肺保護性通氣對單肺通氣患者肺功能及炎性因子的影響

屈昕

?

肺保護性通氣對單肺通氣患者肺功能及炎性因子的影響

屈昕

目的 觀察肺保護性通氣對單肺通氣(OLV)患者肺功能及炎性因子的影響。方法 55例擇期行食管癌根治術治療的患者隨機分為A組(傳統(tǒng)單肺通氣組，n=27例)和B組(保護性單肺通氣組,n=28例)。分別在雙肺通氣30min(T1)、單肺通氣60 min(T2)和氣管拔管后2h(T3)時記錄氣道峰壓(Ppeak)、氣道阻力(Raw)、胸肺順應性(CT)等呼吸動力學指標，并在各時點檢測動脈氧分壓(PaO2)、動脈二氧化碳分壓(PaCO2)等動脈血氣指標，采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測炎性細胞因子(IL-6、IL-8)表達水平。結果 兩組在T2、T3時PaO2較T1時明顯降低(P<0.05)，且A組降低較B組更為顯著(P<0.05)，A組T2、T3時PaCO2較T1時和B組同時間點均明顯升高(P<0.05)；兩組T2時CT較T1時明顯降低(P<0.05)，而Ppeak、Raw明顯升高，且A組升高或降低較B組更為顯著(P<0.05)；兩組T2、T3時IL-6、IL-8表達水平較T1時明顯升高，且A組升高較B組更為顯著(P<0.05)。結論 采用肺保護性通氣策略可顯著降低單肺通氣時氣道壓力及阻力，增加胸肺順應性，減少OLV期間及術后炎性細胞因子的釋放，從而明顯減輕肺組織的炎性反應程度。

開胸手術期間需長時間實施單肺通氣(one-lung ventilation, OLV)以維持患側肺組織處于萎縮狀態(tài)，提供有利的手術操作條件。OLV期間手術牽扯可明顯損傷肺毛細血管內皮細胞，使得血管通透性程度顯著性增加，炎性細胞被大量激活活化，炎性反應可明顯加重肺組織的損傷嚴重程度[1-2]。近年有研究發(fā)現(xiàn)[3]，采取小潮氣量，低氣道壓、低呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure, PEEP)為主要內容的肺保護性通氣治療呼吸窘迫綜合癥，可獲得理想療效，可明顯緩解機械通氣對肺泡造成的損傷程度，此外還可有效抑制炎性細胞因子的合成和釋放，從而明顯改善肺泡的氧合狀態(tài)。因此本研究擬觀察肺保護性通氣對OLV患者肺功能及炎性細胞因子的影響。

資料與方法

一、臨床資料

55例患者均為本院2014年4月至2016年4月期間住院擬擇期行食管癌根治術治療的患者，經詢問既往病史均除外合并有嚴重心肝腎腦等重要臟器功能障礙者。所有患者根據數(shù)字表法隨機分為兩組，A組(傳統(tǒng)單肺通氣組，n=27例)：男20例，女7例，平均年齡(60.4±7.8)歲，體質量為(63.8±8.5)kg，ASAⅠ級14例，ASAⅡ級13例，單肺通氣時間(127.2±21.5) min，手術時間為(176.7±28.2) min；B組(保護性單肺通氣組, n=28例)：男11例，女9例，平均年齡(59.8±8.1)歲，體質量為(63.5±7.8)kg，ASAⅠ級19例，ASAⅡ級9例，單肺通氣時間(125.6±22.9) min，手術時間為(178.1±29.4) min。各組在性別、年齡、體質量、ASA分級、單肺通氣時間及手術時間等方面比較無顯著差異性(P>0.05)，所有患者均簽署知情同意書，本研究方案已通過院倫理委員會批準。

二、麻醉方法

所有患者麻醉前0.5h均肌注阿托品(0.01mg/kg)、安定(0.2 mg/kg)予以鎮(zhèn)靜，手術期間密切監(jiān)測生命體征及腦電波、肌肉松弛度等。麻醉誘導方法：經靜脈途徑依次注入舒芬太尼(0.4 μg/kg)、咪達唑侖(0.1 mg/kg)、羅庫溴銨(0.6 mg/kg)、丙泊酚(1.0 mg/kg)等藥物，將雙腔支氣管導管插入，使用纖支鏡確定導管與套囊處于正確位置后妥善固定處理。麻醉維持方法：經靜脈途徑泵入異丙酚(4-12 mg·kg-1·h)，手術操作期間根據具體情況適當靜脈滴注維庫溴銨和舒芬太尼。雙肺通氣(TLV)時潮氣量設置為10mL/kg，呼吸頻率為12次/分，吸呼頻率比1 ∶1.5，氧吸入作用濃度1.0，密切監(jiān)測和詳細記錄各組患者氣道峰壓(Ppeak)、氣道阻力(Raw)、胸肺順應性(CT)等呼吸動力學指標。TLV作用0.5h后改為OLV，A組通氣參數(shù)：潮氣量10 mL/kg，呼吸頻率12次/分，吸呼頻率比1 ∶1.5，吸入氧濃度1.0，PEEP=0。B組通氣參數(shù)：潮氣量7mL/kg，呼吸頻率為14-20次/分，吸呼比1 ∶1-1 ∶2，氧吸入作用濃度1.0，PEEP=4-10cmH2O。手術治療結束待患者蘇醒后拔除雙腔支氣管導管，送置ICU繼續(xù)監(jiān)護治療。

三、觀察指標

分別在TLV 30min(T1)、OLV 60 min(T2)和氣管拔管后2h(T3)時記錄Ppeak、CT、Raw等呼吸動力學指標，并在各時點檢測動脈氧分壓(PaO2)、動脈二氧化碳分壓(PaCO2)等動脈血氣指標，同時采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測炎性細胞因子(IL-6、IL-8)表達水平。

四、統(tǒng)計學處理

采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件對本研究數(shù)據資料予以分析和處理，計量資料以均數(shù)±標準差表示，不同時點比較采用單因素方差分析進行處理，組間比較采用成組t檢驗，計數(shù)資料采用卡方檢驗，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、各組不同時間點動脈血氣指標變化比較

兩組在T2、T3時PaO2較T1時明顯降低(P<0.05)，且A組降低較B組更為顯著(P<0.05)，A組T2、T3時PaCO2較T1時和B組同時間點均明顯升高，P<0.05，(見表1)。

表1 各組不同時間點動脈血氣指標變化比較

注：與T1比較，*P<0.05；與A組比較，#P<0.05。

二、各組不同時間點呼吸力學指標變化比較

兩組T2時CT較T1時明顯降低(P<0.05)，而Ppeak、Raw明顯升高，且A組升高或降低較B組更為顯著，P<0.05，(見表2)。

三、各組不同時間點炎性細胞因子水平變化比較

兩組T2、T3時IL-6、IL-8表達水平較T1時明顯升高，A組升高較B組更顯著，P<0.05，(見表3)。

表2 各組不同時間點呼吸力學指標變化比較

注：與T1比較，*P<0.05；與A組比較，#P<0.05。

表3 各組不同時間點炎性細胞因子水平變化比較

注：與T1比較，*P<0.05；與A組比較，#P<0.05。

討 論

近些年研究人員均認為：OLV期間所致的VILI，一方面是機械通氣治療期間肺組織被過度牽張所直接誘發(fā)的，另一方面是多重因素影響作用間接發(fā)生炎性感染反應的結果，稱之為生物傷[4-5]。上述兩方面相互影響作用，牽扯損傷可導致肺泡上皮和肺毛細血管內皮細胞均受到嚴重的損傷，進而激活活化中性粒細胞、內皮細胞和血小板等，合成和釋放大量促炎性反應的細胞因子，導致炎性細胞大量聚集，從而瀑布式釋放有害氧自由基分子、溶酶體酶等，炎性反應呈級聯(lián)式放大表現(xiàn)，最終嚴重損傷肺組織[6]。臨床表現(xiàn)為肺組織的順應性程度顯著性下降、肺內分流異常增加、通氣/血流比例嚴重失調等。因此，實施保護性肺通氣策略，改善氧合狀態(tài)，減少術中不必要的牽張，調節(jié)炎性細胞因子水平均為重要的措施。

傳統(tǒng)應用的大潮氣量OLV可使得通氣側肺組織血管受到明顯壓迫，導致血管內部分血液轉移至非通氣側肺組織血管內，從而明顯加重肺組織內分流情況；胸內壓顯著升高，從而阻礙靜脈血管內血液的回流過程，使得心輸出量明顯下降，組織或臟器氧供狀態(tài)迅速惡化；肺泡組織出現(xiàn)過度膨脹，肺組織順應性程度顯著性降低，呼吸功明顯增加，但肺泡通氣量卻明顯減少[7]。采用低潮氣量機械通氣雖然可克服上述缺點，但可導致小呼吸氣道關閉時間過早，極易誘發(fā)部分肺泡出現(xiàn)不張等病理狀態(tài)[8]。本研究結果顯示，兩組在T2、T3時PaO2較T1時明顯降低(P<0.05)，且A組降低較B組更為顯著(P<0.05)，A組T2、T3時PaCO2較T1時和B組同時間點均明顯升高(P<0.05)，兩組T2時CT較T1時明顯降低(P<0.05)，而Ppeak、Raw明顯升高，且A組升高或降低較B組更為顯著(P<0.05)。此結果提示采用低潮氣量聯(lián)合PEEP可顯著性增加功能性殘氣量，使得陷閉肺泡復張，從而明顯擴大肺組織容量，顯著性提高通氣/血流比例，減少肺內組織異常分流情況的發(fā)生[9]。

IL-6主要由肺泡巨噬細胞、內皮細胞等分泌和釋放，當肺組織受到異常牽拉等因素刺激作用時，其表達水平可迅速升高，可作為急性期炎性感染反應的敏感性實驗室指標，與肺組織嚴重損傷、肺部嚴重并發(fā)癥之間存在密切的相關性關系[10]。IL-8也主要由肺泡巨噬細胞合成和分泌，可導致體內中性粒細胞出現(xiàn)大量聚集和脫顆粒等現(xiàn)象，此外還可誘導產生彈性蛋白酶，使得肺組織遭到嚴重的損傷，其表達水平與肺組織嚴重損傷之間也有密切的相關性關系[11-12]。本研究結果顯示，兩組T2、T3時IL-6、IL-8表達水平較T1時明顯升高，且A組升高較B組更為顯著(P<0.05)，提示保護性OLV明顯抑制IL-6、IL-8等炎性細胞因子的合成和釋放，從而明顯減輕肺組織的炎性反應程度。

綜上所述，采用肺保護性通氣策略可顯著降低單肺通氣時氣道壓力及阻力，增加胸肺順應性，減少OLV期間及術后炎性細胞因子的釋放，從而明顯減輕肺組織的炎性反應程度。

[1] Henzler D,Hochhausen N, Dembinski R, et al. Parameters derived from the pulmonary pressure-volume curve, but not the pressure-time curve, indicate recruitment in experimental lung injury[J].Anesth Analg,2007,105(4):1072-1078.

[2] Marret E, Miled F,Bazelly B,et al.Risk and protective factors for major complications after pneumonectomy for lung cancer [J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2010,10(6):936-939.

[3] Petrucci N, Iacovelli W. Ventilation with smaller tidal volumes: A quantitative systematic review of randomized controlled trials[J]. Anesth Analg,2004,99(1): 193-200.

[4] Theroux MC, Fisher AO, Horner LM, et al. protective ventilation to reduce inflammatory injury from one lung ventilation in a piglet model[J].Paediatr Anaesth,2010,20(4):356-364.

[5] Grichnik KP, Shaw A. Update on one-lung ventilation the use of continuous positive airway pressure ventilation and positive end-expiratory pressure ventilation-clinical application[J].Curr Opin Anaesthesiol,2009,22(1):23-30.

[6] Licker M, Fauconnet P, Villiger Y, et al. Acute lung injury and outcomes after thoracic surgery[J].Curr Opin Anaesthesiol,2009,22(1):61-67.

[7] 李鳳茹,丁潔,申六女,等.保護性單肺通氣在老年患者開胸手術中的應用[J].河北醫(yī)藥,2009,31(22):3050-3052.

[8] 蘇瑞雪,李玉蘭,潘道剛,等.單肺通氣中肺損傷及肺復張策略[J].臨床肺科雜志, 2015,20(10):1876-1879.

[9] Michelet P, Roch A, Brousse D, et al. Effects of PEEP on oxygenation and respiratory mechanics during one-lung ventilation[J].Br J Anaesth,2005,95(2): 267-273.

[10]Aosasa S, Mochizuki H, Tsujimoto H, et al. Activation of monocytes and endothelial cells depends on the severity of surgical stress[J].World J Surg,2000,24(1):10-16.

[11]Tsukada K, Hasegawa T, Miyazaki T,et al. Predictive value of interleukin-8 and granulocyte elastase in pulmonary complication after esophagectomy[J].Am J Surg,2001,181(2):167-171.

[12]Gama de Abreu M, Heintz M, Heller A,et al. One-lung ventilation with high tidal volumes and zero positive endexpiratory pressure is injurious in the isolated rabbit lung model[J]. Anesth Analg,2003,96(1):220-228.

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.02.047

434000 湖北 荊州，荊州市中醫(yī)醫(yī)院麻醉科

2016-06-06]