階梯式肺復張對老年胸腔鏡肺葉切除術單肺通氣患者心肺功能的保護作用觀察

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

為了給手術操作提供更好的術野，避免手術側肺的分泌物或滲出物流入健側通氣肺，胸科手術中常采用單肺通氣（OVL）來隔離雙側肺。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肺缺血再灌注損傷，從而導致術中及術后低氧血癥、肺炎、肺不張等肺部并發(fā)癥的出現(xiàn)；同時，肺損傷造成的遠隔心肌損傷因低氧血癥持續(xù)加重，進一步使心肌細胞氧供需失衡，導致圍手術期心肌缺血、心律失常乃至心肌梗死等心臟不良事件發(fā)生。尤其對于常合并心肺疾病的老年患者，OLV術后不良事件發(fā)生率較高，預后較差。肺復張手法作為保護性通氣策略，被應用于心臟瓣膜術后、胸腔鏡手術中及術畢關胸前，以糾正頑固性低氧血癥，改善肺順應性，減緩肺不張的發(fā)生，而OLV前預防性使用肺復張手法是否具有心肺保護作用鮮見報道［1］。控制性肺膨脹肺復張及階梯式肺復張是臨床上常用的肺復張手法。持續(xù)性肺膨脹肺復張通過在通氣模式下持續(xù)高壓復張肺泡，對循環(huán)影響較大；階梯式肺復張通過階梯式增加呼氣終末正壓（PEEP）復張肺泡，對血流動力學影響較小［2-3］。本研究通過觀察OLV前預防性肺復張對行OVL胸腔鏡肺葉切除術老年患者心肺功能的保護作用，探討對老年OLV胸科手術患者更有利的手術策略。

1 資料與方法

1.1 臨床資料經(jīng)甘肅省腫瘤醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（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的老年患者。納入標準：①心功能Ⅰ～Ⅱ級，術前檢查無嚴重心律失常，心電圖無明顯心肌缺血表現(xiàn)；②肺功能最大自主通氣量（MVV）≥50%，可耐受手術；③術式選擇胸腔鏡下單肺葉切除術；④肝、腎、凝血功能未見明顯異常；⑤近期無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美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級Ⅱ～Ⅲ級；⑨簽署知情同意書。排除標準：①基礎疾病控制不理想；②存在嚴重心肺疾病（急性左心衰竭、急性呼吸窘迫綜合征等）；③存在肺復張禁忌證（肺大皰、氣胸等）。共收集到符合標準的擇期全麻下行胸腔鏡下肺葉切除術老年患者60例，按照隨機數(shù)字表法分為對照組（C組）、控制性肺膨脹肺復張組（SI組）及階梯式肺復張組（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 手術及肺復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)測心率（HR）、無創(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并行中心靜脈壓（CVP）監(jiān)測、行橈動脈穿刺置管術并連續(xù)測壓。麻醉誘導：靜脈注射鹽酸戊乙奎醚0.01 mg/kg、咪達唑侖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，后行機械通氣。雙肺通氣時，吸入氧濃度60%，呼吸機參數(shù)設置潮氣量（VT）8～10 mL/kg，呼吸頻率10～12次/分，I∶E為1∶2。OLV時，呼吸機參數(shù)設置為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。于麻醉誘導后OLV前，SI組行控制性肺膨脹肺復張：麻醉機手控模式下，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組行階梯式肺復張：在原有PIP基礎上，將PEEP每30秒增加5 cmH2O，直至增加至15 cmH2O，同時控制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組不實施肺復張。當術中HR或BP波動幅度超過20%基礎值時，及時使用血管活性藥物對癥處理，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分別靜脈滴注復方乳酸鈉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 指標觀察方法①手術情況：記錄手術時間、單肺通氣時間、術中補液量和失血量。②血流動力學參數(shù)：分別于麻醉誘導后肺復張前（T0）、PIP 30 cmH2O時（T1）、肺復張后15 min（T2）、肺復張后30 min（T3）、肺復張后2 h（T4），記錄各時點血流動力學參數(shù)［HR、CVP及平均動脈壓（MAP）］。③氧合參數(shù)：于各時點抽取橈動脈血行血氣分析，記錄動脈血氧分壓（PaO2），計算氧合指數(shù)（OI），OI=PaO2/吸入氧濃度百分比（FiO2）。④呼吸功能指標：通過麻醉機監(jiān)測并記錄各時點VT及肺動態(tài)順應性（Cdyn）。⑤血清心肌損傷標志因子高敏肌鈣蛋白（hs-cTnT）、白細胞介素8（IL-8）水平：采集各組非輸液側上肢靜脈血5 mL，室溫自然凝固后3 000 r/min離心10 min，分離血清，-20℃保存。采用電化學發(fā)光分析儀測定血清hs-cTnT水平，ELISA法測定血清IL-8水平。⑥術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)計學方法采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。計量資料采用Shapiro-Wilk進行正態(tài)性檢驗，呈正態(tài)分布的以±s表示，組間比較行t檢驗，組內(nèi)不同時點比較采用重復測量的方差分析；計數(shù)資料以n（%）表示，組間比較行χ2檢驗或Fisher精確檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組手術情況比較各組手術情況比較均無統(tǒng)計學差異（P均＞0.05）。見表1。

表1 各組手術情況比較（±s）

表1 各組手術情況比較（±s）

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2.2 各組不同時間點血流動力學參數(shù)比較見表2。

表2 各組不同時間點MAP、CVP、HR比較（±s）

表2 各組不同時間點MAP、CVP、HR比較（±s）

注：與同組T0時間點比較，*P＜0.05。

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2.3 各組不同時間點氧合參數(shù)及呼吸功能指標比較見表3。

表3 各組不同時間點氧合參數(shù)及呼吸功能指標比較（±s）

表3 各組不同時間點氧合參數(shù)及呼吸功能指標比較（±s）

注：與同組T0時間點比較，*P＜0.05；與C組同時間點比較，#P＜0.05；與SI組同時間點比較，△P＜0.05。

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2.4 各組不同時間點血清hs-cTnT及IL-8水平比較見表4。

表4 各組不同時間點hs-cTnT及IL-8水平比較（±s）

表4 各組不同時間點hs-cTnT及IL-8水平比較（±s）

注：與同組T0時間點比較，*P＜0.05；與C組同時間點比較，#P＜0.05；與SI組同時間點比較，△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

肺復張手法是通過高于常規(guī)氣道壓力并維持一定時間的通氣，達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)性肺膨脹肺復張因術中循環(huán)血流動力學不穩(wěn)定，容易造成氣壓傷、容量傷以及增加顱內(nèi)壓［5-6］。而階梯式肺復張通過階梯式增加PEEP，使肺內(nèi)壓力、胸腔內(nèi)壓精準、勻速而緩和地變化，對血流動力學影響較小，但因其操作相對復雜，相關研究較少。本研究對OLV術中老年患者預防性使用持續(xù)性肺膨脹肺復張及階梯式肺復張發(fā)現(xiàn)，階梯式肺復張可顯著下調(diào)心肌缺血再灌注損傷相關因子IL-8及hs-cTnT的表達，在穩(wěn)定循環(huán)血流動力及心肌保護方面優(yōu)于持續(xù)性肺膨脹肺復張，可降低老年患者OLV術后心肺并發(fā)癥的發(fā)生，對行OLV胸腔鏡下肺葉切除術的老年患者心肺保護有一定的積極作用。

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

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

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［8］。IL-8在介導并加劇缺血再灌注損傷的同時，能夠促使肺組織聚集肥大細胞，增強組胺表達活性，激活嗜酸性粒細胞，誘導氣道高反應性、氣道及小氣道痙攣及阻塞，從而降低OLV術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程，是心肌損傷的標志物［10］。我們的研究發(fā)現(xiàn)，SW組T3、T4時間點血清IL-8水平及T2～T4時間點血清hs-cTnT水平較C組及SI組降低，術后心臟不良事件發(fā)生率減少，提示階梯式肺復張可能通過激活內(nèi)源性保護機制，降低老年患者OLV術中肺缺血再灌注損傷及其誘發(fā)的遠隔心肌損傷因子水平，發(fā)揮心肌保護作用。另外，階梯式肺復張避免了控制性肺膨脹肺復張手法造成的肺內(nèi)壓驟然升高，而高肺內(nèi)壓可造成肺間質(zhì)毛細血管膜損傷，進而導致細菌、細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，對的老年患者而言，預防性實施肺復張手法能夠改善血流動力學、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，且階梯式肺復張手法對心肺功能的保護作用優(yōu)于持續(xù)性肺膨脹肺復張手法。在老年胸科手術單肺通氣患者中采用階梯式肺復張手法，有利于保護患者的心肺功能，降低術后心肺并發(fā)癥的發(fā)生。