單肺通氣時延長吸氣時間對肺順應性和肺內分流的影響

1.北京大學深圳醫院麻醉科 （廣東 深圳 518036）

2.安徽醫科大學第二臨床學院 （安徽 合肥 230032）

蔡雪姣1,2 黃 飛1

·胸部疾病·

單肺通氣時延長吸氣時間對肺順應性和肺內分流的影響

1.北京大學深圳醫院麻醉科 （廣東 深圳 518036）

2.安徽醫科大學第二臨床學院 （安徽 合肥 230032）

蔡雪姣1,2黃 飛1

目的探討吸呼比1:1(I:E=1:1)對側臥位單肺通氣患者肺順應性和肺內分流的影響。方法選擇46例年齡20-65周歲，ASAI-II級，全麻機械通氣胸腔鏡下行肺葉切除或食管癌根治術的患者，隨機分為兩組(n=23)，對照組(C組，I:E=1:2)和實驗組(E組，I:E=1:1)。機械通氣期間在單肺通氣后開始調整吸呼比。取平臥雙肺通氣后15min(t0)、側臥單肺通氣后30min(t1)、60min(t2)三個時間點，檢測動脈血氣并記錄呼吸參數，計算肺順應性及肺內分流率。結果兩組氣道峰壓、氣道平臺壓及肺內分流率與t0相比，均在t1、t2時明顯增加(P＜0.001)；而動脈氧合、肺順應性均有所下降(P＜0.001)，差異有統計學意義。與C組相比，E組的氣道峰壓和氣道平臺壓明顯降低(P＜0.001)，肺順應性提高(P＜0.001)，肺內分流減少(P=0.021)，動脈血氧分壓(P=0.034)和血氧飽和度(P=0.03)明顯增加，差異均具有統計學意義。結論側臥位單肺通氣期間，采用I:E=1:1較I:E=1:2，有利于降低氣道峰壓及氣道平臺壓，提高肺動態順應性；減少肺內分流，相對改善動脈氧合。

單肺通氣；吸呼比；肺順應性；肺內分流

單肺通氣是胸外科手術重要的通氣方式，單肺通氣期間氣道和肺泡的高壓可導致急性肺損傷和繼發的炎性反應，同時，術側肺的壓縮和側臥位的影響可造成通氣血流不匹配、肺內分流增加，而致氧合惡化[1]。延長吸氣時間，是臨床上用于改善急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征患者氧合的重要通氣方式[2]，但其應用于單肺通氣期間能否改善氧合及呼吸力學尚未闡述明確。本研究擬通過對照觀察單肺通氣期間不同的吸呼比對呼吸力學、氧合以及肺內分流的影響，探討延長吸氣時間對此類患者潛在的有益作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究選擇全麻下側臥位胸腔鏡下手術患者共46例，男30例，女16例，ASA(美國麻醉醫師協會)分級：I～II級，年齡20～65周歲，體重45-80kg，其中食管癌根治術患者14例，肺葉切除術患者32例，所有患者術前肺功能測定均屬大致正常。根據術中單肺通氣期間吸呼比設置隨機分為兩組(n=23)，對照組(C組，I∶E=1：2)和實驗組(E組，I：E=1：1)。既往有冠心病史、腦血管病史、慢性阻塞性肺疾病和限制性肺部疾病、重度腎功能不全，以及重度吸煙、重度肥胖的患者(體重指數＞30kg/m2)將不納入本次實驗。

1.2 麻醉及通氣方法患者手術前均禁食、禁水8h及以上，術前30min均予肌肉注射阿托(Atropine)0.5mg，苯巴比妥0.1g(Phenobarbital)。進入手術室后常規連接心電圖、血壓、脈搏氧飽和度監測患者生命體征。進行三方核對，確認無誤后，開放患者上肢靜脈通路。麻醉誘導：靜脈注射舒芬太尼(Sufentanil)0.5μg/kg、丙泊酚(Propofol)TCI CES 2-5μg/ml、羅庫溴銨0.6mg/kg，待患者意識消失肌松起效后插入左雙腔支氣管導管(男F37-39，女F35-37)，聽診對位良好，體位改變前后均使用纖維支氣管鏡定位，確保管端對位精準。氣管插管后，行橈動脈穿刺有創動脈壓監測(IBP)，并經右側頸內靜脈穿刺置入中心靜脈導管。麻醉維持采用全憑靜脈方式：丙泊酚TCI CES 2.5-5μg/ml、雷米芬太尼持續泵注0.08～0.2μg/kg.min，羅庫溴銨間斷靜注。

采用間歇正壓通氣(IPPV)。雙肺通氣時平臥位呼吸參數設置為：潮氣量8ml/kg，呼吸頻率12次/分，氧流量1L/min，吸入氧濃度(FiO2)60%，PEEP=0，吸呼比設置為I∶E=1：2。雙肺通氣15min后，改側臥位單肺通氣，潮氣量設置為6ml/kg，C組吸呼比設置為I∶E=1：2，E組設置為I∶E=1：1，其余參數設置氧濃度、氧流量、PEEP等恒定。手術過程中通過調節患者呼氣頻率，使患者呼氣末二氧化碳分壓維持在35～45mmHg范圍內波動。單肺通氣期間，患側肺與大氣相通。術畢送麻醉后恢復室進行麻醉復蘇，清醒后拔出雙腔支氣管導管，送回病房監護管理。

圖1 兩組不同時間點氣道峰壓比較。圖示下面P值區間如：E組與C組相比較，###P＜0.001；t1、t2與t0相比較，***P＜0.001。圖2 兩組不同時間點氣道平臺壓比較。圖示下面P值區間如：與C組相比較，##P＜0.01,###P＜0.001；與t0相比較，***P＜0.001。圖3 兩組不同時間點肺順應性比較。圖示下面P值區間如：E組與C組相比較，###P＜0.001，t1、t2與t0相比較，***P＜0.001。圖4 兩組不同時間點動脈氧分壓比較。圖示下面P值區間如：E組與C組相比較，#P＜0.05，t1、t2與t0相比較，***P＜0.001。圖5 兩組不同時間點動脈血氧飽和度比較。圖示下面P值區間如：E組與C組相比較，#P＜0.05，t1、t2與t0相比較，***P＜0.001。圖6 兩組不同時間點肺內分流率比較。圖示下面P值區間如：E組與C組相比較，#P＜0.05，t1、t2與t0相比較，***P＜0.001。

1.3 觀測指標記錄雙肺通氣后15min(t0)，單肺通氣后30min(t1)，60min(t2)3個時間點心率(bpm)、血壓(BP)、脈搏氧飽和度(SPO2)、呼氣末二氧化碳分壓(PetCO2)，以及氣道峰壓（Ppeak）、氣道平臺壓(Pplat)，同時檢測每個時間點動脈血氣。肺動態順應性由動脈血氣分析導出參數：氧分壓(PaO2)，血氧飽和度(SaO2)，肺泡-動脈氧分壓差(PA-aDO2)；并計算出肺內分流率(Qs/Qt)。

1.4 統計學處理實驗數據采用SigmaPlot12.0統計軟件進行分析檢驗，計量資料采用均數±標準誤表示。不同時間點采用單因素方差分析進行處理，組間比較因不符合正態分布，故采用秩合檢驗，計數資料采用χ2檢驗，P＜0.05代表差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組病人一般情況、單肺通氣時間、手術時間比較差異均無統計學意義，患者術中血壓、脈搏、心率等血流動力學參數及呼氣末二氧化碳分壓無統計學意義。

2.2 兩組呼吸參數結果比較兩組在雙肺通氣

期間各項參數無統計學差異。與雙肺通氣時(t0)相比較，兩組患者在單肺通氣(t1和t2)期間，Ppeak、Pplat均明顯升高(P＜0.001)；Cdyn明顯降低(P＜0.001)，差異有顯著統計學意義。在單肺通氣期間(t1和t2)，E組Ppeak、Pplat較C組偏低(P＜0.001)，Cdyn明顯升高(P＜0.001)，差異有統計學意義。見 圖1-3。

2.3 兩組動脈血氧參數及分流率結果比較兩組在雙肺通氣期間各項參數無統計學差異。與雙肺通氣(t0)相比，單肺通氣期間(t1和t2)，患者肺內分流率(Qs/Qt)較前明顯上升(P＜0.001)；動脈血氧分壓(PaO2)動脈血氧飽和度(SaO2)均較前明顯下降(P＜0.001)，差異有顯著統計學意義。在單肺通氣期間(t1和t2)，E組與C組相比，其動脈血氧分壓(PaO2，P=0.034)動脈血氧飽和度(SaO2)較高(P=0.03)，而肺內分流率(Qs/Qt)較低(P=0.021)，差異有統計學意義。見圖4-5。

3 討 論

胸科手術，側臥位單肺通氣期間，常常由于體位、手術操作的原因，導致通氣側氣道和肺受壓、胸廓活動受限，同時在肌松作用下，患者膈肌松弛，腹腔內容物上移，胸腔容積減少再疊加單肺影響，這些因素均會導致功能性殘氣量(FRV)減少和肺的順應性降低；與此同時，還會造成肺內分流增加以及通氣/血流比值失調，其臨床上主要表現為氣道壓增高、低氧血癥。

高氣道壓以及肺泡塌陷是單肺通氣期間不可避免的癥狀。高氣道壓，不僅會引起氣壓傷，還會增加術后氣胸、肺水腫或肺損傷的發生。不僅如此，氣道壓過高，壓迫肺泡血管，肺循環阻力增加，加重肺內血液分流，使得低氧血癥惡化。本實驗研究中發現，若雙腔支氣管導管對位良好，管道通暢，其單肺通氣后的Ppeak以及Pplat，與雙肺通氣時相比較，均有顯著升高，Ppeak大約上升65%，Pplat大約上升了63%，同時PaO2和SaO2都有明顯下降，但使用吸呼比1∶1通氣方式與吸呼比1∶2相比，Ppeak、Pplat以及Cdyn都有向好的趨勢；如此有利于肺損傷的減輕和肺循環的改善，此外，有研究表明當延長吸氣時間至其與呼氣時間之差＜0.6s時，即可產生內源性的peep，內源性peep可以減少肺泡萎陷，避免呼吸周期肺泡反復塌陷和復張，減少了肺泡表面活性物質的丟失，減少肺萎陷的發生[3]，而我們觀察結果也顯示，吸呼比1∶1能相對提高動脈氧分壓和氧飽和度，減少肺內分流。表明在單肺通氣期間，相對延長吸氣時間(I：E=1∶1)一定程度上能有效改善肺泡通氣狀態和機體氧合。

然而有的學者研究表明[1]，使用吸呼比1∶1，不能改善系統氧合，與本實驗結果不符。考慮原因可能：1、本研究中吸入氧濃度為60%，氧濃度是氧分壓的重要影響因素，有研究表明單肺通氣期間，吸入純氧與較低的氧濃度相比，會增加肺內分流，降低動脈氧合[4]。而且，長時間吸入純氧還會導致肺不張的發生率增加[5-6]。2、觀察對象全部采用全憑靜脈麻醉相比其靜吸復合麻醉，對缺血缺氧性肺血管收縮影響更小。3、我們在機械通氣時相對穩定患者分鐘通氣量和呼末二氧化碳的同時降低潮氣量減少對肺循環的影響。4、本研究是單中心的小樣本量的臨床研究，因此不排除存在一定的地區性偏倚和樣本量偏小的問題，待于后期進一步研究探討。

目前單肺通氣以保護性通氣策略為主，而吸呼比為1∶1的容量控制通氣模式能在不影響血流動力學的情況下顯著提高肺順應性，減少肺內分流，改善肺泡通氣效率和系統氧合，因此適當延長吸氣時間的通氣方式可作為單肺通氣期間一種有效備選方法。

[1] Kim SH,Choi YS,Lee JG,et al. Effects of a 1∶1 inspiratory to expiratory ratio on respiratory mechanics and oxygenation during one-lung ventilation in the lateral decubitus position[J].Anaesth Intensive Care,2012,40(6)∶1016-1022.

[2] Terragni PP,Del Sorbo L,Mascia L,et al.Tidal volume lower than 6 ml /kg enhances lung protection∶ role of extracorporeal carbon dioxide removal[J].Anesthesiology,2009,111(4)∶826-35.

[3] Rhim H,Dodd Ⅲ GD,Radiofrequency thermal ablation of liver tumors[J].Jelin Ultrasound,1999,27(5)∶221-229.

[4] 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．

[5] Galani V,Tatsaki E,Bai M,et al.The role of apoptosis in the pathophysiology of Acute Respiratory Distress Syndrome(ARDS)∶An up-to-date cell specific review[J].Pathol ResPract,2010,206(3)∶145-150.

[6]孫艷玲,吳五洲,許先成,等.靜脈全麻大容量全肺灌洗治療肺泡蛋白沉積癥[J].罕少疾病雜志,2008,4(15)∶12-14.

Effects of Prolonged Inspiratory Time on Lung Compliance and Pulmonary Shunt During One Lung Ventilation

CAI Xue-jiao, HUANG Fei. Department of Anesthesiology, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036, Guangdong Province, China

ObjectiveTo evaluate the effect of lung compliance and intrapulmonary shunt by increasing the inspiratory time during one lung ventilation(OLV).MethodsForty-six age 20-65 years of age, ASA ⅠorⅡgrade patients, scheduled for selective thoracoscopic lobectomyunder lateral decubitus position were randomy divided into two groups with 23 each:C and E groups. After one lung ventilation,the inspiratory-to-expiratory ratio was adjusted during mechanical ventilation.Arterial blood gas analysis and respiratory parameters was determined after two lung ventilation (TLV)15min(t0) and 30min(t1), 60min(t2) after OLV. Intrapulmonary shunt (Qs/Qt) and lung compliance(Cdyn) were calculated.ResultsTwo groups Peak airway pressure (Ppeak), airway plateaupressure(Pplat) and Qs/Qt increased in t1 and t2when compared with t0(P＜0.001). PaO2, SaO2and Cdyn decreased(P＜0.001). Ppeak, Pplat(P＜0.001) and Qs/Qt (P=0.021) decreased obviously in t1 and t2in group E when compared with group C. Group E had a better PaO2(P=0.034), SaO2(P=0.03) and Cdyn(P＜0.001) in t1 and t2. The difference was all statistically significant. Conclusion In the lateral position, using I:E=1:1 compared with I:E=1:2, it is advantageous to reduce the Ppeak, Pplat and Qs/Qt,improve the dynamic compliance of the lung.To a certain extent, it's improving arterial oxygenation.

One Lung Ventilation; Inspiratory-to-expiratoryratio; Lung Compliance; Intrapulmonary Shunt

R322.3+5

A

10.3969/j.issn.1009-3257.2017.05.001

蔡雪姣，女，麻醉專業，主要研究方向：單肺通氣期間延長吸氣時間對肺順應性及肺內分流的影響。

黃 飛

2017-09-21