胸外科手術(shù)患者急性肺損傷的發(fā)生及預(yù)防進(jìn)展

李受南

[摘要] 胸外科手術(shù)患者急性肺損傷的發(fā)生受到多種因素的影響，筆者就胸外科發(fā)生急性肺損傷的原因及機(jī)械通氣、輸血相關(guān)性肺損傷等危險(xiǎn)因素做一綜述，以期為急性肺損傷的預(yù)防及治療提供可參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 肺損傷；胸外科；手術(shù)；預(yù)防

[中圖分類號(hào)] R563.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2014）33-0152-03

[Abstract] Thoracic surgery patients with acute lung injury occurs is affected by many factors， the author of thoracic surgery causes and occurrence of mechanical ventilation in acute lung injury， risk factors such as transfusion-related acute lung injury do a review for a period of acute lung injury prevention and treatment provide reference.

[Key words] Lung injury； Thoracic surgery； Operatation； Prevention

急性肺損傷（acute lung injury，ALI）是指心源性以外的各種致病因素導(dǎo)致的急性、進(jìn)行性、缺氧性呼吸衰竭[1]，重癥ALI稱為急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS），胸外科手術(shù)患者的手術(shù)安全性及術(shù)后的恢復(fù)情況均會(huì)受到ALI的影響，ALI死亡率較高，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量，并對(duì)危重患者的生活造成嚴(yán)重威脅[2]。而手術(shù)創(chuàng)傷是一個(gè)重要的誘因，近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)的不斷進(jìn)步及胸外科的不斷發(fā)展，各種重大復(fù)雜的胸科手術(shù)越來(lái)越多[3]，在住院手術(shù)死亡患者中胸外科的肺切除術(shù)患者所占比例居于中等水平，預(yù)計(jì)肺葉切除術(shù)死亡率及全肺切除術(shù)死亡率分別在2%、6%以下，雖然隨著我國(guó)逐漸步入老齡化社會(huì)，胸外科就診患者中老年人比例逐年升高，大部分患者均伴發(fā)基礎(chǔ)性疾病，但平均住院時(shí)間卻呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，而并發(fā)癥發(fā)生幾率也明顯降低。目前，肺部感染、敗血癥及ALI等肺的并發(fā)癥已經(jīng)取代了心臟意外成為目前胸外科手術(shù)的主要死亡原因。筆者對(duì)機(jī)械通氣、輸血相關(guān)性肺損傷等ALI的危險(xiǎn)因素做一綜述，并對(duì)預(yù)防措施做一初步探討，現(xiàn)報(bào)道如下。

1胸外科發(fā)生急性肺損傷的原因

ALI的病理生理改變與ARDS性質(zhì)相同，ARDS被定義為嚴(yán)重的ALI或者其最終嚴(yán)重階段[3]。以下為胸外科手術(shù)患者發(fā)生ALI的原因：①手術(shù)損傷。胸腔手術(shù)的大小、手術(shù)的復(fù)雜程度及是否有淋巴管損傷等并發(fā)癥與ALI/ARDS的發(fā)生率有密切關(guān)系，肺損傷的原因包括手術(shù)過(guò)程中部分機(jī)械性操作，如牽拉、擠壓肺組織等，都與肺挫傷類似[4]。有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生ALI的幾率隨著肺組織切除比例的升高而升高，全肺切除發(fā)生ALI的可能性更大。②麻醉藥物的影響。ALI的發(fā)生會(huì)受到胸外科手術(shù)中麻醉及鎮(zhèn)痛等藥物使用的影響，但目前具體機(jī)制尚不明確，有研究發(fā)現(xiàn)，ALI患者的病情會(huì)隨著麻醉藥物的使用而加重，部分藥物對(duì)ALI也具有保護(hù)作用，如靜脈麻醉藥物、局麻藥物等。③單肺通氣。單肺通氣在肺切除手術(shù)中經(jīng)常應(yīng)用，單肺通氣可能會(huì)導(dǎo)致肺泡通氣血流比例失調(diào)、氣壓傷、充氣過(guò)度等促進(jìn)肺組織不同程度的損傷，導(dǎo)致ALI發(fā)生或者是使ALI病情加重[5]。④缺血再灌注損傷。肺是機(jī)體由支氣管動(dòng)脈和肺動(dòng)脈雙重血供的唯一器官，且氧供可從肺泡中獨(dú)立獲得，因此，以前的研究中認(rèn)為肺組織的耐缺血能力非常強(qiáng)。但是近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，肺組織的血?dú)馄琳舷到y(tǒng)非常脆弱，對(duì)缺血-再灌注損傷敏感性較強(qiáng)。體外循環(huán)、肺移植、休克及其心肺復(fù)蘇等多種臨床情況均可導(dǎo)致肺缺血再灌注損傷，對(duì)患者的遠(yuǎn)期生存率有嚴(yán)重影響。與全肺血供比較，支氣管動(dòng)脈在正常生理情況下對(duì)肺的血液供應(yīng)比例約為1%～3%，由于為患者實(shí)施肺手術(shù)時(shí)進(jìn)行了單肺通氣，或者是將肺動(dòng)脈或肺循環(huán)阻斷，支氣管動(dòng)脈成為唯一的為手術(shù)側(cè)肺組織提供血供的動(dòng)脈，導(dǎo)致肺組織缺血、缺氧，因此開(kāi)放胸部手術(shù)中阻斷的肺循環(huán)發(fā)生缺血-再灌注損傷的幾率非常大[6]。⑤輸血。輸血相關(guān)性急性肺損傷（transfusing-related acute lung injury，TRALI）是與輸血相關(guān)的一種嚴(yán)重的不良反應(yīng)，死亡率約為6%～12%，是一種常見(jiàn)的輸血反應(yīng)致死的原因，僅次于ABO血型不合和肝炎[7，8]，是指在輸血過(guò)程中或輸血后不超出6 h內(nèi)以急性非心源性肺水腫和低氧血癥為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，以呼吸困難、寒顫、發(fā)熱、低血壓等癥狀為主要臨床表現(xiàn)[9]。與其他原因?qū)е碌腁RDS相比較，輸血相關(guān)性急性肺損傷的病理、生理等具有相似性。其中輸入全血為T(mén)RALI發(fā)生的最常見(jiàn)的原因。⑥液體超載。多項(xiàng)研究證實(shí)，PPE及ALI的發(fā)生原因多為胸科手術(shù)中過(guò)多輸液導(dǎo)致。但也有學(xué)者認(rèn)為ALI的原發(fā)因素并非液體超載，但是肺泡通透性在ALI發(fā)生過(guò)程中增高，如果將液體的攝入量在此時(shí)增加會(huì)使病情加重，相應(yīng)增加患者的患病時(shí)間。

2機(jī)械通氣的影響

機(jī)械通氣是治療呼吸衰竭、挽救患者生命的一項(xiàng)重要方法，如果對(duì)患者脫離呼吸機(jī)的時(shí)機(jī)不能準(zhǔn)確把握則容易導(dǎo)致通氣機(jī)所致肺損傷、循環(huán)抑制等多種嚴(yán)重并發(fā)癥[10]。叢聞超[11]收集30例ALI/ARDS患者給予機(jī)械通氣治療，臨床治療總有效率為83.5%，使肺泡水腫的形成顯著減輕，延緩了肺泡水腫的進(jìn)一步惡化，提高了肺的有效動(dòng)態(tài)順應(yīng)性，使肺水腫有效改善，結(jié)果提示目前機(jī)械通氣仍然是ALI/ARDS的主要治療手段，使機(jī)體的氧輸送得到了保證。傅萬(wàn)海等[12]將24只健康新生豬制備急性肺損傷模型后，分成四組，分別觀察采用不通氣、常頻機(jī)械通氣、高頻振蕩通氣及部分液體通氣對(duì)急性肺損傷新生豬肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞的影響，對(duì)四組新生豬肺組織ACEⅡ數(shù)量、熒光面積、熒光密度進(jìn)行比較。結(jié)果表明，采用部分液體通氣的新生豬ACEⅡ計(jì)數(shù)明顯高于其他兩種機(jī)械通氣方式，采用部分液體通氣、高頻振蕩通氣的新生豬ACEⅡ熒光密度高于采用常頻機(jī)械通氣者。研究結(jié)果表明，各種機(jī)械方式對(duì)ACEⅡ均有不同的影響，其中對(duì)ACEⅡ損傷最嚴(yán)重的機(jī)械通氣方式為常頻機(jī)械通氣，而損傷最輕的為部分液體通氣方式。endprint

2.1傳統(tǒng)潮氣量通氣及小潮氣量通氣比較

傳統(tǒng)潮氣量通氣為（5～12）mL/kg PBW，可使正常肺組織出現(xiàn)不以炎癥為主的實(shí)質(zhì)性損傷[13]。低潮氣量通氣是與傳統(tǒng)潮氣量通氣相對(duì)而言，潮氣量為（6～8）mL/kg PBW，研究發(fā)現(xiàn)低潮氣量機(jī)械通氣可使高潮氣量通氣導(dǎo)致的肺損傷得到有效避免。李爽等[14]收集急性呼吸衰竭患兒80例并根據(jù)不同的潮氣量分為傳統(tǒng)潮氣量通氣組和小潮氣量通氣組，觀察兩組患兒的治療效果，認(rèn)為機(jī)械通氣過(guò)程中患兒肺部病變情況可以通過(guò)肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性（Cdyn）、氣道阻力（Rrs）、呼吸功（Wobv）、氣道閉合壓（P0.1）等呼吸力學(xué)指標(biāo)幫助判斷，以便于對(duì)呼吸機(jī)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，對(duì)撤機(jī)的時(shí)機(jī)進(jìn)行判斷，小潮氣量通氣與傳統(tǒng)潮氣量通氣比較在使急性低氧性呼吸衰竭（acute hypoxic respiratory failure，AHRF）患兒病死率降低方面無(wú)顯著優(yōu)越性，但小潮氣量通氣在氣壓傷方面與傳統(tǒng)潮氣量通氣比較優(yōu)越性明顯，安全性更高。

2.2呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷，氣道壓力和通氣模式

呼吸機(jī)所致肺損傷是指機(jī)械通氣誘發(fā)或引起的急性肺損傷，會(huì)加重患者原有的肺部病情[15]。研究表明，機(jī)械應(yīng)力的強(qiáng)度和時(shí)間決定了致傷性通氣造成的肺損傷嚴(yán)重程度?；A(chǔ)研究中多采用大潮氣量、高氣道壓力的致傷模式制備呼吸機(jī)所致肺損傷動(dòng)物模型[16]。張群英等[17]探討家兔呼吸機(jī)肺損傷模型的復(fù)制方法，分析VT10mL/kg、T20mL/kg、VT40mL/kg對(duì)54只家兔的影響，分別將其作為常規(guī)潮氣量組、中潮氣量組及大潮氣量組，并根據(jù)不同的通氣時(shí)間將各組家兔二次分組，結(jié)果表明常規(guī)潮氣量組的PaO2/FiO2在各時(shí)間點(diǎn)無(wú)明顯變化，肉眼及光鏡下觀察肺組織無(wú)明顯變化，而中潮氣量組及大潮氣量組則隨著通氣時(shí)間的延長(zhǎng)，PaO2/FiO2不斷下降，隨著通氣時(shí)間的延長(zhǎng)，中潮氣量組有一定程度的肺損傷出現(xiàn)，大潮氣量組肺損傷則越來(lái)越嚴(yán)重，因此認(rèn)為復(fù)制呼吸機(jī)所致肺損傷家兔模型的最理想的條件為VT40mL/kg通氣4 h。安莉等[18]也得出相同的結(jié)論。

2.3允許性高碳酸血癥、呼氣末正壓

將肺損傷減低到最低限度為肺保護(hù)性通氣的目標(biāo)，目前主要通過(guò)避免肺過(guò)度擴(kuò)張及其相關(guān)的壓力升高。急性肺損傷有較高的發(fā)病率及病死率，其存活率在實(shí)施機(jī)械通氣后顯著升高；但由于傳統(tǒng)的通氣強(qiáng)調(diào)將血?dú)饩S持在正常范圍，因此，當(dāng)大潮氣量機(jī)械通氣時(shí)，會(huì)造成肺損傷[19]。近年來(lái)，為減少常規(guī)人工通氣的弊病，臨床主張小潮氣量的方法，但二氧化碳在機(jī)體通氣不足的狀態(tài)下會(huì)發(fā)生潴留，形成高碳酸血癥，在不會(huì)對(duì)患者生命活動(dòng)造成影響的程度內(nèi)被稱之為允許性高碳酸血癥，在一定范圍內(nèi)允許性高碳酸血癥不會(huì)對(duì)人體形成較大影響[20]。但在肺動(dòng)脈高壓、心律失常及高顱壓的患者中要避免發(fā)生高碳酸血癥。小潮氣量通氣必須通過(guò)使通氣頻率增加來(lái)維持分鐘通氣量，這在一定程度上增加了肺泡反復(fù)萎陷-擴(kuò)張次數(shù)，使呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷的發(fā)生幾率明顯增加，呼氣末正壓對(duì)肺泡擴(kuò)張起到了維持作用，使萎陷性損傷明顯減少。劉敏肖等[21]分別采用單肺通氣、單肺通氣與4 cmH2O的呼氣末正壓通氣、單肺通氣與8 cmH2O的呼氣末正壓通氣，結(jié)果表明，在不同的時(shí)間點(diǎn)單肺通氣模式下各種呼氣末正壓通氣的MAP、HR、SpO2比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），B、C兩組炎性因子水平均低于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），但B、C組炎性因子水平相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），因此，結(jié)果提示單肺通氣模式下不同水平呼氣末正壓對(duì)肺損傷的程度不同，而對(duì)肺損傷最小的為單肺通氣與4 cmH2O的呼氣末正壓通氣。劉洋等[22]認(rèn)為低潮氣量單肺通氣復(fù)合呼氣末正壓通氣可使患者的單肺通氣氧合得到顯著改善，氣道壓明顯下降、炎癥反應(yīng)減少，降低免疫抑制引起的肺損傷發(fā)生幾率。

2.4肺不張和肺泡擴(kuò)張

對(duì)重癥監(jiān)護(hù)室的患者來(lái)講，肺不張是一項(xiàng)較為常見(jiàn)的并發(fā)癥，臨床上以低氧血癥為主要表現(xiàn)，應(yīng)以緊急建立人工氣道，使肺不張?jiān)虻玫浇獬耐瑫r(shí)給予機(jī)械通氣行呼吸輔助，以使氧合得到顯著改善的方法對(duì)存在有嚴(yán)重低氧血癥的肺不張患者進(jìn)行治療[23]。孫玉娥等[24]對(duì)擇期全麻下行腹腔鏡膽囊手術(shù)的32例肥胖患者進(jìn)行分析，在麻醉誘導(dǎo)期開(kāi)始便加用呼氣末正壓通氣，肺不張發(fā)生率明顯低于術(shù)中加用呼氣末正壓通氣的患者（P<0.05）。認(rèn)為麻醉誘導(dǎo)早期開(kāi)始使用PEEP可以明顯降低肥胖患者腹腔鏡膽囊切除術(shù)后肺不張的發(fā)生率。也有報(bào)道表明，單肺通氣前給予5 mL/kg的潮氣量并且單肺通氣期間給予呼氣末正壓通氣（5 cmH2O）的患者與高潮氣量的患者比較其肺內(nèi)氣體分布更均勻。上述結(jié)果提示，在單肺通氣前使潮氣量減小具有非常重要的臨床意義，此外，在單肺通氣期間復(fù)合呼氣末正壓通氣可使肺泡的機(jī)械應(yīng)力降低，該作用是通過(guò)使肺泡的萎陷顯著減少來(lái)實(shí)現(xiàn)的[25]。

3輸血相關(guān)性肺損傷

目前輸血相關(guān)性急性肺損傷的發(fā)病機(jī)制還不明確，抗原-抗體反應(yīng)學(xué)說(shuō)及生物活性物質(zhì)的“二次打擊”學(xué)說(shuō)得到大家的認(rèn)同。抗原-抗體反應(yīng)學(xué)說(shuō)的首次提出者為Popovsky[26]，臨床TRALI患者中約有65%～90%的供體者白細(xì)胞抗體陽(yáng)性，其中HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ、中性粒細(xì)胞抗體為主要的抗體?？乖?抗體反應(yīng)學(xué)說(shuō)主要是供者血液中的白細(xì)胞抗體導(dǎo)致抗原-抗體反應(yīng)使肺中的補(bǔ)體被激活，導(dǎo)致肺部有效應(yīng)細(xì)胞-中性粒細(xì)胞（PMN）流入，激活PMNs并使細(xì)胞毒成分被釋放，內(nèi)皮受損，增加了毛細(xì)血管通透性，導(dǎo)致肺組織損傷[27]。

雖然抗原-抗體學(xué)說(shuō)在基礎(chǔ)研究中得到了證實(shí)，但是TRALI患者中約有15%或超過(guò)15%的體內(nèi)無(wú)抗體，且在抗體陽(yáng)性患者中只有一小部分發(fā)生TRALI；其次，并不是所有供體中抗體和受體中抗原結(jié)合的患者均發(fā)生TRALI，發(fā)生者只占一小部分；再次，TRALI患者中不一定具有供體的同源性抗原?！岸未驌簟睂W(xué)說(shuō)中嚴(yán)重感染、膿毒癥、創(chuàng)傷、手術(shù)等第一次打擊激活內(nèi)皮細(xì)胞，使細(xì)胞因子和粘連素得到釋放，中性粒細(xì)胞受到細(xì)胞因子的吸引而在內(nèi)皮組織黏附，第二次打擊氧自由基和蛋白酶由中性粒細(xì)胞釋放后導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷后發(fā)生TRALI[28]。張亮達(dá)等[29]收集1例由于外傷致左小腿出血伴活動(dòng)受限12 h入院的患者，行左脛腓骨開(kāi)放性骨折切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定術(shù)治療，并于術(shù)程后半段輸注紅細(xì)胞懸液、新鮮冰凍血漿，送入監(jiān)護(hù)室約15 min后出現(xiàn)TRALI癥狀，該患者發(fā)病情況符合“二次打擊”學(xué)說(shuō)，具有第一次打擊：大創(chuàng)傷及近期手術(shù)，第二次打擊：術(shù)后輸注含白細(xì)胞抗體、細(xì)胞因子的血制品等。因此，血庫(kù)應(yīng)采用洗滌紅細(xì)胞及去白紅細(xì)胞等預(yù)防措施以預(yù)防TRALI的發(fā)生。endprint

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，ALI對(duì)患者的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，治療應(yīng)將保護(hù)性通氣作為肺通氣目標(biāo)，以使肺損傷幾率降低。其中低潮氣量通氣、常規(guī)的PEEP、低FIO2等均屬于保護(hù)性肺通氣的內(nèi)容。此外，盡可能不使用血液制品為ALI及ARDS預(yù)防的另一項(xiàng)主要內(nèi)容，有利于圍手術(shù)期ALI發(fā)生幾率降低?？傊喾N因素對(duì)胸外科手術(shù)患者急性肺損傷的發(fā)生發(fā)展過(guò)程有重要影響，這些因素之間構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)體系錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)深入研究ALI的發(fā)病機(jī)制，以達(dá)到預(yù)防ALI發(fā)生的目的，此外，有利于臨床制定ALI治療方案，提高疾病的治療效果。

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（收稿日期：2014-08-12）endprint