單肺通氣期間使用不同呼氣末正壓通氣值對呼吸力學(xué)和血流動力學(xué)的影響

周鴻麗 歐陽婷 白毅平 王曉斌

保護性肺通氣策略，即以小潮氣量聯(lián)合呼氣末正壓通氣（positive end-expiratory pressure，PEEP）的運用越來越普遍[1-3]。在單肺通氣（one lung ventilation，OLV）期間應(yīng)用保護性肺通氣策略可有效減少術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生[4-7]，如改善肺氧合作用、預(yù)防術(shù)后肺不張、減少術(shù)后肺損傷。PEEP值過小不能維持肺泡擴張，過大導(dǎo)致肺內(nèi)壓增高而影響回心血量，最佳PEEP值（M值）的探討一直是研究的熱點[8-9]。有研究報道OLV期間分別應(yīng)用PEEP值為4、5、8、10cmH2O可有效改善術(shù)后肺部并發(fā)癥，但未得出適宜PEEP值[10-13]。故本研究旨在觀察胸腔鏡手術(shù) OLV 期 間應(yīng)用不同 PEEP 值（0、4、6、8、10cmH2O）對患者呼吸力學(xué)、血氣分析及血流動力學(xué)指標(biāo)的影響，從而探討OLV期間的M值。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2018年1月至8月我院行擇期胸腔鏡手術(shù)患者150例，ASA分級Ⅰ～Ⅱ級；所有患者均采用全麻，均既往無腦血管意外史，半年內(nèi)無心肌梗死病史，無藥物濫用史。排除標(biāo)準(zhǔn)：肺部感染或呼吸系統(tǒng)嚴(yán)重疾病；嚴(yán)重心腦血管疾病；肺大泡患者；OLV期間脈搏血氧飽和度（SpO2）＜90%及氣道峰壓（Ppeak）＞30cm H2O；術(shù)中失血量＞20%血容量；中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)；動脈穿刺置管失敗。采用隨機數(shù)字表法分為A、B、C、D、E組，每組30 例，OLV 期間分別予以 PEEP 0、4、6、8、10cmH2O。本研究通過本院倫理委員會批準(zhǔn)，患者術(shù)前簽署知情同意書。最終納入143例患者（7例因故退出：B、C、D、E組各有1例因中轉(zhuǎn)開胸手術(shù)而排除；A、B、C組各有1例因術(shù)中發(fā)生嚴(yán)重低氧血癥且難以糾正而排除），其中胸腔鏡下縱隔占位病變切除術(shù)21例，食管癌根治術(shù)60例，肺葉切除術(shù)62例。5組患者基本資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均 P ＞0.05），見表 1。

1.2 方法 所有患者術(shù)前常規(guī)禁飲4h、禁食8h。入手術(shù)室后持續(xù)監(jiān)測心電圖（ECG）和心率（HR），非手術(shù)側(cè)上肢監(jiān)測SpO2，無創(chuàng)心排儀監(jiān)測心輸出量（CO），并在局麻下行橈動脈穿刺置管監(jiān)測有創(chuàng)平均動脈壓（MAP）。麻醉誘導(dǎo)：依次靜脈注射鹽酸戊乙奎醚注射液0.01mg/kg，枸櫞酸舒芬太尼 0.5～0.8μg/kg，順苯磺酸阿曲庫銨0.15～0.2mg/kg，丙泊酚 2mg/kg。麻醉維持：靜脈泵注順苯磺酸阿曲庫銨0.1～0.2mg/（kg·h），鹽酸瑞芬太尼0.1～0.2μg/（kg·min），吸入七氟烷1.5%～2.5%。誘導(dǎo)給藥充分給氧去氮3min，根據(jù)患者性別、身高選擇能通過聲門的最大號雙腔管（35～39F）經(jīng)口明視插管[14]，纖維支氣管鏡確定導(dǎo)管位置后將其固定，接麻醉機行容量控制模式通氣，所有患者雙肺通氣時采用容量控制模式，潮氣量（VT）為 8～10ml/kg，吸呼比為 1∶2，調(diào)節(jié)呼吸頻率（RR）使呼氣末二氧化碳（PETCO2）維持在35～45mmHg。術(shù)中維持腦電雙頻指數(shù)（BIS）在 40～60，MAP＞60mmHg，氣道平臺壓（PIP）＜30cmH2O。OLV期間，每組VT減為6ml/kg，吸呼比為 1∶1.5，實時調(diào)節(jié) RR使 PETCO2維持在 35～45mmHg，A、B、C、D、E 組 分 別 予 以 PEEP 0、4、6、8、10cmH2O。

表1 5組患者基本資料比較

1.3 觀察指標(biāo) 記錄患者性別、年齡、BMI、ASA分級、FEV1、FEV1/FVC、手術(shù)時間、OLV時間、失血量等基本信息。同時記錄患者仰臥位雙肺通氣5min（T1），側(cè)臥位雙肺通氣 15min（T2），OLV30min（T3）、60min（T4）及 90min（T5）5 個時點患者呼吸參數(shù)指標(biāo)（VT、Ppeak、PETCO2）、動脈血氣分析（PaO2、PaCO2）以及血流動力學(xué)指標(biāo)（CO、HR、MAP），并根據(jù)公式計算呼吸力學(xué)指標(biāo)：肺順應(yīng)性[15]=VT/（Ppeak-PEEP），死腔分?jǐn)?shù)[16]=（PaCO2-PETCO2）/PaCO2。聯(lián)合肺順應(yīng)性、死腔分?jǐn)?shù)、心輸出量（CO）3個因素設(shè)計目標(biāo)公式：M值=[肺順應(yīng)性/死腔分?jǐn)?shù)×CO] 以綜合評估“最佳PEEP值”。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以表示，組內(nèi)不同時點比較采用重復(fù)測量的方差分析，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 5組患者不同時點肺功能指標(biāo)的比較

2.1.1 肺順應(yīng)性 與 T1比較，5 組 T2、T3、T4、T5肺順應(yīng)性均明顯降低（均P＜0.05）；與 T2比較，5 組 T3、T4、T5肺順應(yīng)性均明顯降低（均P＜0.05）；B、C、D、E 組 T3時點肺順應(yīng)性均較 A 組明顯增高（均P＜0.05）；5 組 T4、T5時點肺順應(yīng)性差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 5組患者不同時點肺順應(yīng)性的比較

2.1.2 死腔分?jǐn)?shù) 5組患者不同時點通氣期間死腔分?jǐn)?shù)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表3。

表3 5組患者不同時點死腔分?jǐn)?shù)的比較

2.2 5組患者不同時點PaO2和PaCO2比較 與T1比較，5 組 T3、T4、T5的 PaO2均明顯下降（均P＜0.05）；與T2比較，5 組 T3、T4、T5的 PaO2均明顯下降（均P＜0.05）；5 組 T3、T4、T5的 PaO2比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均 P ＞0.05）。5組患者各時點PaCO2比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均 P ＞0.05），見表 4、5。

表4 5組患者不同時點PaO2比較（mmHg）

表5 5組患者不同時點PaCO2比較（mmHg）

2.3 5組患者不同時點血流動力學(xué)指標(biāo)的比較 5組患者不同時點CO、MAP、HR比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均 P ＞0.05），見表 6～8。

2.4 5組患者不同時點M值變化情況的比較 與T1比較，5 組 T2、T3、T4、T5時點的 M 值均明顯降低 （均P＜0.05）；與 T2比較，僅 A 組 T3、T4、T5時點的 M 值明顯降低（均P＜0.05）；B、C、D、E 組 T3的 M 值均明顯高于 A組（均P＜0.05），T3、T4、T5時點 B、C、D、E 組 M 值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表 9。

表6 5組患者不同時點CO的比較（L/min）

表7 5組患者不同時點HR的比較（次/min）

表8 5組患者不同時點MAP的比較（mmHg）

表9 5組患者不同時點M值變化情況的比較

3 討論

OLV期間保護性肺通氣策略在胸腔鏡手術(shù)中應(yīng)用普遍，其主要內(nèi)容是小潮氣量聯(lián)合PEEP，但如何設(shè)置適宜PEEP值目前尚有爭議。Manzano等[17]定義M值：肺泡開啟和閉合時剪切力?。槕?yīng)性最大），肺內(nèi)分流低（死腔分?jǐn)?shù)最小）以及血流動力學(xué)影響?。–O最大），且PaO2最大。故本研究選擇聯(lián)合肺順應(yīng)性、死腔分?jǐn)?shù)、CO 3個因素設(shè)計目標(biāo)公式：M值=肺順應(yīng)性/死腔分?jǐn)?shù)×CO。當(dāng)M值最大且在相應(yīng)PEEP值下行OLV時動脈血氧分壓最高，該PEEP值則為M值。

本研究中所有患者術(shù)前FEV1、FEV1/FVC都在正常值范圍內(nèi)，且各組基本資料比較無統(tǒng)計學(xué)差異，故可排除患者術(shù)前肺功能狀態(tài)對研究指標(biāo)的影響。肺順應(yīng)性是指單位壓力改變時所引起肺容積的改變，分為靜態(tài)和動態(tài)肺順應(yīng)性，本實驗測定動態(tài)順應(yīng)性，指氣體流動過程中肺順應(yīng)性，主要受肺組織彈性和氣道阻力的雙重影響。機械通氣狀態(tài)下，氣管導(dǎo)管直徑是影響患者氣道阻力的重要參數(shù)[18]，一項關(guān)于雙腔管直徑與氣道壓力的體外模擬實驗報道[19]，隨著氣管導(dǎo)管直徑的增加，氣道阻力下降，動態(tài)肺順應(yīng)性相應(yīng)增加。氣管導(dǎo)管型號的選擇與患者的身高、體重和性別密切相關(guān)，本研究中各組患者性別及BMI比較無統(tǒng)計學(xué)差異，雙腔管型號的選擇沒有差異，筆者根據(jù)患者情況選用能通過聲門的最大號雙腔管，以減少氣道阻力對動態(tài)肺順應(yīng)性的影響。

本研究中發(fā)現(xiàn)雙肺通氣期間仰臥位順應(yīng)性較側(cè)臥位佳，側(cè)臥位雙肺通氣肺順應(yīng)性較OLV好。因側(cè)臥位通氣時，腹腔內(nèi)臟器移動擠壓胸腔使膈肌上抬以及上側(cè)胸腔內(nèi)容物因重力作用壓迫下側(cè)胸腔，限制胸廓運動從而使肺順應(yīng)性降低。本研究中還發(fā)現(xiàn)側(cè)臥位OLV期間應(yīng)用PEEP較未用PEEP可提高早期肺順應(yīng)性，但隨著OLV時間的延長，對肺順應(yīng)性改善作用并不明顯。這可能系小潮氣量聯(lián)合應(yīng)用PEEP值（≤10cmH2O）的保護性肺通氣模式可預(yù)防小氣道關(guān)閉致肺功能殘氣量減少以緩解術(shù)中肺不張、肺塌陷，從而改善肺順應(yīng)性。另外，不同 PEEP 值之間（4、6、8、10cmH2O）對肺順應(yīng)性改善的差異不大，此結(jié)果與Leong等[11]研究提示OLV期間應(yīng)用5、8、10cmH2O的PEEP對肺順應(yīng)性無明顯影響的結(jié)果相同，Michelet等[20]發(fā)現(xiàn)PEEP超過15cmH2O會使肺順應(yīng)性明顯下降，故研究設(shè)置4～10 cmH2O的PEEP在合理范圍內(nèi)且在OLV期間可改善肺順應(yīng)性。

低氧血癥是OLV期間嚴(yán)重并發(fā)癥[21]，通常有以下影響因素[22]：患者術(shù)前肺功能狀態(tài)，BMI，手術(shù)操作，雙腔管插入時或體位變化后位置不理想，導(dǎo)管堵塞，缺氧性肺血管收縮被抑制，以及通氣血流比例的失調(diào)等。本研究中有3例（A、B、C組各有1例）術(shù)中發(fā)生嚴(yán)重低氧血癥（SpO2＜90%或PaO2＜60mmHg）且難以糾正故排除。其中有2例系體位變化后雙腔管錯位，在纖維支氣管鏡引導(dǎo)下多次調(diào)整后滿足正常通氣。另1例OLV30min后SpO2不能維持在90%以上，多次調(diào)整呼吸參數(shù)、手法復(fù)張、間斷行雙肺通氣后繼續(xù)手術(shù)，該患者術(shù)前肺功能正常，而術(shù)中發(fā)生低氧血癥，可能系通氣模式轉(zhuǎn)變?yōu)镺LV時，通氣血流比例失調(diào)，肺循環(huán)血液重新分布，肺內(nèi)分流量增加導(dǎo)致肺靜脈血摻雜，從而導(dǎo)致低氧血癥的發(fā)生。

本研究發(fā)現(xiàn) PEEP 為 4、6、8、10cmH2O 對 CO、HR、MAP、PaCO2以及死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響。Jo[23]報道PEEP＞11cmH2O會影響血流動力學(xué)的穩(wěn)定性，PEEP值過大會使肺內(nèi)壓增加，從而增加胸腔內(nèi)壓力、降低靜脈回心血量，致心排血量減少，而CO的減少會導(dǎo)致肺血流灌注減少，引起肺泡死腔增加，使肺部氣體交換效率降低，導(dǎo)致血液中CO2蓄積、死腔分?jǐn)?shù)增大[24]。故本實驗中4～10cmH2O PEEP在安全范圍對血流動力學(xué)無明顯影響。

在本研究中側(cè)臥位OLV期間PaO2較側(cè)臥位雙肺通氣明顯下降，但OLV期間不同PEEP值（4、6、8、10cmH2O）對PaO2無明顯改善作用。有研究顯示PEEP對術(shù)前肺功能正?；颊咝g(shù)中PaO2改善作用不明顯[25]，實驗中納入的患者術(shù)前肺功能（FEV1、FEV1/FEV）均在正常范圍內(nèi)，實驗結(jié)果與其相符。研究過程中患者一直吸入純氧會改善氧合作用[26]，而低濃度氧氣吸入可較客觀觀察對比不同PEEP對患者術(shù)中氧合作用的影響，但考慮到患者的安全因素未采用。

本研究顯示OLV期間不同PEEP之間對CO、死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響，且OLV期間PEEP對PaO2改善作用不明顯，故M值主要取決于肺順應(yīng)性。在OLV30min，B、C、D、E組M值及肺順應(yīng)性均顯著高于A組，而不同PEEP 值（4、6、8、10cmH2O）在 OLV 期間 M 值及肺順應(yīng)性無明顯差異，故OLV期間加用4～10cmH2O PEEP可改善早期肺通氣效果，且4～10cmH2O的PEEP之間效果相似。這可能與患者存在內(nèi)源性PEEP相關(guān)[27]，即在OLV期間通氣側(cè)肺內(nèi)氣體滯留產(chǎn)生內(nèi)源性呼氣末正壓，可改善氧合作用，但目前尚無有效措施測量內(nèi)源性PEEP[28-29]。另因患者術(shù)前肺功能雖正常，但肺部可能存在病理結(jié)構(gòu)異質(zhì)性，故最佳PEEP存在個體化，且本實驗樣本量較少，在今后研究中還需增大樣本量以更全面探討M值。

綜上所述，OLV胸腔鏡手術(shù)期間加用4～10cmH2O的PEEP可提高早期肺順應(yīng)性，對CO、HR、MAP及死腔分?jǐn)?shù)無明顯影響。