自制低壓吹氧裝置對胸腔鏡手術(shù)患者呼吸功能和炎性因子的影響

陳珊，劉勝強(qiáng)，何胤琰

單肺通氣（OLV）技術(shù)促進(jìn)了胸科手術(shù)的發(fā)展，目前廣泛應(yīng)用于食管、肺葉及縱隔等手術(shù)，但也是肺損傷的危險因素，且胸科手術(shù)患者術(shù)后出現(xiàn)肺部并發(fā)癥的風(fēng)險性也明顯高于其他手術(shù)[1]。越來越多的研究表明，OLV 是引起肺損傷的獨立危險因素[2]，任何OLV 都是非生理性的，均可導(dǎo)致組織性的肺損傷，OLV時呼吸機(jī)設(shè)置的通氣模式對急性肺損傷的影響也逐漸受到麻醉醫(yī)師的關(guān)注[3]。本研究模擬文丘里管自制低壓吹氧裝置用于萎陷肺吹氧，擬觀察其對胸腔鏡手術(shù)患者呼吸功能和炎性因子的影響。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018 年12 月至2020 年10 月杭州市中醫(yī)院收治的擬全身麻醉下行胸腔鏡下肺葉切除術(shù)（一葉肺切除術(shù)，左右不限）患者60 例，排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）嚴(yán)重的心血管疾病者；（2）中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙者；（3）手術(shù)前3個月內(nèi)發(fā)生呼吸系統(tǒng)急性炎癥性疾病者；（4）手術(shù)時間＞4h 者；術(shù)中出血量＞1 000 ml 者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理研究委員會審查并批準(zhǔn)，并與患者簽署了知情同意書。其中男35 例，女25 例；年齡40 ～65 歲；ASA 分級為Ⅰ～Ⅱ級；體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為18 ～25 kg/m2；術(shù)前心電圖、血生化指標(biāo)及電解質(zhì)均在正常范圍內(nèi)，心、肺及腎功能良好。

1.2 分組及方法 采用隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組及對照組，各30 例。對照組予非通氣側(cè)管空置，通大氣；觀察組予單肺通氣后將venturi 管低壓吹氧裝置用于非通氣肺吹氧（氧氣流量表5L/min，venturi管旋至30%的刻度處連接非通氣側(cè)導(dǎo)管）。術(shù)前常規(guī)禁食8 h，禁飲4 h，入室后開放外周靜脈，連接監(jiān)護(hù)儀并粘貼腦電雙頻指數(shù)（BIS）電極片，局部麻醉下予橈動脈穿刺測壓及右側(cè)頸內(nèi)靜脈穿刺置管。兩組患者均采用靜脈注射咪唑安定0.02 ～0.04 mg/kg，舒芬太尼0.5 g/kg，丙泊酚1.0 ～2.0 mg/kg，順式阿曲庫胺0.2 mg/kg 誘導(dǎo)插管，在可視喉鏡輔助下行雙腔氣管插管術(shù)，并采用可視纖維支氣管鏡確定導(dǎo)管位置進(jìn)行雙肺隔離，連接麻醉機(jī)，設(shè)置通氣模式為IPPV，之后行單肺通氣潮氣量5 ～6 ml/kg，呼吸頻率14 ～16 次/min，吸呼比（I∶E）為1∶1.5，呼氣末正壓為 5 cmH2O（1 cmH2O≈98 Pa），術(shù)中限制氣道壓Ppeak＜30 cmH2O，術(shù)中靜脈輸注異丙酚4～8 mg·kg－1·h－1、瑞芬太尼0.2 ～1.0 g·kg－1·min－1以維持麻醉，間斷靜脈注射阿曲庫銨維持肌松，根據(jù)BIS 值維持在40 ～60 以調(diào)節(jié)麻醉深度，術(shù)中血壓波動不超過基礎(chǔ)血壓的30%，根據(jù)液體丟失量和失血量指導(dǎo)補(bǔ)液和輸血，中心靜脈壓（CVP）維持在6 ～l0 cmH2O，尿量保持l ml·kg－1·h－1以上。

1.3 觀察指標(biāo) 依次在麻醉誘導(dǎo)前（T0）、OLV即刻（T1）、OLV 30 min（T2）、OLV 90 min（T3）及術(shù)畢（T4）患者采集橈動脈血樣2 ml，用血氣分析儀測定二氧化碳分壓（PaCO2）與氧分壓（PaO2）指標(biāo)，計算肺泡-動脈氧分壓差（PA-aDO2）、氧合指數(shù)（OI）和肺順應(yīng)性（CL），并記錄患者術(shù)后肺功能異常的發(fā)生情況。于T0、T1、T2、T3 及T4 時刻采集橈動脈血樣5ml，采用酶聯(lián)免疫吸附ELISA法檢測各時刻的血漿白介素-1（IL-1）的濃度，采用凝膠阻滯EMSA測定各時刻的中性粒細(xì)胞核因子F- B B（NF- B）DNA結(jié)合活性。

1.4 統(tǒng)計方法 數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 軟件分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用 檢驗；計數(shù)資料采用2檢驗。＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況比較 兩組年齡、性別、體質(zhì)量、手術(shù)時間、OLV 時間、術(shù)中出血量及總輸液量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均＞0.05），見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 IL-1 濃度及N F- BDNA 結(jié)合活性的比較 T0、T1 時刻兩組IL-1 濃度和NF- B DNA 結(jié)合活性差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（≤0.75，均＞0.05），在T2、T3 及T4 時刻，兩組血漿IL-1 濃度和NF- B DNA 結(jié)合活性均較T0 及T1 時刻升高（≥3.46，均＜0.05）。觀察組T2、T3及T4 時刻血漿IL-1 濃度和NF- B DNA結(jié)合活性均低于對照組（≥2.14，均＜0.05），見表2。

表2 2 兩組不同時刻IL-1 濃度和NF- B DNA 結(jié)合活性比較

2.3 PA-aDO2、CI及OI比較 在T0、T1時刻，兩組PA-aDO2、CI 及OI 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（≤0.87，均＞0.05）。在T2、T3 及T4 時刻，兩組PA-aDO2均較T0 及T1 時刻高（≥3.16，均＜0.05），且均遵循先升后降的模式，峰值出現(xiàn)在T3 時刻。觀察組T2、T3、T4 時刻PA-aDO2均低于對照組（≥3.63，均＜0.05）。在T2、T3 及T4 時刻，兩組CI 和OI 均較T0 及T1 時刻下降（≥2.67，均＜0.05），且均遵循先降后升的模式，谷值出現(xiàn)在T3 時刻；觀察組T2、T3 及T4 時刻的CI 和OI 均高于對照組（≥2.34，均＜0.05），見表3。

表3 兩組T0、T1、T2、T3 及T4 時刻PA-aDO2、OI 和CI 比較

3 討論

胸腔鏡手術(shù)由于受到如患者年齡、麻醉藥物等多種因素的影響，加上手術(shù)本身以及機(jī)械OLV 均可造成急性肺損傷[4]，并通過炎性介質(zhì)、氧自由基等信號通路導(dǎo)致肺間質(zhì)和肺泡水腫。研究表明，＞1 h OLV 被認(rèn)為是肺復(fù)張后嚴(yán)重氧化應(yīng)激導(dǎo)致肺損傷，進(jìn)而引起心血管并發(fā)癥的潛在原因[5]。OLV 時，萎陷肺有血流但無通氣，而另一側(cè)肺雖有通氣，但側(cè)臥位會導(dǎo)致肺血流的增加，通氣/血流（V/Q）減低，從而產(chǎn)生肺內(nèi)分流以及低氧血癥[6]；當(dāng)非通氣側(cè)肺停止機(jī)械通氣時，肺內(nèi)血液重新分布并處于低灌注狀態(tài)，此時會刺激炎性介質(zhì)釋放，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞包糖多被的降解[7]，增加呼吸膜通透性進(jìn)而導(dǎo)致肺損傷。隨著對麻醉機(jī)OLV 相關(guān)性肺損傷的日益關(guān)注，個體化肺保護(hù)性通氣策略已逐漸被應(yīng)用于臨床[7]。肺保護(hù)性通氣策略主要包括聯(lián)合小潮氣量（5～6ml/kg）、PEEP（5 cmH2O）以及肺復(fù)張手法等[8]，都被證實能有效地減輕圍術(shù)期肺部炎癥反應(yīng)，降低術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率[9]。

本研究運(yùn)用自制低壓吹氧裝置，根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，將文丘里管旋至30%刻度處，接氧氣流量表為5L/min，文丘里直接連接于雙腔管患側(cè)導(dǎo)管處，導(dǎo)管末端（相當(dāng)于患側(cè)肺）的氧氣壓力為1 ～2 mmHg，用于患側(cè)肺術(shù)中持續(xù)吹氧，結(jié)果顯示低壓吹氧可以提高OLV 的PaO2，同時并未造成患側(cè)肺膨脹而妨礙術(shù)者操作。OI 是反映肺換氣功能的指標(biāo)，指標(biāo)參數(shù)越大說明肺換氣功能越好；CL 指標(biāo)則反映了肺臟的順應(yīng)性。本研究結(jié)果提示自制低壓吹氧裝置可改善OLV 患者OI 和CL，進(jìn)一步改善由于手術(shù)原因所導(dǎo)致的患者肺泡閉陷的情況，顯著提高通氣/血流比，從而達(dá)到減少肺內(nèi)異常分流的效果，而這一結(jié)果的直接表現(xiàn)則是PaO2明顯上升，與之前的實驗結(jié)果相呼應(yīng)。

干擾素-（TNF- ）是一種細(xì)胞調(diào)節(jié)因子，與多種炎癥因子的分泌直接相關(guān)，其介導(dǎo)分泌的IL-1能激活炎癥細(xì)胞，啟動炎癥反應(yīng)[10]。同時能夠作用于轉(zhuǎn)錄因子NF- B激活黏附因子表達(dá)，誘導(dǎo)IL-1 等炎癥因子分泌，因此，NF- B和IL-1的水平在某種意義上可反應(yīng)OLV 后肺損傷的嚴(yán)重程度。

本研究結(jié)果顯示，兩組術(shù)前血清IL-1 及NF- B 水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義（＞0.05），OLV 30 min后兩組血清IL-1 及NF- B 濃度開始上升，提示胸腔鏡手術(shù)可導(dǎo)致炎癥介質(zhì)釋放增加，90 min 后兩組值均達(dá)到高峰，說明隨著手術(shù)的進(jìn)行，炎癥因子的釋放逐漸增加，這可能是多因素共同作用的結(jié)果；術(shù)畢兩組患者血清IL-6、NF- B 開始下降，但仍高于術(shù)前水平，提示術(shù)后兩組患者肺損傷開始逐漸恢復(fù)，且需要一定的時間。

綜上所述，自制低壓吹氧裝置能使患者在OLV 期間維持更好的氧合，抑制炎癥因子NF- B 和IL-1 的活性，減輕圍術(shù)期肺損傷，減少術(shù)后肺不張發(fā)生率。