單肺通氣期間使用不同呼氣末正壓通氣值對呼吸力學和血流動力學的影響

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）期間應用保護性肺通氣策略可有效減少術后肺部并發癥的發生[4-7]，如改善肺氧合作用、預防術后肺不張、減少術后肺損傷。PEEP值過小不能維持肺泡擴張，過大導致肺內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期間分別應用PEEP值為4、5、8、10cmH2O可有效改善術后肺部并發癥，但未得出適宜PEEP值[10-13]。故本研究旨在觀察胸腔鏡手術 OLV 期 間應用不同 PEEP 值（0、4、6、8、10cmH2O）對患者呼吸力學、血氣分析及血流動力學指標的影響，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，半年內無心肌梗死病史，無藥物濫用史。排除標準：肺部感染或呼吸系統嚴重疾??；嚴重心腦血管疾?。环未笈莼颊撸籓LV期間脈搏血氧飽和度（SpO2）＜90%及氣道峰壓（Ppeak）＞30cm H2O；術中失血量＞20%血容量；中轉開胸手術；動脈穿刺置管失敗。采用隨機數字表法分為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，患者術前簽署知情同意書。最終納入143例患者（7例因故退出：B、C、D、E組各有1例因中轉開胸手術而排除；A、B、C組各有1例因術中發生嚴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21例，食管癌根治術60例，肺葉切除術62例。5組患者基本資料比較差異均無統計學意義（均 P ＞0.05），見表 1。

1.2 方法 所有患者術前常規禁飲4h、禁食8h。入手術室后持續監測心電圖（ECG）和心率（HR），非手術側上肢監測SpO2，無創心排儀監測心輸出量（CO），并在局麻下行橈動脈穿刺置管監測有創平均動脈壓（MAP）。麻醉誘導：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%。誘導給藥充分給氧去氮3min，根據患者性別、身高選擇能通過聲門的最大號雙腔管（35～39F）經口明視插管[14]，纖維支氣管鏡確定導管位置后將其固定，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，調節呼吸頻率（RR）使呼氣末二氧化碳（PETCO2）維持在35～45mmHg。術中維持腦電雙頻指數（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，實時調節 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 記錄患者性別、年齡、BMI、ASA分級、FEV1、FEV1/FVC、手術時間、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指標（VT、Ppeak、PETCO2）、動脈血氣分析（PaO2、PaCO2）以及血流動力學指標（CO、HR、MAP），并根據公式計算呼吸力學指標：肺順應性[15]=VT/（Ppeak-PEEP），死腔分數[16]=（PaCO2-PETCO2）/PaCO2。聯合肺順應性、死腔分數、心輸出量（CO）3個因素設計目標公式：M值=[肺順應性/死腔分數×CO] 以綜合評估“最佳PEEP值”。

1.4 統計學處理 采用SPSS 17.0統計軟件。計量資料以表示，組內不同時點比較采用重復測量的方差分析，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；計數資料組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 5組患者不同時點肺功能指標的比較

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

表2 5組患者不同時點肺順應性的比較

2.1.2 死腔分數 5組患者不同時點通氣期間死腔分數比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表3。

表3 5組患者不同時點死腔分數的比較

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比較差異均無統計學意義（均 P ＞0.05）。5組患者各時點PaCO2比較差異均無統計學意義（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指標的比較 5組患者不同時點CO、MAP、HR比較差異均無統計學意義（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 值比較差異均無統計學意義（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中應用普遍，其主要內容是小潮氣量聯合PEEP，但如何設置適宜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宰畲螅?，肺內分流低（死腔分數最?。┮约把鲃恿W影響?。–O最大），且PaO2最大。故本研究選擇聯合肺順應性、死腔分數、CO 3個因素設計目標公式：M值=肺順應性/死腔分數×CO。當M值最大且在相應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前FEV1、FEV1/FVC都在正常值范圍內，且各組基本資料比較無統計學差異，故可排除患者術前肺功能狀態對研究指標的影響。肺順應性是指單位壓力改變時所引起肺容積的改變，分為靜態和動態肺順應性，本實驗測定動態順應性，指氣體流動過程中肺順應性，主要受肺組織彈性和氣道阻力的雙重影響。機械通氣狀態下，氣管導管直徑是影響患者氣道阻力的重要參數[18]，一項關于雙腔管直徑與氣道壓力的體外模擬實驗報道[19]，隨著氣管導管直徑的增加，氣道阻力下降，動態肺順應性相應增加。氣管導管型號的選擇與患者的身高、體重和性別密切相關，本研究中各組患者性別及BMI比較無統計學差異，雙腔管型號的選擇沒有差異，筆者根據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肺順應性的影響。

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

低氧血癥是OLV期間嚴重并發癥[21]，通常有以下影響因素[22]：患者術前肺功能狀態，BMI，手術操作，雙腔管插入時或體位變化后位置不理想，導管堵塞，缺氧性肺血管收縮被抑制，以及通氣血流比例的失調等。本研究中有3例（A、B、C組各有1例）術中發生嚴重低氧血癥（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下多次調整后滿足正常通氣。另1例OLV30min后SpO2不能維持在90%以上，多次調整呼吸參數、手法復張、間斷行雙肺通氣后繼續手術，該患者術前肺功能正常，而術中發生低氧血癥，可能系通氣模式轉變為OLV時，通氣血流比例失調，肺循環血液重新分布，肺內分流量增加導致肺靜脈血摻雜，從而導致低氧血癥的發生。

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

在本研究中側臥位OLV期間PaO2較側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對術前肺功能正常患者術中PaO2改善作用不明顯[25]，實驗中納入的患者術前肺功能（FEV1、FEV1/FEV）均在正常范圍內，實驗結果與其相符。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、死腔分數無明顯影響，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性。在OLV30min，B、C、D、E組M值及肺順應性均顯著高于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源性PEEP相關[27]，即在OLV期間通氣側肺內氣體滯留產生內源性呼氣末正壓，可改善氧合作用，但目前尚無有效措施測量內源性PEEP[28-29]。另因患者術前肺功能雖正常，但肺部可能存在病理結構異質性，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胸腔鏡手術期間加用4～10cmH2O的PEEP可提高早期肺順應性，對CO、HR、MAP及死腔分數無明顯影響。