研究中，兩組患兒氣胸期間PaCO2升高，pH值也下降。OLV 60 min后I組對(duì)比C組PaCO2明顯升高，pH值也明顯下降。氣胸解除后，恢復(fù)TLV 30 min無(wú)明顯差異，而Lac術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后，兩組之間都無(wú)明顯差異。由此推斷：（1）反比通氣對(duì)比常規(guī)通氣模式，對(duì)CO2排除是安全的，這可能與復(fù)張的肺泡為CO2的彌散提供了足夠的面積有關(guān)［13］；（2）但超過(guò)60 min后，PaCO2升高，pH值下降明顯。因此長(zhǎng)時(shí)間使用應(yīng)注意可能會(huì)有酸血癥的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)I組Ppeak、Pplat對(duì)比C組明顯降低，而高氣道峰壓和高平臺(tái)壓是肺損傷的主要因素［14］。因此判斷，反比通氣組肺損傷應(yīng)該比傳統(tǒng)通氣組減輕。為了證實(shí)這一結(jié)論，我們從術(shù)前、術(shù)后患側(cè)肺收集到的肺泡灌洗液中檢測(cè)IL?6、IL?8的表達(dá)水平，IL?6、IL?8是反映早期急性肺損傷的炎性因子［15］，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，I組IL?6、IL?8對(duì)比C組表達(dá)水平降低。

綜上所述，嬰幼兒OLV時(shí)因?yàn)樾夭恐瘟θ?，因此相?duì)成人肺不張發(fā)生率更高，肺不張是嬰幼兒發(fā)生單肺通氣低氧血癥的主要原因［16］，反比通氣模式的優(yōu)勢(shì)在于，增加平均氣道壓，減少肺不張減輕通氣血流比值失調(diào)而出現(xiàn)的低氧血癥，同時(shí)降低氣道峰壓和平臺(tái)壓從而達(dá)到肺保護(hù)作用，因此可以作為嬰幼兒胸腔鏡單肺通氣手術(shù)的一種選擇。

最后，因?yàn)槿狈π弘p腔氣管導(dǎo)管，所有患兒采用的是單腔鋼絲加強(qiáng)管，是通過(guò)影像學(xué)CT下測(cè)量健側(cè)主支氣管直徑來(lái)確定導(dǎo)管型號(hào)，單肺通氣效果通過(guò)肉眼目測(cè)患側(cè)肺萎縮，這個(gè)需要今后在臨床實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)。