胸腔鏡手術單肺通氣過程中快速肺萎陷氧化亞氮有效體積分數的優化

呂越昌，時 雨，梁 超*，倉 靜

1.復旦大學附屬中山醫院麻醉科，上海 200032 2.復旦大學附屬中山醫院胸外科，上海 200032

快速有效的肺萎陷對于胸腔內外科手術非常重要，尤其是微創的胸腔鏡手術；肺萎陷延遲會影響外科暴露，增加手術難度，進而延長手術時間。加速肺萎陷措施包括胸腔內充入CO2[1]、間斷呼吸道吸引[2]等，但目前未確定這些措施能否達到預期效果。非通氣側肺氣體吸收的快慢取決于吸入氣體的成分[3]，包括吸入氧氣的濃度和吸入惰性氣體的溶解度。動物實驗[4-5]已證實，機械通氣時吸入笑氣[即氧化亞氮(nitrous oxide,N2O)]和O2混合氣體可加快氣體吸收的速率，提高肺萎陷速度。多項臨床研究[6-7]也表明，與O2和空氣混合氣體相比，在單肺通氣前吸入N2O和O2混合氣體時肺萎陷的速度明顯加快。

然而，以往研究中N2O和O2混合氣體中N2O體積分數多為50%或60%[5-7]，而未分析吸入N2O以達到快速肺萎陷的有效體積分數。因此，本研究通過前瞻性觀察分析切皮后5 min的肺萎陷評分，然后通過Dixon序貫法計算快速肺萎陷時吸入N2O的 50%有效濃度(EC50)和95%有效濃度(EC95)，為臨床N2O有效體積分數的選擇奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象為擇期行胸腔鏡下肺癌根治術的患者，美國麻醉醫師協會(ASA)Ⅰ～Ⅱ級。排除標準：胸部X線片提示肺大泡、呼氣功能異常[第1秒用力呼氣容積(FEV1)<70%預測值]、慢性阻塞性肺疾病史、嚴重哮喘、嚴重合并癥。剔除標準：術中發現胸腔粘連、中轉開胸、雙腔管位置不佳需再次定位、單肺通氣時氧飽和度不能維持(SpO2<90%)。本研究已通過復旦大學附屬中山醫院倫理委員會審核批準，并在http://www.chictr.org/cn/注冊，注冊號ChiCTR1900021474。

1.2 麻醉方法 為避免單肺通氣時吸入麻醉氣體對氧合的影響，所有患者均采取全程靜脈麻醉。麻醉方式：全身麻醉復合硬膜外阻滯。麻醉誘導用藥：丙泊酚目標靶濃度控制輸注(target-controlled infusion,TCI)4 μg/mL，瑞芬太尼0.2 μg·kg-1·min-1，芬太尼1 μg/kg，羅庫溴銨0.6 mg/kg，利多卡因1.5 mg/kg；術中麻醉維持：丙泊酚TCI 3 μg/mL，間斷靜脈追加羅庫溴銨、芬太尼和硬膜外追加局麻藥。開始誘導時面罩吸入100%O2(8 L/min)，異丙酚效應室濃度達到2.5 μg/mL后插入合適型號的左側雙腔支氣管導管，在纖維支氣管鏡引導下準確定位，雙肺機械通氣，潮氣量8 mL/kg，呼吸頻率10次/min，呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure,PEEP)0 cmH2O(1 cmH2O=98 Pa)。

第1例患者吸入N2O的體積分數為30% 的N2O和O2混合氣體，然后根據肺萎陷評分依次將下一例患者吸入N2O的體積分數提高或降低10%，最低吸入N2O體積分數為10%。側臥位后再次經纖維支氣管鏡確定雙腔管位置準確，繼續雙肺機械通氣。外科醫師切皮時，停止機械通氣，開放雙腔管與空氣相通60 s，然后夾閉非通氣側支氣管管腔，通氣側肺行100%O2機械通氣，潮氣量6 mL/kg，呼吸頻率12次/min，PEEP為5 cmH2O。

1.3 觀察指標 肺萎陷評分采用Verbal等級量表[6]：0分定義為肺完全膨脹，10分定義為肺最大限度萎陷。由同一外科醫師通過胸腔鏡完成評分，其對吸入氣體的成分不知曉。同時記錄由切皮至胸膜開放的時間。評分大于或等于8分為快速肺萎陷成功，下一例患者吸入N2O體積分數降低10%；評分小于8分為快速肺萎陷失敗，下一例患者吸入N2O體積分數提高10%。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0進行分析處理。通過Dixon序貫法[8]，利用快速肺萎陷失敗或成功例數的平均值來計算吸入N2O的EC50、EC95。通過概率回歸分析得出劑量反應曲線，同時獲得EC50和EC95的95%置信區間。檢驗水準(α)為0.05。

2 結 果

2.1 一般情況 符合標準者38例，其中2例患者因為胸膜腔粘連無法準確評價肺萎陷程度而被剔除，最終納入36例患者的一般臨床資料見表1。所有患者單肺通氣時SpO2均未明顯下降，不需行肺復張等干預措施。

表1 患者一般臨床資料 N=36

2.2 肺萎陷程度與吸入N2O體積分數的相關性 36例患者吸入相應體積分數的N2O后，18例(50%)患者肺萎陷成功(圖1)。概率回歸分析顯示：快速肺萎陷時吸入N2O 的EC50為27.7%(95% CI 19.9%～35.7%)，EC95為48.7%(95% CI 39.0%～96.3%)。概率回歸分析結果(圖2)表明：N2O吸入的體積分數為10%～50%，其中吸入30%～40%時，快速肺萎陷成功率最高。

圖1 肺萎陷評分(Dixon序貫法)× ：肺萎陷評分<8分；○：肺萎陷評分≥8分

圖2 吸入N2O體積分數和肺萎陷成功率曲線

3 討 論

在單肺通氣開始前吸入N2O/O2混合氣體是快速肺萎陷的一種有效措施。雙肺通氣時吸入N2O/O2混合氣體可以加快肺萎陷速度的主要機制為第二氣體效應：N2O溶解度較高，快速吸收后產生濃度梯度，進而加快O2的攝取[9]。單肺通氣期間，非通氣側肺的萎陷先由肺本身的彈性回縮作用引起，然后在肺毛細血管吸收剩余氣體后加劇[5]。本研究在單肺通氣前將雙腔管與呼吸機斷開60 s，保證肺彈性回縮；單肺通氣開始時，將非通氣側雙腔管管腔夾閉，保證氣體自身的吸收。

一般外科醫師采用Verbal等級量表評價肺萎陷程度，其中0分為肺完全膨脹狀態，10分為肺最大限度萎陷[6]。有研究[10-11]將肺萎陷程度分為4個等級，具體如下，十分糟糕：肺完全膨脹；糟糕：肺部分萎陷影響外科暴露；良好：肺全部萎陷，但仍有殘余氣體；完美：肺完全萎陷，外科暴露完美。本研究采用Verbal等級量表評價肺萎陷成功或者失敗，以此評分結果通過Dixon序貫法確定吸入N2O的 EC50。而且，本課題組前期實驗發現，外科醫師一致認為肺萎陷評分至少8分會獲得非常好的操作視野，因此本研究定義不低于8分為肺萎陷成功，低于8分為肺萎陷失敗。

有研究[6-7]在麻醉誘導期就開始應用N2O/O2混合氣體，而本研究在誘導期始終給患者吸入純氧，在放入雙腔支氣管導管且定位準確后開始給予相應的N2O/O2混合氣體。本研究認為，在誘導期給予100% O2給麻醉醫師提供了相對充裕的插管時間，對患者也更安全，在臨床工作中更加可行。與以往研究納入開胸手術不同，本研究受試者均為擬行胸腔鏡下肺部手術的患者，對肺萎陷時間和效果要求更高，因此，本研究結果對目前的臨床實踐可能具有更好的指導意義。

本研究的缺陷：首先，評價快速肺萎陷的成功與否時受到外科醫師主觀因素的影響，結果不夠客觀。目前還缺乏評價肺萎陷程度相對客觀的標準,比如萎陷肺至胸壁的距離這一評價標準雖然比較客觀，但該方法受患者胸腔大小的影響較大[6]。因此，肺萎陷程度的評價標準需要進一步研究和探討。其次，36例患者的肺功能和體質指數均在正常范圍，因此結果可能不適用肺功能較差或肥胖的患者。再次，Dixon序貫法具有所需樣本量少、研究實施簡單易行等優點，但由于樣本量偏少，置信區間會相應增加，計算出的EC50、EC95可能存在偏倚，同時可能忽略相關不良事件[12]。這些問題也將是后續研究的重點。

綜上所述，本研究首次對胸腔鏡肺部手術中達到快速肺萎陷所需吸入N2O的體積分數進行了探討，采用左側雙腔支氣管導管行肺隔離時，實現單肺通氣后快速肺萎陷的吸入N2O的EC50為27.7%。