反比通氣對肺葉切除嬰兒單肺通氣時肺功能的影響

王昀 李永樂 方琴 韓寶義 劉晶 胡祖榮

[摘要] 目的 探討反比通氣（IRV）對肺葉切除嬰兒單肺通氣（OLV）時肺通氣和換氣功能的影響。 方法 選擇2017年10月～2018年10月于廣東省婦幼保健院擇期行胸腔鏡下肺葉切除術患兒66例，采用隨機數字表法分為反比通氣組與常規通氣組，每組33例。記錄患兒雙肺通氣（TLV）15 min（T1）、OLV 30 min（T2）、OLV 60 min（T3）、恢復TLV 15 min（T4）的呼吸力學指標，并進行血氣分析。 結果 兩組患兒T2、T3時氣道峰壓（Ppeak）、平均氣道壓（Pmean）、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）、肺泡動脈氧分壓差（PA-aO2）、呼吸指數（RI）、無效腔率（VD/VT）高于T1時，動態肺順應性（Cdyn）、pH值、動脈血氧分壓（PaO2）、氧合指數（OI）低于T1時，差異有統計學意義（P < 0.05）。反比通氣組T2、T3時Pmean、Cdyn、PaO2、OI高于常規通氣組，Ppeak、PaCO2、PA-aO2、RI低于常規通氣組，差異有統計學意義（P < 0.05）。除Ppeak、pH值外，兩組患兒各指標存在交互作用。兩組患兒術后低氧血癥比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。此外，兩組患兒均未見蘇醒延遲、肺不張和氣胸等并發癥。 結論 反比通氣應用于胸腔鏡下肺葉切除術的單肺通氣患兒，在一定程度上能增加肺順應性，降低Ppeak，改善肺彌散功能，促進氧合，安全可行。

[關鍵詞] 反比通氣;單肺通氣;嬰兒;肺功能

[中圖分類號] R563.8? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）05（a）-0118-04

Effect of inverse ratio ventilation on pulmonary function in infants with pulmonry lobectomy during one lung ventilation

WANG Yun? ?LI Yongle? ?FANG Qin? ?HAN Baoyi? ?LIU Jing? ?HU Zurong

Department of Anesthesiology， Guangdong Women and Children′s Hospital， Guangdong Province， Guangzhou? ?511400， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of inverse ratio ventilation （IRV） on pulmonary ventilation and exchange function in infants with pulmonary lobectomy during one lung ventilation（OLV）. Methods A total of 66 infants of Guangdong Women and Children′s Hospital with thoracoscopic lobectomy were selected from October 2017 to October 2018， while they were divided into the inverse ventilation group and the conventional ventilation group by random number table method， with 33 infants in each group. The respiratory mechanics indexes of the infants′ threshold limit ventilation （TLV） 15 min （T1）， OLV 30 min （T2）， OLV 60 min （T3）， and recovery TLV 15 min （T4） were recorded， and blood gas analysis was performed. Results Peak airway pressure （Ppeak）， mean airway pressure （Pmean）， arterial carbon dioxide partial pressure （PaCO2）， pulmonary alveolar arterial oxygen partial pressure difference （PA-aO2）， respiratory index （RI）， void rate （VD/VT） at T2 and T3 were higher than those at T1， while the dynamic lung compliance （Cdyn）， pH， arterial blood oxygen partial pressure （PaO2）， oxygenation index （OI） were lower than those at T1， and the differences were statistically significant （P < 0.05）. Pmean， Cdyn， PaO2， OI in the inverse ventilation group at T2 and T3 were higher than those in the conventional ventilation group， while Ppeak， PaCO2， PA-aO2， and RI were lower than those in the conventional ventilation group， and the differences were statistically significant （P < 0.05）. In addition to Ppeak and pH， there were interaction between other indicators of the two groups. There were no statistically significant difference in postoperative hypoxemia between the two groups （P > 0.05）. In addition， there was no complications such as delayed recovery， atelectasis and pneumothorax in the two groups. Conclusion IRV applied to infants with single lung ventilation under thoracoscope lobectomy can increase lung compliance， reduce Ppeak， improve lung diffusion function， and promote oxygenation to a certain extent.

[Key words] Inverse ratio ventilation; One lung ventilation; Thoracoscope; Infants; Pulmonary function

胸腔鏡手術需要單肺通氣（OLV）技術，由于患兒胸廓軟、健側肺易受壓膨脹不全、體型小等導致患肺灌注相對增加、側臥位患側膈肌機械優勢弱、耗氧量高等特點[1-2]，OLV時較成人更易引起低氧血癥，常規通氣往往很難改善。有研究顯示[3-4]，在急性呼吸窘迫綜合征的治療中，反比通氣（IRV）可改善呼吸動力學和氧代謝指標。而在手術麻醉中[5]，IRV增加成人患者肺動態順應性，有利于麻醉的通氣管理和肺保護。本研究預試驗顯示，IRV可一定程度上改善單肺通氣患兒通氣，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年10月～2018年10月于廣東省婦幼保健院（以下簡稱“我院”）擇期行胸腔鏡下肺葉切除手術單肺通氣的患兒。納入標準：年齡40～365 d;體重3.8～15.0 kg;美國麻醉醫師協會（ASA） I～Ⅱ級;OLV時間≥1 h。排除標準：術前體溫≥38℃;肺部感染呼吸功能不全患兒;合并其他基礎疾病;術前各項檢查有異常;經處理無法維持術中脈搏血氧飽和度（SpO2） ≥90%，或難以維持氣道峰壓（Ppeak）≤30 cmH2O（1 cmH2O=0.98 kPa）;術中出血量>20%血容量;術中轉開胸手術;OLV時間<1 h或手術時間>3 h。按隨機數字表法將患兒分為常規通氣組和反比通氣組，每組33例。本研究經我院醫學倫理協會批準，并與患兒家屬簽署知情同意書。

1.2 麻醉方法

入室后建立靜脈通路，靜注長托寧（成都力思特制藥股份，生產批號：180403）0.01～0.02 mg/kg，監護生命體征。全麻誘導：咪唑安定（江蘇恩華藥業股份，生產批號：20180312）0.1～0.2 mg/kg;丙泊酚（西安立邦制藥，生產批號：21803231）2～4 mg/kg;舒芬太尼（IDT Biologika GmbH德國，生產批號：180569）0.3～0.5 μg/kg;順阿曲庫銨（江蘇恒瑞醫藥股份，生產批號：180409AK）0.1～0.2 mg/kg。根據胸部CT測量健側主支氣管直徑選擇導管型號（單腔氣管導管3.0～4.0），兩組均插入單腔氣管導管于主氣管，接Drager型麻醉機。雙肺通氣（TLV）采用壓力模式，氣道壓力：12～18 cmH2O;呼吸頻率（RR）：23～30次/min;潮氣量（VT）：8～10 mL/kg;吸呼比（I∶E）：1.0∶1.5;吸入氧濃度（FiO2）：100%;氧流量：1.5 L/min。B超引導下頸內靜脈、橈動脈穿刺置管后，采用賓得EB-270P型直徑為2.4 mm電子纖維支氣管鏡輔助將單腔氣管導管插入健側主支氣管。患兒健側臥位，OLV后調整氣道壓力：12～30 cmH2O;RR：25～45次/min;VT：5～7 mL/kg;FiO2：50%～100%。除反比通氣組I∶E：1.5∶1.0，常規通氣組I∶E：1.0∶1.5外，兩組呼吸機其他參數保持一致。術中調節吸氧濃度、RR和氣道壓力，維持呼氣末二氧化碳分壓（PetCO2）為35～80 mmHg和SpO2>90%。麻醉維持：3%七氟醚（上海恒瑞醫藥，生產批號：18052431）吸入，間斷給予舒芬太尼和順阿曲庫銨。用BIS監測儀測麻醉深度，使BIS值為40～55，用TOF監測肌松，用變溫水毯等保溫措施維持患兒體溫正常。手術結束后退氣管導管至主氣管，吸痰后，轉入麻醉恢復室復蘇拔管。

1.3 觀察指標

在TLV 15 min（T1）、OLV 30 min（T2）、OLV 60 min（T3）、恢復TLV 15 min（T4）4個時間點，分別記錄患兒各呼吸參數。動態肺順應性（Cdyx）=Vt/[Ppeak-呼氣未正壓通氣（PEEP）];平均氣道壓（Pmean）=（Pmax-PEEP）×吸氣時間分數（Ti/TOT）+PEEP。采集動脈血進行血氣分析，記錄pH值、動脈二氧化碳分壓（PaCO2）、動脈血氧分壓（PaO2）、血乳酸（LacA）。換氣功能指標氧合指數（OI）=PaO2/FiO2;無效腔率（VD/VT）=（PaCO2-PetCO2）/PaCO2;肺泡動脈氧分壓差（PA-aO2）=（PB-PH2O）FiO2-PACO2/R-PaO2;呼吸指數（RI）=PA-aO2/PaO2。同時記錄手術時間、單肺通氣時間、氣管拔管時間和住院時間及術后并發癥（如低氧血癥、術后肺不張等）。

1.4 統計學方法

采用SPSS 18.0軟件對所得數據進行統計分析。符合正態分布計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗或重復測量方差分析。計數資料以例數或百分比表示，采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

反比通氣組術中中轉開胸患兒1例，常規通氣組中OLV時間>3 h患兒1例，剔除數據。其他64例患兒均順利完成手術，拔出氣管導管送兒童重癥監護室觀察。

2.1 兩組患兒一般情況比較

兩組患兒性別、年齡、體重、單肺通氣時間及手術時間比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。

2.2 兩組患兒不同時點呼吸參數比較

兩組患兒T2、T3時Ppeak、Pmean顯著高于T1時，Cdyn顯著低于T1時，差異有統計學意義（P < 0.05）。反比通氣組T2、T3時Pmean、Cdyn顯著高于常規通氣組，Ppeak顯著低于常規通氣組，差異有統計學意義（P < 0.05）。兩組患兒Pmean、Cdyx水平存在交互作用（P < 0.05）。見表2。

2.3 兩組患兒不同時點動脈血氣分析指標比較

與T1時比較，兩組患兒T2、T3時pH值、PaO2、OI顯著低于T1時，PaCO2、PA-aO2、VD/VT、RI顯著高于T1時，差異有統計學意義（P < 0.05）。反比通氣組T2、T3時PaO2、OI顯著高于常規通氣組，PaCO2、PA-aO2、RI顯著低于常規通氣組，差異有統計學意義（P < 0.05）。兩組患兒各時間點pH值、VD/VT、Lac A比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。除pH值外，兩組患兒其他指標存在交互作用（P < 0.05）。見表3。

2.4 兩組患兒術后情況比較

兩組患兒拔管時間和住院時間比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。常規通氣組術后低氧血癥（2例，6.3%）與反比通氣組（1例，3.1%）比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。兩組患兒均未見蘇醒延遲、肺不張和氣胸等并發癥。見表4。

3 討論

OLV一直被認為是小兒胸腔鏡手術的一大重點難點[6-7]。小兒健側臥位、CO2氣胸及耗氧量高等因素，術中較成人更易造成低氧血癥和機械通氣性肺損傷[8]。盡管國內外常采用一些保護性通氣策略[9-10]，許多患兒術中仍出現難以改善的低氧血癥和高氣道壓。IRV是指I∶E≥1的非常規通氣模式，已被廣泛用于臨床常規通氣難以解決的低氧血癥治療。研究顯示[3-4]，IRV可以改善急性呼吸窘迫綜合征，重癥監護病房、腹腔鏡手術及肥胖等特殊患者肺泡通氣換氣等。近年來，偶有研究針對胸腔鏡手術患兒采用IRV策略，且稱該策略能夠有效改善患者肺功能[11]。鑒于鮮有此類報道，本研究通過對OLV患兒實施IRV策略，旨在分析此方案的通氣換氣效果及安全性。

本研究結果顯示，反比通氣組在T2、T3時Ppeak明顯低于常規通氣組，且Cdyn高于常規通氣組，這可能是由于IRV通過延長吸氣時間使肺膨脹時間延長，VT以較低的速度進入肺部，降低Ppeak[12]，而呼氣時間相對縮短，使肺功能殘氣量增加，部分萎陷的肺泡復張，同時提高Cdyn[13]。考慮Ppeak增高會造成部分肺泡過度膨脹造成氣壓傷、通氣較慢的肺泡則發生萎陷造成肺不張，最終引起機械通氣相關性肺損傷。由此提示，IRV延長吸氣時間，增加Pmean，而Ppeak維持不變，有一定肺保護意義[14]。

肺有效的氣體交換，不僅要求通氣/血流比例和數量上的適當，而且要求彌散功能健全。本研究結果顯示，反比通氣組在T2、T3時PA-aO2、RI低于同時間點對照組（P < 0.05）。考慮IRV能使部分萎陷的肺泡復張，增加彌散面積，從而促進肺換氣功能加強[15]。IRV可以改善急性呼吸窘迫綜合征患兒換氣功能中的VD/VT[3-4]，然而本研究兩組患兒VD/VT比較，差異無統計學意義（P > 0.05），這可能與缺氧性肺血管收縮機制尚未完全發揮作用有關。缺氧性肺血管收縮作為減少肺內分流和改善肺通氣/血流比例的重要機制，一般在缺氧30～60 min后才出現作用[16-17]，然而本研究中手術OLV時間均在1 h左右，而觀察指標T2、T3是在時間點OLV 30、60 min，再加上實驗樣本量有限，使以上指標兩組對照差異不顯著。

此外，本研究中反比通氣組在T2、T3時PaO2、OI顯著高于對照組（P < 0.05）。考慮PaO2、OI常作為間接反映肺換氣的指標，提示IRV有利于嬰兒OLV中的氧合，分析其原因可能是IRV使萎陷的肺泡開放，影響部分區域通氣/血流灌注比例，改善肺彌散功能，同時通氣得到改善，進而提高OI[18]。此外，亦有研究指出減輕損傷性機械通氣引起的肺部炎癥也可能是IRV改善氧合的重要機制之一[19-20]。

綜上所述，IRV應用于胸腔鏡下肺葉切除術的OLV患兒，在一定程度上能增加肺順應性，降低Ppeak，改善肺彌散功能，促進氧合，安全可行。

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（收稿日期：2019-11-12? 本文編輯：王曉曄）