呼氣末正壓對(duì)側(cè)臥位體外循環(huán)下行先天性心臟病糾治術(shù)患兒肺不張發(fā)生率的影響

賀 盼，孫 瑛，楊艷艷，白 潔，鄭吉建，張馬忠

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心麻醉科，上海200127

近年來，隨著外科技術(shù)的發(fā)展，側(cè)開胸小切口手術(shù)已安全應(yīng)用于一些簡(jiǎn)單先天性心臟病（先心?。┦中g(shù)的糾治［1-2］，并因其微創(chuàng)、美觀而日益受到家屬和外科醫(yī)師的關(guān)注。然而，側(cè)臥位手術(shù)的體位和操作可導(dǎo)致較平臥位手術(shù)更高的肺不張發(fā)生率。呼氣末正壓（positive endexpiratory pressure，PEEP） 可通過增加功能殘氣量（functional residual capacity，F(xiàn)RC）和呼氣末的肺容量，維持呼氣末一定水平的氣道壓力，使肺泡在呼氣末不易塌陷，從而減少肺不張的發(fā)生。由于術(shù)中PEEP 的使用會(huì)導(dǎo)致肺泡處于膨脹狀態(tài)，從而影響手術(shù)視野的暴露，再加之該類小切口手術(shù)本身視野局限，因此一些外科醫(yī)師對(duì)術(shù)中使用PEEP 的接受度較低。目前，國內(nèi)外尚未對(duì)PEEP 在這類手術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行報(bào)道。肺超聲檢查是一種無創(chuàng)、可重復(fù)的床旁檢查技術(shù)，其對(duì)于肺不張的評(píng)估具有較高的特異度和敏感度［3-5］。本研究通過肺超聲檢查評(píng)估PEEP 對(duì)該類患兒圍術(shù)期肺不張的影響，探討PEEP 在側(cè)開胸小切口手術(shù)中應(yīng)用的合理性與有效性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象及分組

選擇2019 年10 月—2020 年8 月于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心擇期體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）下由同一組外科醫(yī)師行側(cè)臥位開胸心臟手術(shù)的患兒60 例。采用隨機(jī)數(shù)字表將患兒分為PEEP組（P組）和對(duì)照組（C組），每組30例。入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡3 個(gè)月～3 歲。②美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（American Society of Anesthesiologists，ASA）分級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)。③體質(zhì)量不超過按身高測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量的20%。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有先心病手術(shù)史。②既往患有呼吸系統(tǒng)疾病，存在氣道異常史。③術(shù)前胸片或CT 異常。④術(shù)前需血管活性藥物支持。⑤術(shù)前在吸入空氣的情況下，血氧飽和度（SpO2）＜95%。本研究經(jīng)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（審批號(hào)：SCMCIRB-K2016042），所有入組患兒的家屬均簽署了知情同意書。

1.2 麻醉方法

患兒術(shù)前常規(guī)禁食、禁飲。麻醉誘導(dǎo)前，采用80%氧氣給氧去氮。采用咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、舒芬太尼2 μg/kg、羅庫溴銨0.6 mg/kg進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)。待達(dá)到一定麻醉深度后，插入合適大小的帶囊氣管導(dǎo)管。P 組患兒在氣管插管后即刻予5 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）PEEP 維持，直至手術(shù)結(jié)束。C 組患兒在氣管插管后即刻予5 cmH2O PEEP 維持，直至手術(shù)開始。給予2組患兒七氟烷吸入，靜脈泵注丙泊酚、舒芬太尼、羅庫溴銨維持麻醉。術(shù)中雙肺通氣，采用壓力控制通氣（pressure-controlled ventilation，PCV）模式。呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為：吸入氧濃度50%，潮氣量6～8 mL/kg，吸呼比=1∶2，調(diào)整呼吸頻率維持呼氣末二氧化碳分壓（end-tidal pressure of carbon dioxide， PETCO2） 為35～45 mmHg （1 mmHg=0.133 kPa）。術(shù)中監(jiān)測(cè)心電圖、SpO2、有創(chuàng)動(dòng)脈壓、中心靜脈壓、直腸溫和鼻咽溫。上下腔靜脈阻斷后兩肺停止通氣。CPB期間將P組呼吸機(jī)設(shè)置為手動(dòng)模式，流量為1～2 L/min，將壓力閥設(shè)置為5 cmH2O。C組患兒與呼吸管路斷開連接。上下腔靜脈開放后恢復(fù)兩肺通氣，呼吸機(jī)設(shè)置參數(shù)同前。

1.3 超聲檢查

選用便攜式GE Healthcare 超聲儀（通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)超聲及基礎(chǔ)醫(yī)療診斷有限公司，美國）線陣4～12 MHz探頭，按照Acosta 等［6］描述的肺部超聲檢查定位方法對(duì)2 組患兒進(jìn)行檢查。如圖1 所示，以腋前線、腋后線將兩肺縱向分為前、側(cè)、后3 個(gè)區(qū)域，以乳頭上方1 cm 水平將兩肺橫向分為上、下區(qū)，共12 個(gè)肺區(qū)。分別于機(jī)械通氣后1 min（T1）、手術(shù)開始前1 min（T2）、手術(shù)后即刻（T3）共3 個(gè)時(shí)間點(diǎn)行肺超聲檢查。所有超聲檢查均由1名具有至少80 次兒童肺超聲檢查經(jīng)驗(yàn)且對(duì)分組不清楚的麻醉醫(yī)師完成，由另一位沒有參與超聲檢查的人員行肺超聲圖像分析。胸膜旁不同大小的實(shí)變和B 線是麻醉后最常見的2 種肺部超聲征象［7］。參照Lee 等［8］的肺超聲評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（圖2），將胸膜旁實(shí)變程度分為4 級(jí)，共計(jì)0～3分：0 分為無實(shí)變，1 分為輕度實(shí)變，2 分為小型實(shí)變，3分為大型實(shí)變；B 線評(píng)分共計(jì)0～3 分：0 分為少于3 條孤立的B 線，1 分為多條邊界清晰的B 線，2 分為多條合并的B線，3分為白肺。

圖1 左側(cè)肺的肺超聲檢查分區(qū)示意圖Fig 1 Schematic diagram of left lung ultrasound image partition

1.4 觀察指標(biāo)

觀察并記錄：①患兒的一般資料（包括性別、年齡、身高、體質(zhì)量、ASA 分級(jí)、手術(shù)類別、機(jī)械通氣時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間等）。②T1、T2、T3 時(shí)的肺不張發(fā)生率。③T1、T2、T3時(shí)的肺超聲評(píng)分。④T2、T3時(shí)的動(dòng)脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）。⑤術(shù)中不良反應(yīng)及處理情況。

圖2 胸膜旁實(shí)變（A）和B線（B）的肺超聲評(píng)分示意圖Fig 2 Schematic diagram of lung ultrasound score of juxtapleural consolidation(A)and B-lines(B)

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 25.0 軟件包對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Shapiro-Wilk法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的定量資料以x±s表示，采用獨(dú)立t檢驗(yàn)進(jìn)行分析；不符合正態(tài)分布的定量資料以及等級(jí)資料以M（Q1，Q3）表示，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)進(jìn)行分析。定性資料以頻數(shù)（百分率）表示，采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法進(jìn)行分析。2組患兒各時(shí)間點(diǎn)肺超聲評(píng)分比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析，并進(jìn)行Bonferroni校正。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.6 樣本量計(jì)算

由于先前沒有針對(duì)CPB 下行側(cè)臥位開胸心臟手術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率的研究，因此樣本量的計(jì)算基于以往患兒肺不張發(fā)生率的相關(guān)數(shù)據(jù)。據(jù)報(bào)道，全身麻醉后患兒肺不張的發(fā)生率為80%［7］。假設(shè)此類手術(shù)結(jié)束時(shí)肺不張的發(fā)生率為80%，使用PEEP 后肺不張的發(fā)生率降至45%，取檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05，檢驗(yàn)效能為0.8，丟失率為10%，則每組需要30例患兒。

2 結(jié)果

在納入的60 例患兒中，共計(jì)剔除3 例。其中，P 組1例患兒在手術(shù)結(jié)束前發(fā)生過敏性休克；C 組1 例未完成肺超聲檢查，1 例在術(shù)前調(diào)整手術(shù)體位時(shí)氣管導(dǎo)管發(fā)生移位。最終，共計(jì)納入P組29例、C組28例。

2.1 患兒一般資料比較

對(duì)患兒的一般資料進(jìn)行比較分析，結(jié)果（表1）顯示2 組在性別、年齡、身高、體質(zhì)量、ASA 分級(jí)、手術(shù)類別、機(jī)械通氣時(shí)間、體外循環(huán)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 2組患兒一般資料比較Tab 1 Comparison of general data of the two groups

2.2 2組患兒肺不張發(fā)生率比較

對(duì)患兒各時(shí)間點(diǎn)肺不張的發(fā)生率進(jìn)行比較，結(jié)果（表2）顯示在T3 時(shí)P 組患兒肺不張的發(fā)生率低于C 組（P=0.000），而在T1、T2 時(shí)組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在C 組中，T3 時(shí)患兒的肺不張發(fā)生率均高于T1、T2 時(shí)（均P=0.000）。

表2 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)肺不張發(fā)生率比較［n（%）］Tab 2 Comparison of the incidences of atelectasis between the two groups at each time point［n（%）］

對(duì)患兒T3 時(shí)肺部各區(qū)的肺不張發(fā)生率進(jìn)行比較，結(jié)果（表3）顯示P 組患兒左肺側(cè)區(qū)、后區(qū)的肺不張發(fā)生率均低于C 組（均P＜0.05）；C 組患兒左肺側(cè)區(qū)、后區(qū)的肺不張發(fā)生率均大于前區(qū)（均P＜0.05）。

表3 2組患兒T3時(shí)肺部各區(qū)的肺不張發(fā)生率比較［n（%）］Tab 3 Comparison of the incidences of atelectasis in different regions of the lung between the two groups at T3［n（%）］

2.3 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分比較

對(duì)患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分進(jìn)行比較，結(jié)果（表4）顯示T3時(shí)P組患兒的肺超聲評(píng)分較C組降低（均P＜0.05），而T1、T2時(shí)的組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；T3時(shí)C組患兒的肺超聲評(píng)分均高于T1、T2時(shí)（均P＜0.05）。

表4 2組患兒各時(shí)間點(diǎn)的肺超聲評(píng)分比較（分）Tab 4 Comparison of the lung ultrasound scores between the two groups at each time point（score）

2.4 2組患兒T2、T3時(shí)PaO2比較

T2 時(shí)，P 組患兒PaO2為（155.3±15.6）mmHg、C 組為（160.1±21.1）mmHg，組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；T3時(shí)，P 組患兒PaO2為（100.6±11.4） mmHg、C 組為（79.6±9.8）mmHg，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000）。

2.5 2組患兒術(shù)中不良反應(yīng)及處理情況

P 組有1 例患兒手術(shù)結(jié)束前發(fā)生過敏性休克，需要靜脈注射腎上腺素?fù)尵取? 組患兒術(shù)中均未發(fā)生心律失常、低氧血癥、氣胸等不良反應(yīng)。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)臥位CPB 下行先心病糾治術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率較高，且主要發(fā)生在左肺（受壓側(cè)肺）側(cè)區(qū)和后區(qū)；5 cmH2O PEEP 可以減少患兒的肺不張發(fā)生率。

研究［9］顯示，兒童因氣道和肺實(shí)質(zhì)發(fā)育尚未完全、生理功能上存在差異等，其圍術(shù)期發(fā)生肺不張的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于成人；而先心病患兒尤其是肺血多型先心病患兒，由于其肺充血、淤血導(dǎo)致肺內(nèi)血流量增多、肺順應(yīng)性降低等，較非先心病患兒更易發(fā)生肺不張。同時(shí)，有研究［6］發(fā)現(xiàn)麻醉因素也是先心病患兒肺不張的高危因素之一，即使是肺功能正常的兒童因麻醉因素引起的肺不張發(fā)生率也高達(dá)68%～100%。此外，在先心病手術(shù)期間，CPB 可激活肺部炎癥反應(yīng)，抑制肺泡表面活性物質(zhì)的產(chǎn)生，從而加劇肺泡的塌陷和肺不張的發(fā)生［10-11］。側(cè)臥位下行先心病糾治術(shù)時(shí)，由于重力因素導(dǎo)致下肺血流多于上肺，使得下肺更易發(fā)生肺不張。據(jù)報(bào)道，行先心病糾治術(shù)的患兒在全身麻醉誘導(dǎo)后1 min 和手術(shù)后即刻肺不張的發(fā)生率分別高達(dá)76%和92%［3］，且年齡越小越明顯［7］。本研究顯示手術(shù)過程中未加PEEP 的患兒手術(shù)后即刻肺不張的發(fā)生率為92.9%，與上述研究結(jié)果相一致。研究［12］發(fā)現(xiàn)，肺不張的發(fā)生與術(shù)后肺部并發(fā)癥有明顯的相關(guān)性，而嚴(yán)重的肺部并發(fā)癥可導(dǎo)致醫(yī)療資源浪費(fèi)、患兒住院時(shí)間延長、住院費(fèi)用增加等。肺超聲檢查具有無創(chuàng)、實(shí)時(shí)、便攜、準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)，是床旁診斷小兒先心病術(shù)后肺不張的準(zhǔn)確可靠的方法［5］。

作為肺保護(hù)性通氣策略之一［13］，麻醉期間使用PEEP可以增加成人患者的FRC，防止氣道塌陷，從而改善通氣和氧合，減少肺不張和術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生［14-17］。兒童的FRC 較成人有所下降，側(cè)臥位開胸手術(shù)時(shí)其下肺受壓嚴(yán)重，再加上手術(shù)切口小、外科操作壓迫等，更易發(fā)生小氣道塌陷和氧分壓下降。既往研究［18］表明，在全身麻醉誘導(dǎo)后，給予適當(dāng)?shù)腜EEP 可以減少兒童肺不張的發(fā)生。本研究結(jié)果也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

Song 等［7］研究發(fā)現(xiàn)，肺超聲引導(dǎo)下行肺復(fù)張并聯(lián)合使用5 cmH2O PEEP 可使嬰兒全身麻醉后的肺不張發(fā)生率降低至25%。本研究中，我們未對(duì)患兒行超聲引導(dǎo)下的肺復(fù)張，僅在氣管插管后即刻予5 cmH2O PEEP 維持，患兒術(shù)后肺不張發(fā)生率明顯高于25%，這是因?yàn)榉螐?fù)張打開了已經(jīng)塌陷的肺單位，而PEEP 主要是用來維持肺單位的開放。即肺塌陷不能用標(biāo)準(zhǔn)水平的PEEP 來克服，只有個(gè)體化的肺復(fù)張才能獲得令人滿意的效果。上述2項(xiàng)研究結(jié)果均表明5 cmH2O PEEP 不能完全預(yù)防患兒肺不張，而高水平的PEEP 可能會(huì)增加胸腔內(nèi)壓，導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定［19］，甚至可能會(huì)影響外科醫(yī)師操作。因此，預(yù)防先心病患兒肺不張的最佳PEEP 值及其臨床應(yīng)用尚有待進(jìn)一步研究。

本研究尚存在一定的局限性，如僅探討了2組患兒術(shù)前和術(shù)后即刻的肺不張情況。有關(guān)此類患兒術(shù)后拔管后及術(shù)后24 h的肺不張狀況將在今后的研究中進(jìn)一步探討。

綜上所述，側(cè)臥位CPB 下行先心病糾治術(shù)患兒的肺不張發(fā)生率較高，應(yīng)用5 cmH2O PEEP 可顯著降低肺不張的發(fā)生率，但預(yù)防先心病患兒肺不張的最佳PEEP 值尚待進(jìn)一步驗(yàn)證。

參·考·文·獻(xiàn)

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