以肺動態(tài)順應(yīng)性為導(dǎo)向靶控呼氣末正壓減少單肺通氣肺內(nèi)分流的臨床研究

徐 典 魏 薇 連 明 陳蓮華 李士通

單肺通氣(OLV)被廣泛應(yīng)用于胸外科手術(shù)中。側(cè)臥位OLV時肺血流分布發(fā)生改變，非通氣側(cè)肺萎縮，大量肺血流流入通氣側(cè)，引起肺內(nèi)分流。由于重力作用，血液較多淤積于通氣側(cè)肺組織低垂部位，導(dǎo)致較高部位的肺組織灌注不足，而較低部位的肺組織通氣不足，肺組織通氣/灌流比值失衡，使圍術(shù)期低氧血癥的發(fā)生風(fēng)險增加[1]。肺不張可增高患者圍術(shù)期肺部并發(fā)癥發(fā)生率，延長患者術(shù)后ICU的住院時間[2]。肺內(nèi)氧相對供需不平衡可加重肺組織、肺功能損傷，導(dǎo)致開胸術(shù)后肺損傷(LIAT)發(fā)生。保護性肺通氣策略(LPVS)通過改變兩側(cè)肺的通氣量、氣道壓等改善肺內(nèi)的氧供不平衡，從而減少相關(guān)肺損傷發(fā)生。小潮氣量(Vt)復(fù)合呼氣末正壓(PEEP)是LPVS中重要的一項，可避免傳統(tǒng)通氣策略中發(fā)生的容積傷和剪切傷[3]。由于PEEP值的設(shè)定方法一直存在爭議，最佳PEEP值仍待確定。本研究在胸外科手術(shù)側(cè)臥位OLV期間，根據(jù)肺動態(tài)順應(yīng)性(Cdyn)滴定PEEP值，評價其減少肺內(nèi)分流、改善氧合的效果和可行性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。選取上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院擇期行胸外科手術(shù)需OLV的患者30例，男18例、女12例，年齡18～70歲，平均年齡為(58.3±8.8)歲；BMI為20～28 kg/m2，平均BMI為(22.7±3.2)kg/m2；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(ASA)分級Ⅰ或Ⅱ級。所有患者近1周內(nèi)無肺部感染史、無胸腹部畸形、心血管疾病處于代償期、肺部組織無纖維化。術(shù)前肺功能檢查：分鐘最大通氣量(MVV)實測值/預(yù)測值>70%,第1秒用力呼氣量占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC%)實測值/預(yù)測值>60%。

1.2 麻醉方法 患者入手術(shù)室后均連接多功能監(jiān)測儀(型號為Datex-Ohmeda S/5 AM，美國GE公司)連續(xù)監(jiān)測心電圖(ECG)、心率、無創(chuàng)血壓(NIBP)、脈搏血氧飽和度(SpO2)和呼吸動力學(xué)指標[氣道峰壓(ppeak)、氣道平臺壓(pplat)、PEEP、呼氣末二氧化碳分壓(petCO2)]。依次靜脈注射咪達唑侖0.1 mg/kg、芬太尼0.4 μg/kg、丙泊酚1.5～2.0 mg/kg行麻醉誘導(dǎo)，待患者意識消失后，靜脈注射羅庫溴銨0.6 mg/kg，插入雙腔支氣管導(dǎo)管(F35～37)，應(yīng)用纖維支氣管鏡定位。予七氟烷吸入維持麻醉，術(shù)中維持呼氣末七氟烷肺泡最低有效濃度(MAC)值為1.0～1.5 MAC；按需靜脈注射芬太尼、羅庫溴銨維持麻醉。術(shù)中雙肺通氣時的通氣參數(shù)設(shè)定為：新鮮氣體流量1.0 L/min，氧氣濃度100%，容量控制通氣，Vt為8～10 mL/kg，呼吸頻率為12～20 次/min，吸呼比為1∶1.5～2.0，調(diào)整petCO2為35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。OLV時的通氣參數(shù)設(shè)定為：容量控制通氣，Vt為5～6 mL/kg，呼吸頻率為12～20次/min，吸呼比為1∶1.5～2.0，調(diào)整petCO2為35～45 mmHg。

1.3 分組 采用隨機數(shù)字表法將患者隨機分為試驗組和對照組，每組15例。試驗組將4 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)作為初始PEEP值，根據(jù)肺Cdyn滴定調(diào)節(jié)PEEP，每5 min增加1 cmH2O，至肺Cdyn達到最大，此時的PEEP值即最佳PEEP值；對照組PEEP值設(shè)為0。

1.4 觀察指標 分別于OLV開始即刻(T1)和OLV開始后15 min(T2)、30 min(T3)、45 min(T4)、60 min(T5)時記錄各時間點的心率、平均動脈壓(MAP)、petCO2。抽取患者動脈血和混合靜脈血行血氣分析，檢測動脈血氧分壓(paO2)、動脈血二氧化碳分壓(paCO2)、血紅蛋白、動脈血氧飽和度(SaO2)、靜脈血氧飽和度(SvO2)。應(yīng)用旁流式監(jiān)測系統(tǒng)，于上述各時間點監(jiān)測pplat、ppeak，計算肺內(nèi)分流、死腔通氣比、肺Cdyn、當(dāng)肺Cdyn最大時的PEEP。計算公式：肺內(nèi)分流=[肺泡氧含量(Cc’O2)-動脈血氧含量(CaO2)]/[Cc’O2-混合靜脈血氧含量(CvO2)]×100%，CvO2≈深靜脈血氧含量；死腔通氣比=(paCO2-petCO2)/paCO2×100%；肺Cdyn=Vt/(ppeak-PEEP)。

2 結(jié) 果

2.1 兩組一般情況比較 兩組間患者的性別構(gòu)成、年齡、BMI的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)，見表1。

表1 兩組患者一般情況的比較 (N=15)

2.2 兩組術(shù)中MAP和心率比較 試驗組T1至T5時間點間MAP的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)；對照組T2、T3時間點的MAP均顯著低于同組T1時間點(P值均<0.05)，T4、T5時間點的MAP與同組T1時間點間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)。試驗組T5時間點的心率顯著低于同組T1時間點(P<0.05)，T2至T4時間點的心率與同組T1時間點間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)；對照組T1至T5時間點間心率的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)。見表2。

組別時間點MAP(mmHg)心率(次/min)試驗T180.7±14.180.2±5.8T275.7±11.478.4±8.0T375.7±12.278.1±7.0T476.5±10.576.9±8.5T576.1±7.8 76.3±9.4①對照T192.2±17.2 73.8±12.4T2 79.6±14.1① 72.2±12.3T3 82.6±11.7① 72.7±13.9T484.8±12.4 72.6±12.0T582.8±14.2 71.5±9.7

與同組T1時間點比較：①P<0.05

2.3 兩組術(shù)中ppeak和pplat比較 當(dāng)試驗組肺Cdyn達最大時，測得PEEP值為(7.80±0.56)cmH2O。試驗組T2至T5時間點的ppeak和pplat均顯著高于同組T1時間點(P值均<0.05)，T3至T5時間點的ppeak和pplat均顯著高于同組T2時間點(P值均<0.05)。兩組間T1至T5各時間點的ppeak和pplat差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)。見表3。

2.4 氧合指標 試驗組T3至T5時間點的paO2均顯著高于同組T1和T2時間點(P值均<0.05)，T5時間點的肺內(nèi)分流顯著低于同組T2時間點(P<0.05)，T1至T4時間點間肺內(nèi)分流的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)，T1至T5時間點間死腔通氣比的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)。對照組T1至T5時間點間paO2的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05)，T2、T5時間點的肺內(nèi)分流均顯著高于同組T1時間點(P<0.05)，T4時間點的死腔通氣比顯著高于同組T1時間點(P<0.05)。見表4。

組別時間點ppeakpplat試驗T122.08±2.1810.69±4.61T2 23.54±1.68① 13.77±3.85①T324.15±1.60①②15.15±4.30①②T424.46±1.55①②15.15±4.30①②T524.08±1.73①②14.77±3.46①②對照T120.46±3.5613.15±4.95T221.15±3.7813.46±4.79T321.15±3.4813.54±4.56T421.85±3.2814.23±4.74T521.92±4.8613.54±4.53

與同組T1時間點比較：①P<0.05。與同組T2時間點比較：②P<0.05

組別時間點死腔通氣比(%)肺內(nèi)分流(%)paO2(mmHg)試驗T121.1±7.849.5±8.8150.47±58.93T222.0±7.453.0±8.3169.27±59.57T321.3±7.850.9±6.3218.60±98.43①②T422.2±7.652.2±8.2223.27±112.52①②T522.9±7.3 50.6±6.2②253.58±119.57①②對照T119.3±8.9 43.4±10.6169.67±91.09T221.6±8.8 49.2±8.1①168.53±79.04T320.2±7.4 44.9±10.9172.73±65.98T422.4±5.5①44.8±6.6196.00±69.26T522.1±9.3 50.2±9.9①205.58±84.78

與同組T1時間點比較：①P<0.05。與同組T2時間點比較：②P<0.05

3 討 論

胸外科手術(shù)OLV期間保護性肺通氣策略的提出由來已久，小Vt復(fù)合使用PEEP可避免發(fā)生容積傷和肺不張，同時可減少導(dǎo)致肺損傷的炎性因子產(chǎn)生[4]。PEEP可維持呼氣末部分肺泡的膨脹,提高患者功能殘氣量,減少肺內(nèi)分流,提高肺順應(yīng)性，從而改善氧合[5]。但是，過高的PEEP值會增加氣道阻力，使肺泡過度擴張，血管阻力增加，導(dǎo)致肺內(nèi)分流增多，使氧合惡化[6]。相同的PEEP值應(yīng)用于不同的患者，產(chǎn)生的結(jié)果不同[7]。故本研究設(shè)置對照組和依據(jù)肺Cydn滴定PEEP值的試驗組，探索以Cydn為導(dǎo)向靶控PEEP減少OLV肺內(nèi)分流，改善氧合的可行性。

本研究結(jié)果顯示，對照組T1至T5時間點間paO2的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，T2、T5時間點的肺內(nèi)分流均顯著高于同組T1時間點，T4時間點的死腔通氣比顯著高于同組T1時間點；表明當(dāng)在OLV僅應(yīng)用5～6 mL/kg的小Vt(對照組)時，隨著時間延長，患者的肺內(nèi)分流、死腔通氣比均增加，而paO2無明顯改變。由此可見，側(cè)臥位的胸外科手術(shù)OLV會增加患者的肺內(nèi)分流，這是由于重力、時間作用導(dǎo)致不可避免的傷害。由于本研究選取的患者ASA分級為Ⅰ或Ⅱ級，術(shù)前肺功能和一般情況均較好，故術(shù)中未出現(xiàn)氧飽和度下降(<90%)的情況；但對于基礎(chǔ)情況較差的患者來說，術(shù)中發(fā)生低氧血癥風(fēng)險會大大增加。本研究中兩組患者術(shù)中均予純氧通氣，兩組各時間點間paO2的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，考慮為純氧通氣改善氧合的作用與肺內(nèi)分流作用相互抵消，可見減少肺內(nèi)分流的重要性，以及給予純氧通氣是避免OLV期間低氧血癥發(fā)生的有力措施。

Carvalho等[8]研究發(fā)現(xiàn)，最佳PEEP值應(yīng)為肺泡開放與過度膨脹之間順應(yīng)性最佳時對應(yīng)的壓力值。也有研究[9]證實，當(dāng)PEEP值接近肺靜態(tài)壓力曲線拐點時，氧合作用趨于改善；當(dāng)PEEP值偏離拐點時，氧合作用趨于惡化。肺Cydn受肺組織、胸廓、氣道等多因素影響[10]，故本研究將其作為觀察試驗組患者胸部整體改變的有效指標。本研究結(jié)果顯示，試驗組T3至T5時間點的paO2均顯著高于同組T1和T2時間點，T5時間點的肺內(nèi)分流顯著低于同組T2時間點，T1至T4時間點間肺內(nèi)分流的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，T1至T5時間點間死腔通氣比的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；表明當(dāng)以肺Cydn為目標導(dǎo)向時，患者肺內(nèi)分流、死腔通氣比均無明顯增加，而paO2呈持續(xù)性增高，表明氧合得到明顯改善。PEEP可增加功能殘氣量，改善肺Cydn，提高paO2，但其亦會增加肺血管阻力，減少靜脈回心血量，從而增加肺內(nèi)分流，使患者氧合降低[5]。依據(jù)肺Cydn滴定調(diào)節(jié)PEEP值，在調(diào)節(jié)PEEP值的過程中充分考慮氣道阻力、胸內(nèi)壓的變化，在有效增加肺泡擴張的同時，亦使血管阻力達到最低，故在滴定調(diào)節(jié)的過程中使通氣血流達到最佳，從而有效改善氧合。

本研究結(jié)果顯示，當(dāng)肺Cydn達最大時的PEEP值約為8 cmH2O，故該值為最佳PEEP值，與徐磊等[11]的研究結(jié)果相符。徐磊等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)靜態(tài)壓力-容量曲線確定最佳PEEP值與滴定法所得最佳PEEP值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但其研究中并未比較兩種方法改善氧合的差異。亦有研究[12]認為，根據(jù)靜態(tài)壓力-容量曲線確定最佳PEEP值有加重肺損傷的可能，且其重復(fù)性差。滴定法重復(fù)性佳，臨床應(yīng)用方便，更適用于臨床確定最佳PEEP值，且滴定法更有利于改善氧合,該結(jié)論與其他研究[10，13]相符。

本研究結(jié)果顯示，試驗組各時間點間MAP的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，T5時間點的心率顯著低于同組T1時間點，T2至T4時間點的心率與同組T1時間點間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；對照組T2、T3時間點的MAP均顯著低于同組T1時間點，T4、T5時間點的MAP與同組T1時間點間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，對照組各時間點間心率的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。值得關(guān)注的是，MAP和心率改變均不是惡性的血流動力學(xué)改變?？紤]MAP和心率與外科手術(shù)操作、麻醉藥物使用、麻醉深度改變、個體差異等多種因素有關(guān)，可考慮使用一定范圍內(nèi)的PEEP，其不會對患者的血流動力學(xué)產(chǎn)生明顯影響。這與當(dāng)PEEP值≤8 cmH2O時，不會引起血流動力學(xué)改變的研究[1]結(jié)果一致。本研究結(jié)果顯示，試驗組T2至T5時間點的ppeak和pplat均顯著高于同組T1時間點，T3至T5時間點的ppeak和pplat均顯著高于同組T2時間點，兩組T1至T5各時間點間ppeak和pplat的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；可見，與對照組相比，試驗組患者在使用PEEP后，ppeak和pplat均顯著增加，但均未超過正常生理值界限(≤25 cmH2O)。有研究[14]結(jié)果表明，在使用較高的PEEP后氣道壓升高，但氣道阻力降低，且不會引起相關(guān)炎性因子水平升高，故認為升高的氣道壓不會引起肺損傷。

與以往研究[1]中側(cè)臥位胸外科手術(shù)OLV肺內(nèi)分流約為25%～27%不同，本研究中兩組患者的肺內(nèi)分流數(shù)值均較大，考慮其原因為患者禁食、禁飲，處于相對血容量不足的狀態(tài)，且術(shù)中行限制性補液。因肺內(nèi)分流受多因素影響，故術(shù)中未能采用精確的容量監(jiān)測方法來統(tǒng)一補液策略是本研究存在的缺陷；且本研究選取的患者ASA分級為Ⅰ或Ⅱ級，肺功能良好，而臨床上肺功能降低的患者則易發(fā)生低氧血癥，更需要保護性肺通氣策略的應(yīng)用，依據(jù)Cydn滴定法設(shè)置PEEP對肺功能降低患者能否起到更加明顯的改善氧合的作用，亟待進一步研究探索。

綜上所述，全身麻醉下胸科手術(shù)OLV期間患者的死腔通氣比、肺內(nèi)分流均會增加，依據(jù)肺Cydn滴定靶控PEEP值可顯著改善OLV期間肺內(nèi)分流和死腔通氣比，并使paO2增高，最佳PEEP值為8 cmH2O，是OLV保護性肺通氣策略的較好選擇。