階梯式肺復(fù)張對(duì)老年胸腔鏡肺葉切除術(shù)單肺通氣患者心肺功能的保護(hù)作用觀察

王海東，許亞梅，牛榮，陳俊瑤，李棟

甘肅省腫瘤醫(yī)院麻醉科，蘭州730050

為了給手術(shù)操作提供更好的術(shù)野，避免手術(shù)側(cè)肺的分泌物或滲出物流入健側(cè)通氣肺，胸科手術(shù)中常采用單肺通氣（OVL）來(lái)隔離雙側(cè)肺。然而，OVL易引發(fā)肺內(nèi)分流、通氣及血流比例失調(diào)等病理性肺損傷，誘發(fā)炎癥因子激活而介導(dǎo)肺缺血再灌注損傷，從而導(dǎo)致術(shù)中及術(shù)后低氧血癥、肺炎、肺不張等肺部并發(fā)癥的出現(xiàn)；同時(shí)，肺損傷造成的遠(yuǎn)隔心肌損傷因低氧血癥持續(xù)加重，進(jìn)一步使心肌細(xì)胞氧供需失衡，導(dǎo)致圍手術(shù)期心肌缺血、心律失常乃至心肌梗死等心臟不良事件發(fā)生。尤其對(duì)于常合并心肺疾病的老年患者，OLV術(shù)后不良事件發(fā)生率較高，預(yù)后較差。肺復(fù)張手法作為保護(hù)性通氣策略，被應(yīng)用于心臟瓣膜術(shù)后、胸腔鏡手術(shù)中及術(shù)畢關(guān)胸前，以糾正頑固性低氧血癥，改善肺順應(yīng)性，減緩肺不張的發(fā)生，而OLV前預(yù)防性使用肺復(fù)張手法是否具有心肺保護(hù)作用鮮見報(bào)道［1］。控制性肺膨脹肺復(fù)張及階梯式肺復(fù)張是臨床上常用的肺復(fù)張手法。持續(xù)性肺膨脹肺復(fù)張通過(guò)在通氣模式下持續(xù)高壓復(fù)張肺泡，對(duì)循環(huán)影響較大；階梯式肺復(fù)張通過(guò)階梯式增加呼氣終末正壓（PEEP）復(fù)張肺泡，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較?。?-3］。本研究通過(guò)觀察OLV前預(yù)防性肺復(fù)張對(duì)行OVL胸腔鏡肺葉切除術(shù)老年患者心肺功能的保護(hù)作用，探討對(duì)老年OLV胸科手術(shù)患者更有利的手術(shù)策略。

1 資料與方法

1.1 臨床資料經(jīng)甘肅省腫瘤醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（A202105130007），選擇2021年5月—2022年1月本院收治的擇期全麻下行胸腔鏡下肺葉切除術(shù)的老年患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①心功能Ⅰ～Ⅱ級(jí)，術(shù)前檢查無(wú)嚴(yán)重心律失常，心電圖無(wú)明顯心肌缺血表現(xiàn)；②肺功能最大自主通氣量（MVV）≥50%，可耐受手術(shù)；③術(shù)式選擇胸腔鏡下單肺葉切除術(shù)；④肝、腎、凝血功能未見明顯異常；⑤近期無(wú)肺部感染和全身感染；⑥近期未接受激素類、抗生素等治療；⑦近期未接受放療、化療；⑧美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（ASA）分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)；⑨簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①基礎(chǔ)疾病控制不理想；②存在嚴(yán)重心肺疾?。毙宰笮乃ソ摺⒓毙院粑狡染C合征等）；③存在肺復(fù)張禁忌證（肺大皰、氣胸等）。共收集到符合標(biāo)準(zhǔn)的擇期全麻下行胸腔鏡下肺葉切除術(shù)老年患者60例，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組（C組）、控制性肺膨脹肺復(fù)張組（SI組）及階梯式肺復(fù)張組（SW組）各20例。C組男9例、女11例，年齡67（60～79）歲，BMI（24.12±5.31）kg/m2，合并慢性阻塞性肺疾病5例、高血壓5例、糖尿病3例；SI組男10例、女10例，年齡69（63～78）歲，BMI（24.51±5.02）kg/m2，合并慢性阻塞性肺疾病6例、高血壓8例、糖尿病4例；SW組男11例、女9例，年齡70（65～80）歲，BMI（23.78±4.81）kg/m2，合并慢性阻塞性肺疾病7例、高血壓7例、糖尿病2例。三組一般資料具有可比性。

1.2 手術(shù)及肺復(fù)張方法在排除人為及藥物因素干擾的情況下，三組患者入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)心率（HR）、無(wú)創(chuàng)血壓（BP）、心電圖（ECG）、脈搏血氧飽和度（SpO2）和麻醉深度（BIS）。局部麻醉下行中心靜脈穿刺置管術(shù)并行中心靜脈壓（CVP）監(jiān)測(cè)、行橈動(dòng)脈穿刺置管術(shù)并連續(xù)測(cè)壓。麻醉誘導(dǎo)：靜脈注射鹽酸戊乙奎醚0.01 mg/kg、咪達(dá)唑侖0.05～0.06 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg，靶控輸注丙泊酚（靶濃度4.0 μg/mL）、順式阿曲庫(kù)銨0.2 mg/kg。采用纖維支氣管鏡檢查并定位雙腔氣管插管，后行機(jī)械通氣。雙肺通氣時(shí)，吸入氧濃度60%，呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置潮氣量（VT）8～10 mL/kg，呼吸頻率10～12次/分，I∶E為1∶2。OLV時(shí)，呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為VT6～8 mL/kg，呼吸頻率12～14次/分，PEEP 3～5 cmH2O，調(diào)節(jié)VT及呼吸頻率確保呼末二氧化碳分壓（PETCO2）值為35～45 mmHg。于麻醉誘導(dǎo)后OLV前，SI組行控制性肺膨脹肺復(fù)張：麻醉機(jī)手控模式下，吸氣峰壓（PIP）30 cmH2O，維持30～40 s；繼而用PC-VG模式，維持3～5 cmH2O PEEP；SW組行階梯式肺復(fù)張：在原有PIP基礎(chǔ)上，將PEEP每30秒增加5 cmH2O，直至增加至15 cmH2O，同時(shí)控制PIP≤30 cmH2O，后將PEEP每30 s降低5 cmH2O直至原有PIP水平，繼而用PC-VG模式，維持3～5 cmH2O PEEP；C組不實(shí)施肺復(fù)張。當(dāng)術(shù)中HR或BP波動(dòng)幅度超過(guò)20%基礎(chǔ)值時(shí)，及時(shí)使用血管活性藥物對(duì)癥處理，確保老年患者循環(huán)血流量穩(wěn)定，重要器官灌注良好。雙肺通氣及單肺通氣時(shí)分別靜脈滴注復(fù)方乳酸鈉6～8 mL/（kg·h）及注羥乙基淀粉4～6 mL/（kg·h）。于PACU拔管后常規(guī)行PCIA鎮(zhèn)痛，維持VAS＜3分。

1.3 指標(biāo)觀察方法①手術(shù)情況：記錄手術(shù)時(shí)間、單肺通氣時(shí)間、術(shù)中補(bǔ)液量和失血量。②血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)：分別于麻醉誘導(dǎo)后肺復(fù)張前（T0）、PIP 30 cmH2O時(shí)（T1）、肺復(fù)張后15 min（T2）、肺復(fù)張后30 min（T3）、肺復(fù)張后2 h（T4），記錄各時(shí)點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)［HR、CVP及平均動(dòng)脈壓（MAP）］。③氧合參數(shù)：于各時(shí)點(diǎn)抽取橈動(dòng)脈血行血?dú)夥治?，記錄?dòng)脈血氧分壓（PaO2），計(jì)算氧合指數(shù)（OI），OI=PaO2/吸入氧濃度百分比（FiO2）。④呼吸功能指標(biāo)：通過(guò)麻醉機(jī)監(jiān)測(cè)并記錄各時(shí)點(diǎn)VT及肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）。⑤血清心肌損傷標(biāo)志因子高敏肌鈣蛋白（hs-cTnT）、白細(xì)胞介素8（IL-8）水平：采集各組非輸液側(cè)上肢靜脈血5 mL，室溫自然凝固后3 000 r/min離心10 min，分離血清，-20℃保存。采用電化學(xué)發(fā)光分析儀測(cè)定血清hs-cTnT水平，ELISA法測(cè)定血清IL-8水平。⑥術(shù)后心臟不良事件與肺部并發(fā)癥發(fā)生情況：記錄各組心臟不良事件（心悸、胸悶、胸痛等）及肺部并發(fā)癥（肺炎、肺不張、低氧血癥等）發(fā)生情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料采用Shapiro-Wilk進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，呈正態(tài)分布的以±s表示，組間比較行t檢驗(yàn)，組內(nèi)不同時(shí)點(diǎn)比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析；計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，組間比較行χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組手術(shù)情況比較各組手術(shù)情況比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P均＞0.05）。見表1。

表1 各組手術(shù)情況比較（±s）

表1 各組手術(shù)情況比較（±s）

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2.2 各組不同時(shí)間點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較見表2。

表2 各組不同時(shí)間點(diǎn)MAP、CVP、HR比較（±s）

表2 各組不同時(shí)間點(diǎn)MAP、CVP、HR比較（±s）

注：與同組T0時(shí)間點(diǎn)比較，*P＜0.05。

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2.3 各組不同時(shí)間點(diǎn)氧合參數(shù)及呼吸功能指標(biāo)比較見表3。

表3 各組不同時(shí)間點(diǎn)氧合參數(shù)及呼吸功能指標(biāo)比較（±s）

表3 各組不同時(shí)間點(diǎn)氧合參數(shù)及呼吸功能指標(biāo)比較（±s）

注：與同組T0時(shí)間點(diǎn)比較，*P＜0.05；與C組同時(shí)間點(diǎn)比較，#P＜0.05；與SI組同時(shí)間點(diǎn)比較，△P＜0.05。

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2.4 各組不同時(shí)間點(diǎn)血清hs-cTnT及IL-8水平比較見表4。

表4 各組不同時(shí)間點(diǎn)hs-cTnT及IL-8水平比較（±s）

表4 各組不同時(shí)間點(diǎn)hs-cTnT及IL-8水平比較（±s）

注：與同組T0時(shí)間點(diǎn)比較，*P＜0.05；與C組同時(shí)間點(diǎn)比較，#P＜0.05；與SI組同時(shí)間點(diǎn)比較，△P＜0.05。

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2.5 各組心臟不良事件及肺部并發(fā)癥發(fā)生情況比較見表5。

表5 各組心臟不良事件及肺部并發(fā)癥發(fā)生情況比較［例（%）］

3 討論

肺復(fù)張手法是通過(guò)高于常規(guī)氣道壓力并維持一定時(shí)間的通氣，達(dá)到提升氣道峰壓及呼氣末壓，完全打開肺泡的一種通氣策略［4］。持續(xù)性肺膨脹肺復(fù)張因術(shù)中循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，容易造成氣壓傷、容量傷以及增加顱內(nèi)壓［5-6］。而階梯式肺復(fù)張通過(guò)階梯式增加PEEP，使肺內(nèi)壓力、胸腔內(nèi)壓精準(zhǔn)、勻速而緩和地變化，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較小，但因其操作相對(duì)復(fù)雜，相關(guān)研究較少。本研究對(duì)OLV術(shù)中老年患者預(yù)防性使用持續(xù)性肺膨脹肺復(fù)張及階梯式肺復(fù)張發(fā)現(xiàn)，階梯式肺復(fù)張可顯著下調(diào)心肌缺血再灌注損傷相關(guān)因子IL-8及hs-cTnT的表達(dá)，在穩(wěn)定循環(huán)血流動(dòng)力及心肌保護(hù)方面優(yōu)于持續(xù)性肺膨脹肺復(fù)張，可降低老年患者OLV術(shù)后心肺并發(fā)癥的發(fā)生，對(duì)行OLV胸腔鏡下肺葉切除術(shù)的老年患者心肺保護(hù)有一定的積極作用。

本研究結(jié)果表明，階梯式肺復(fù)張及控制性膨脹肺復(fù)張均能夠使老年患者OLV術(shù)中萎陷肺復(fù)張，引起肺擴(kuò)張而造成心血管抑制性反應(yīng)，引起循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)改變，這種改變可能與肺部豐富的迷走神經(jīng)牽張有關(guān)。而與持續(xù)性膨脹肺復(fù)張手法比較，階梯式肺復(fù)張手法僅在T1時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)MAP、HR下降，CVP升高的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)改變。這提示應(yīng)用階梯式肺復(fù)張手法血流動(dòng)力學(xué)恢復(fù)更快，對(duì)循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)的影響更小，其原因可能與持續(xù)性膨脹肺復(fù)張單位時(shí)間內(nèi)肺復(fù)張的瞬間壓力過(guò)大、高水平壓力持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、對(duì)HR的反射性抑制過(guò)強(qiáng)、反射性血管擴(kuò)張作用更明顯有關(guān)。而階梯式肺復(fù)張血流動(dòng)力學(xué)的相對(duì)穩(wěn)定可能與階梯式肺復(fù)張手法減慢了肺復(fù)張的進(jìn)程，從而引起萎陷肺泡緩慢而均勻地復(fù)張，肺內(nèi)壓力變化緩和、機(jī)體能夠有足夠時(shí)間來(lái)緩沖并進(jìn)行心血管壓力及化學(xué)感受器自身調(diào)節(jié)有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，階梯式肺復(fù)張手法及控制性肺膨脹肺復(fù)張手法均可改善肺部氧合功能，這與周艷紅等［7］研究結(jié)果一致。階梯式肺復(fù)張手法能夠使得氧合功能較早升高，此變化與心血管血流動(dòng)力學(xué)變化一致，提示其能夠通過(guò)較快恢復(fù)循環(huán)血流動(dòng)力學(xué)，減輕肺迷走反射興奮及胸內(nèi)壓增高導(dǎo)致的心輸出量驟變，從而減弱心血管抑制對(duì)肺氧合及肺順應(yīng)性改善效果的影響。與此同時(shí)，與持續(xù)性膨脹肺復(fù)張比較，階梯式肺復(fù)張VT及Cdyn升高、術(shù)后肺炎發(fā)生率降低，這可能與階梯式增加的肺復(fù)張壓力上升速度循序漸進(jìn)，在減輕肺剪切傷的同時(shí)可減少肺泡內(nèi)皮和上皮直接損傷所導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)，并通過(guò)降低非通氣側(cè)缺血再灌注肺泡數(shù)目，間接減輕肺部氧化應(yīng)激反應(yīng)、再灌注損傷引起的炎癥因子表達(dá)有關(guān)。

已有研究表明，血清中的IL-8與缺血性心臟病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［8］。IL-8在介導(dǎo)并加劇缺血再灌注損傷的同時(shí)，能夠促使肺組織聚集肥大細(xì)胞，增強(qiáng)組胺表達(dá)活性，激活嗜酸性粒細(xì)胞，誘導(dǎo)氣道高反應(yīng)性、氣道及小氣道痙攣及阻塞，從而降低OLV術(shù)中老年患者的肺功能［9］。而hs-cTnT也參與了心肌缺血性損傷的病理過(guò)程，是心肌損傷的標(biāo)志物［10］。我們的研究發(fā)現(xiàn)，SW組T3、T4時(shí)間點(diǎn)血清IL-8水平及T2～T4時(shí)間點(diǎn)血清hs-cTnT水平較C組及SI組降低，術(shù)后心臟不良事件發(fā)生率減少，提示階梯式肺復(fù)張可能通過(guò)激活內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制，降低老年患者OLV術(shù)中肺缺血再灌注損傷及其誘發(fā)的遠(yuǎn)隔心肌損傷因子水平，發(fā)揮心肌保護(hù)作用。另外，階梯式肺復(fù)張避免了控制性肺膨脹肺復(fù)張手法造成的肺內(nèi)壓驟然升高，而高肺內(nèi)壓可造成肺間質(zhì)毛細(xì)血管膜損傷，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌、細(xì)胞因子移位入體循環(huán)造成心肌缺血再灌注損傷。

綜上所述，對(duì)的老年患者而言，預(yù)防性實(shí)施肺復(fù)張手法能夠改善血流動(dòng)力學(xué)、氧合功能及呼吸功能，降低血清hs-cTnT、IL-8水平，減少心臟不良事件及肺部并發(fā)癥的發(fā)生，且階梯式肺復(fù)張手法對(duì)心肺功能的保護(hù)作用優(yōu)于持續(xù)性肺膨脹肺復(fù)張手法。在老年胸科手術(shù)單肺通氣患者中采用階梯式肺復(fù)張手法，有利于保護(hù)患者的心肺功能，降低術(shù)后心肺并發(fā)癥的發(fā)生。