肺復(fù)張聯(lián)合呼氣末正壓通氣對心臟手術(shù)患者肺功能的影響

李中云 葉有國 楊焱焰 文建乾 牙 耀 韋曉艷 鄧 良

(廣西南寧市第三人民醫(yī)院麻醉科，南寧市 530003，電子郵箱：605983141@qq.com)

體外循環(huán)下心內(nèi)直視手術(shù)后肺不張、肺水腫、肺順應(yīng)性下降以及肺部感染等并發(fā)癥發(fā)生率升高與體外循環(huán)期間肺通氣不足有關(guān)[1]。研究表明，體外循環(huán)中持續(xù)低潮氣量肺通氣可減輕肺部炎癥反應(yīng)，抑制蛋白水解而達(dá)到肺保護(hù)作用[2]。體外循環(huán)下心臟手術(shù)患者術(shù)后行肺復(fù)張，可改善肺氧合功能[3-4]。本研究探討行心內(nèi)直視心臟瓣膜置換術(shù)體外循環(huán)期間定時肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量呼氣末正壓通氣對患者術(shù)后肺功能及其轉(zhuǎn)歸的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年6月至2015年9月在我院擇期行心臟瓣膜置換手術(shù)的60例患者為研究對象，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級Ⅱ～Ⅲ級，紐約心臟病學(xué)會(New York Heart Association，NYHA)心功能分級為Ⅱ～Ⅲ級，年齡35～54歲，體重48～70 kg，男27例，女33例。納入標(biāo)準(zhǔn)：心臟彩色多普勒超聲診斷為心臟瓣膜病，有手術(shù)指征，需行心臟瓣膜置換術(shù)的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并有原發(fā)性肺疾病、冠心病、中重度肺動脈高壓、糖尿病患者及心臟超聲檢查提示左室舒張末直徑>70 mm或射血分?jǐn)?shù)<50%、心胸比>0.70的患者。采用隨機(jī)數(shù)字表法將60例患者分為肺復(fù)張組和對照組，每組30例。其中肺復(fù)張組男14例，女16例，年齡(54.3±5.2)歲，體重(57.1±11.0)kg，ASA分級Ⅱ級12例、Ⅲ級18例，NYHA心功能分級Ⅱ級16例、Ⅲ級14例，體外循環(huán)時間(98.0±20.0)min，手術(shù)時間(209.0±14.0)min，麻醉時間(252.0±13.0)min，二尖瓣置換術(shù)10例、主動脈瓣置換術(shù)9例、二尖瓣置換術(shù)+三尖瓣整形術(shù)11例；對照組男13例，女17例，年齡(53.4±8.3)歲，體重(55.1±13.1)kg，ASA分級Ⅱ級13例、Ⅲ級17例，NYHA心功能分級Ⅱ級16例、Ⅲ級14例，體外循環(huán)時間(95.0±18.0)min，手術(shù)時間(198.0±16.0)min，麻醉時間(243.0±18.0)min，二尖瓣置換術(shù)9例、主動脈瓣置換術(shù)7例、二尖瓣置換術(shù)+三尖瓣整形術(shù)14例。兩組患者的年齡、性別、體重、ASA分級、NYHA心功能分級、體外循環(huán)時間、手術(shù)時間、麻醉時間、手術(shù)類型等資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性。

1.2 麻醉方法 兩組麻醉方法相同。麻醉前30 min肌注嗎啡0.1～0.2 mg/kg，入室后采用多功能監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測ECG、心率、SpO2，開放外周靜脈，輸注乳酸林格氏液，局麻下橈動脈置管監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓。麻醉誘導(dǎo)：靜脈注射咪達(dá)唑侖0.05～0.1 mg/kg，依托咪酯0.1～0.3 mg/kg，順苯阿曲庫銨0.2 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg；麻醉維持：間斷靜脈注射舒芬太尼及順苯阿曲庫銨0.075 mg/kg，持續(xù)靜脈輸注1%異丙酚4～8 mg/(kg·h)。氣管插管后接Drager 多功能麻醉機(jī)(德國生產(chǎn)，型號：Fabius Plus)行機(jī)械通氣，呼吸參數(shù)設(shè)置：潮氣量8～10 ml/kg，呼吸頻率10～12次/min，吸呼比1 ∶2，維持呼氣末二氧化碳分壓35～45 mmHg，連續(xù)監(jiān)測氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力、生理無效腔率、肺動態(tài)順應(yīng)性；右頸內(nèi)靜脈穿刺置7Fr3L中心靜脈導(dǎo)管監(jiān)測中心靜脈壓。

1.3 體外循環(huán)方法 兩組患者的體外循環(huán)均使用德國生產(chǎn)的Stockert Ⅲ型人工心肺機(jī)，國產(chǎn)中空纖維膜式氧合器(東莞科威醫(yī)療器械有限公司)；預(yù)沖液采用乳酸林格氏液和血漿代用品(羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液)，預(yù)沖總量1 300～1 600 ml，紅細(xì)胞比容維持在24%左右，晶膠比0.45。采用4 ∶1高鉀冷氧合血灌注實(shí)施心肌保護(hù)。體外循環(huán)期間維持激活凝血時間>480 s，淺低溫體外循環(huán)，鼻咽溫降至31℃～33℃，灌注流量2.2～2.5 L/(m2·min)，維持平均動脈壓 60～80 mmHg，α穩(wěn)態(tài)血?dú)夤芾?，維持pH 7.35～7.45，PaCO235～45 mmHg，復(fù)溫速率0.10～0.20℃/min。對照組體外循環(huán)期間于體外循環(huán)腔靜脈阻斷后靜態(tài)膨肺，維持氣道壓力8 cmH2O；肺復(fù)張組體外循環(huán)期間于體外循環(huán)腔靜脈阻斷后手控呼吸囊膨肺，使氣道壓力升至20 cmH2O，維持3～5 s，重復(fù)5次，膨肺后進(jìn)行持續(xù)機(jī)械通氣：潮氣量為5 ml/kg，呼氣末氣道壓力為8 cmH2O，并每隔60 min膨肺1次(方法同第一次)。在停止體外循環(huán)后兩組患者均恢復(fù)全量通氣，呼吸參數(shù)與麻醉誘導(dǎo)后相同。

1.4 觀察指標(biāo) (1)觀察兩組胸骨鋸開前(T0)、體外循環(huán)開始時(T1)、體外循環(huán)結(jié)束即刻(T2)、手術(shù)結(jié)束時(T3)及手術(shù)后4 h(T4)的肺功能指標(biāo)和血流動力學(xué)相關(guān)參數(shù)，包括心率、平均動脈壓、中心靜脈壓，動脈氧分壓、肺泡-動脈氧分壓差、肺內(nèi)分流率、氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力、生理無效腔率、肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)。肺內(nèi)分流率的計算公式：肺內(nèi)分流率=(CcO2-CaO2)÷(CcO2-CvO2)×100%。其中CaO2為動脈血氧含量，CvO2為混合靜脈血氧含量，CcO2為肺毛細(xì)血管氧含量。CcO2=PaO2×0.0031+(1.34×Hb)；PaO2=FiO2×(PB-PH2O)-(PaCO2÷R)，PB為760 mmHg，PH2O為47 mmHg，R為0.8[9]，氧合指數(shù)=PO2÷FiO2，其中PO2為氧分壓，F(xiàn)iO2為吸入氧濃度分?jǐn)?shù)。(2)觀察兩組術(shù)后呼吸機(jī)輔助通氣時間、ICU停留時間、術(shù)后3 d肺不張、肺水腫、低氧血癥以及肺部感染發(fā)生率。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以(x±s)表示，組間比較采用成組t檢驗(yàn)；重復(fù)測量資料比較采用重復(fù)測量方差分析；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組血流動力學(xué)指標(biāo)比較 兩組患者平均動脈壓、心率、中心靜脈壓比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意(F組間=2.532、1.042、2.374，P組間=0.151、0.811、0.158)，兩組平均動脈壓、心率、中心靜脈壓均無隨時間變化的趨勢(F時間=0.719、0.126、0.439，P時間=0.866、0.975、0.606)，分組與時間均無交互效應(yīng)(F交互=0.042、0.278、1.214，P交互=0.837、0.926、0.721)。見表1。

表1 兩組患者的血流動力學(xué)指標(biāo)、血?dú)夥治霰容^(x±s)

注：與對照組比較，aP<0.05；ScvO2為中心靜脈血氧飽和度。

2.2 兩組患者術(shù)中血?dú)夥治鲋笜?biāo)比較 兩組患者ScvO2、PaCO2比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意(F組間=2.810、3.157；P組間=0.198、0.311)，兩組ScvO2、PaCO2均無隨時間變化的趨勢(F時間=0.874、0.902，P時間=0.905、0.912)，分組與時間無交互效應(yīng)(F交互=0.067、0.073，P交互=0.865、0.881)。兩組患者PaO2、肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)、肺泡-動脈氧分壓差比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意(F組間=3 145.812、164.634、1 186.210、1 031.103；均P組間<0.001)，兩組PaO2、肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)、肺泡-動脈氧分壓差均有隨時間變化而下降的趨勢(F時間=6 682.625、112.622、2 153.390、324.591，均P時間<0.001)，PaO2分組與時間無交互效應(yīng)(F交互=734.353，P交互=0.837)，肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)、肺泡-動脈氧分壓差的分組與時間有交互效應(yīng)(F交互=24.791、261.594、197.121，均P交互<0.001)，肺復(fù)張組患者體外循環(huán)結(jié)束即刻、手術(shù)結(jié)束時及手術(shù)后4 h時的PaO2、肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)高于對照組，肺泡-動脈血氧分壓差低于對照組患者，見表1。

2.3 兩組患者各時點(diǎn)呼吸參數(shù)比較 兩組患者肺內(nèi)分流率、生理無效腔率、氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意(F組間=388.781、301.235、133.303、411.732、2 754.362，均P組間<0.001)，兩組肺內(nèi)分流率、生理無效腔率、氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力均有隨時間變化而升高的趨勢(F時間=83.602、251.243、68.151、245.173、445.302，均P組間<0.001)，分組與時間均有交互效應(yīng)(F交互=88.184、69.693、41.490、69.311、305.402，均P組間<0.001)，肺復(fù)張組患者體外循環(huán)結(jié)束即刻、手術(shù)結(jié)束時、手術(shù)后4 h時肺內(nèi)分流率、生理無效腔率、氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力均低于對照組患者。見表2。

表2 兩組患者各時點(diǎn)呼吸參數(shù)比較(x±s)

注：與對照組比較，aP<0.05。

2.4 兩組術(shù)后情況比較 肺復(fù)張組術(shù)后機(jī)械通氣時間為(9.1±3.4)h，短于對照組的(5.3±1.1)h(t=2.302，P=0.027)。肺復(fù)張組ICU停留時間為(29.5±9.3)h，短于對照組的(18.4±4.2)h(t=5.958，P<0.001)。肺復(fù)張組術(shù)后并發(fā)低氧血癥、肺不張各1例，并發(fā)癥發(fā)生率為6.67%(2/30)，對照組術(shù)后并發(fā)肺部感染4例，低氧血癥5例，肺不張8例，并發(fā)癥發(fā)生率為56.67%(17/30)，對照組并發(fā)癥發(fā)生率高于肺復(fù)張組(χ2=41.550，P<0.001)。

3 討 論

體外循環(huán)心臟手術(shù)后并發(fā)急性肺損傷是困擾臨床的難題，其為全身炎癥反應(yīng)綜合征在肺部的主要表現(xiàn)。體外循環(huán)期間肺局部生理改變主要是因手術(shù)需要行上、下腔靜脈阻斷及停止通氣，使肺因血供完全依靠支氣管動脈而處于相對缺血缺氧狀態(tài)，以缺血后再灌注損傷和體外循環(huán)時肺部處于相對“高溫”的高代謝、高氧耗狀態(tài)為特征[1]。體外循環(huán)期間氧合血持續(xù)肺動脈灌注是解決肺缺血的方法，但其操作復(fù)雜，且對手術(shù)操作視野有一定影響，目前很難應(yīng)用于臨床，而恢復(fù)體外循環(huán)期間的通氣則相對簡單易行。

本研究探討體外循環(huán)期間定時肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量呼氣末正壓通氣對心臟手術(shù)患者肺功能的影響，結(jié)果顯示，在體外循環(huán)時施行定期肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量低呼氣末正壓機(jī)械通氣的肺復(fù)張組，在體外循環(huán)結(jié)束即刻、手術(shù)結(jié)束時及手術(shù)后4 h時PaO2、肺動態(tài)順應(yīng)性、氧合指數(shù)下降幅度明顯減少。這提示在體外循環(huán)心臟手術(shù)中，采用定期肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量低呼氣末正壓機(jī)械通氣可有效防止肺泡萎縮，使塌陷的肺泡重新開放，增加呼氣末肺容量和殘氣量，減少肺內(nèi)分流及無效腔容積，有利于氣體交換和肺保護(hù)。此外，肺復(fù)張組患者的肺泡-動脈氧分壓差、肺內(nèi)分流率、生理無效腔率、氣道峰壓、氣道平臺壓、氣道壓力均低于對照組，這可能因肺復(fù)張組患者體外循環(huán)中肺持續(xù)低潮氣量通氣，經(jīng)肺泡途徑彌散至肺組織的氧可保證肺組織代謝水平從而改善肺組織缺氧所致。而且持續(xù)機(jī)械通氣，因機(jī)械動力作用使肺內(nèi)積血回流左心，減少了肺內(nèi)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮的黏附及炎癥因子釋放及聚集，減輕體外循環(huán)中因肺缺氧缺血造成的肺損傷[5]。

本研究結(jié)果還顯示，肺復(fù)張組術(shù)后呼吸機(jī)通氣時間、ICU停留時間短于對照組，肺部并發(fā)癥發(fā)生率低于對照組(P<0.05)，提示體外循環(huán)期中，采用定期肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量低呼氣末正壓機(jī)械通氣可使患者平均氣道壓增高，并維持一定的時間，使萎陷的肺泡最大限度地復(fù)張，防止低潮氣量通氣誘發(fā)的繼發(fā)性肺不張，并且可擴(kuò)張小氣道，促進(jìn)細(xì)小支氣管末端及肺泡內(nèi)的分泌物排出，從而預(yù)防肺部感染[6]。肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量低呼氣末正壓機(jī)械通氣，可保持肺泡相對開放，增加肺泡壓力，降低肺泡表面張力和肺的氣道壓力，從而改善術(shù)后肺通氣效果，改善肺順應(yīng)性，減少肺水腫的發(fā)生[7-8]。此外，兩組患者圍術(shù)期各時點(diǎn)平均動脈壓、心率、中心靜脈壓差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)，提示心臟手術(shù)患者施行肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量低呼氣末正壓機(jī)械通氣并不影響患者的循環(huán)指標(biāo)。

綜上所述，心臟手術(shù)患者體外循環(huán)期間定時肺復(fù)張聯(lián)合低潮氣量呼氣末正壓持續(xù)通氣，可改善肺功能，降低術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率，有利于預(yù)后。