肺保護通氣策略在肺結核纖維板剝脫術患者單肺通氣期間的肺保護作用

萬海方 趙杰 黃焱明 傅云斌 汪國香 陶凡

[摘要] 目的 研究肺保護通氣策略在肺結核纖維板剝脫術患者單肺通氣（One lung ventilation，OLV）期間的臨床應用價值。 方法 選取2017年1月～2018年6月擇期全麻下行肺結核纖維板剝脫術的患者58例，年齡18～75歲，體重指數17～25 kg/m2，ASA分級Ⅱ或Ⅲ級。采用隨機數字表法分為兩組（n=29）：容量控制通氣（Volume control ventilation，VCV）組和保護性通氣（Protective ventilation，PV）組。于雙肺通氣改變體位后15 min（T0）、單肺通氣30 min（T1）和恢復雙肺通氣后15 min（T2）時，采集橈動脈血液進行血氣分析，檢測pH值、血氧分壓（PaO2）和血二氧化碳分壓（PaCO2）等指標;同時記錄呼吸力學指標包括氣道峰壓（Peak pressure，Ppeak）、氣道阻力（Airway resistance，Raw）和肺動態順應性（Dynamic compliance，Cdyn）。分別于麻醉誘導前及術畢采集橈動脈血樣，采用ELISA法測血漿NE、TNF-α、IL-6和IL-8的濃度。 結果 與VCV組相比，PV組Ppeak、Raw降低，Cdyn增加;術畢血漿NE、TNF-α、IL-6和IL-8濃度降低（P<0.05）。 結論 保護性肺通氣可減輕肺結核纖維板剝脫術患者單肺通氣期間肺損傷，減輕炎性反應，值得在臨床中推廣使用。

[關鍵詞] 肺結核;纖維板剝脫術;肺保護;單肺通氣

[中圖分類號] R521? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2020）19-0123-04

Lung protection of lung protection ventilation strategy during one lung ventilation in patients with tuberculous pleural fibrous plate stripping

WAN Haifang ZHAO Jie HUANG Yanming FU Yunbin WANG Guoxiang TAO Fan

Department of Anesthesiology， Zhejiang Provincial Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine（Hangzhou Red Cross Hospital）， Hangzhou 310003， China

[Abstract] Objective To study the clinical application value of lung protection ventilation strategy during one lung ventilation（OLV） in patients with tuberculosis pleural fibrous plate stripping. Methods A total of 58 patients with tuberculosis pleural fibrous plate stripping under elective general anesthesia from January 2017 to June 2018， aged 18-75 years， body mass index 17-25 kg/m2， ASA grade Ⅱ or Ⅲ， were randomly divided into two groups（n=29） including volume control ventilation（VCV group） and protective ventilation group（Protective ventilation， PV group）. At 15 min（T0） after two-lung ventilation position changes， 30 min（T1） after one-lung ventilation， and 15 min（T2） after returning to two-lung ventilation， blood was collected from the radial artery for blood gas analysis. The pH and blood oxygen partial pressure（PaO2） and blood carbon dioxide partial pressure（PaCO2） and other indicators were detected. The respiratory mechanics indexes including Peak pressure（Ppeak pressure， Ppeak）， airway resistance（Raw） and lung dynamic compliance（Cdyn） were recorded simultaneously. Radial arterial blood samples were collected before and after anesthesia induction， and plasma NE， TNF-α， IL-6 and IL-8 concentrations were measured by ELISA. Results Compared with that of the VCV group， Ppeak and Raw was lower， Cdyn increased in the PV group， and plasma NE， TNF-α， IL-6 and IL-8 levels in the PV group decreased after surgery（P<0.05）. Conclusion Protective lung ventilation can alleviate lung injury and reduce inflammatory response during one lung ventilation in patients with tuberculous pleural fibrous plate stripping， reduce inflammation. Therefore， it is worthy of popularization in clinical practice.

[Key words] Tuberculosis; Pleural fibrous plate stripping; Lung protection; One-lung ventilation

肺結核空洞或胸膜下干酪樣病灶破裂等原因感染胸膜后形成結核性膿胸[1]。結核性膿胸因肺部受壓，肺順應性下降，嚴重影響患者生活質量。胸膜纖維板剝脫術已成為目前臨床上治療結核性膿胸的首選及根治方法[2-3]。為滿足手術要求，術中需進行單肺通氣，而肺結核患者因本身存在基礎病變，肺組織充血、水腫、白細胞浸潤、肺纖維化、肺毀損、胸腔粘連、肺門粘連等病變，造成氣道順應性差，肺功能較差，單肺通氣并發癥發生率高，是胸內手術麻醉管理的核心[4-5]。研究表明，以小潮氣量聯合適當外源性呼氣末正壓（Positive end expiratory pressure，PEEP）為主要措施的保護性通氣方式是當今肺保護性通氣主要方法[6]。不同的通氣模式可能從呼吸力學、肺炎癥、肺內分流和氧合影響肺內細胞結構、生理變化、生物學改變，導致全身系統性的作用。本研究將肺保護通氣策略和容量控制通氣應用于胸膜纖維板剝脫術，觀察兩者對氧合、肺功能及肺損傷指標表達的影響，評估保護性通氣方式在結核性膿胸患者單肺通氣的作用，為該類患者開胸單肺通氣時肺損傷的保護提供理論和技術支持。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究已獲本院醫學倫理委員會批準，并與患者簽署知情同意書。2017年1月～2018年6月擇期全麻下行肺結核纖維板剝脫術的患者58例。采用雙腔支氣管導管插管，性別不限，年齡18～75歲，體重指數17～25 kg/m2，ASA分級Ⅱ或Ⅲ級。術前未見肺部感染、肺膿腫、結核性空洞、肺部纖維化、食管瘺，排除痰涂片陽性者，排除胸部手術史及外傷史者。采用隨機數字表法將所有患者分為兩組（n=29）：容量控制通氣（Volume control ventilation，VCV）組和保護性通氣（Protective ventilation，PV）組。兩組患者的一般情況、單肺通氣時間和手術時間差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1。

1.2 方法

1.2.1 麻醉誘導及維持? 患者入室后常規面罩吸氧，開放外周靜脈通路，監測無創血壓，ECG、SpO2和BIS值，行橈動脈穿刺并監測動態血壓，予鎮靜處理后超聲下行右頸內靜脈穿刺置管。麻醉誘導采用咪達唑侖0.05 mg/kg，舒芬太尼0.6 μg/kg，異丙酚2 mg/kg和羅庫溴銨0.6 mg/kg。可視喉鏡下置入雙腔氣管插管后，結合聽診兩肺呼吸音及纖維支氣管鏡確認導管位置合適后行機械通氣。麻醉維持采用靜脈持續泵注丙泊酚6～9 mg/（kg·h），吸入七氟烷1.0%～1.5%聯合40%～100%氧濃度，瑞芬太尼0.05～0.2 μg/（kg·min）。維持BIS 40～60。根據手術情況間斷追加羅庫溴銨與舒芬太尼，維持BP和HR波動幅度不超過基礎水平的30%。

1.2.2 液體管理及血壓控制? 兩組患者液體補充均采用標準化方案：手術開始前靜脈滴注10 mL/kg復方氯化鈉注射液，術中8 mL/（kg·h）維持，相應出血量補充等量130/0.4羥乙基淀粉。保持血液動力學穩定，如平均動脈壓下降超過基礎值30%靜脈注射50 μg去氧腎上腺素，升高超過30%時加深麻醉仍偏高則給予靜脈注射烏拉地爾5 mg。

1.2.3 通氣管理? 術中使用德國Drager麻醉機進行機械通氣，計算潮氣量時使用理想體重（kg）=[身高（cm）-100]×0.9。術中機械通氣參數設定：VCV組雙肺通氣時潮氣容積（Tidal Volume，VT）10 mL/kg，單肺通氣時VT7 mL/kg，吸呼比1：2;PV組雙肺通氣時VT 7 mL/kg，單肺通氣時VT 6 mL/kg，吸呼比1：2，并予PEEP5 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa）調節通氣頻率，術中維持PETCO2為35～55 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）;恢復雙肺通氣時采用壓力控制通氣復張法，驅動壓15～20 cm H2O，逐步增加患者的PEEP，至吸氣相Pplt達35～40 cm H2O，并在該壓力情況下行3～5次機控呼吸。整個麻醉過程均要求SpO2>90%，若出現低于該水平進行如下操作：調高氧濃度，吸痰，纖支鏡對位，調整雙腔管位置。

1.2.4 病例脫落標準? 麻醉過程中出現下列情況，病例將從本研究中排除：雙腔氣管導管插管難以完成;壓力控制通氣最高上線超過35 cm H2O;設置通氣后不能保持穩定通氣30 min;不能維持合適的呼吸末CO2和SpO2;嚴重外科并發癥（如大血管破裂），或循環不穩定（如持續低血壓或高血壓）。

1.3 觀察指標

分別于雙肺通氣改變體位后15 min（T0）、單肺通氣30 min（T1）和恢復雙肺通氣后15 min（T2）時，采集橈動脈血液進行血氣分析，檢測pH值、血氧分壓（PaO2）和血二氧化碳分壓（PaCO2）等指標;同時記錄呼吸力學指標包括氣道峰壓（Ppeak）、氣道阻力（Raw）和肺動態順應性（Cdyn）。

分別于麻醉誘導前及術畢（即手術切口縫合結束）采集橈動脈血樣3 mL置乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝試管中，4℃1500× g離心5 min，取上清液，-80℃保存，采用酶聯免疫吸附法（ELISA）測血漿中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）、腫瘤壞死因子（TNF-α）、白細胞介素6（IL-6）和白細胞介素8（IL-8）的濃度（試劑盒購自于美國eBioscince公司）。

1.4 統計學方法

所有實驗數據均使用SPSS22.0處理，計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，計量資料不同時間點重復設計進行方差分析，計數資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者不同時點呼吸力學指標及血氣指標的比較

兩組患者T0時所有呼吸力學指標及血氣指標比較，差異無統計學意義（P>0.05）。與T0時比較，PV組T2時Ppeak、Raw降低及Cdyn增加（P<0.05），pH、PaO2及PaCO2升高（P<0.05）。見表2。

2.2 兩組患者血漿肺損傷炎性指標比較

兩組患者誘導前血漿NE、TNF-α、IL-6和IL-8濃度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。與麻醉誘導前相比，兩組患者術畢血漿NE、TNF-α、IL-6和IL-8濃度升高（P<0.01）。與VCV組相比，PV組術畢血漿NE、TNF-α、IL-6和IL-8濃度降低（P<0.01）。見表3。

3討論

肺保護性通氣策略指采用小潮氣量，適當的呼氣末正壓及定時的肺復張等策略，從而減輕呼吸機性相關肺損傷、減少對呼吸系統的影響、改善呼吸功能、減少術后肺部并發癥[7-9]。研究表明，采用肺保護性策略后能顯著改善急性肺損傷的預后[10]。目前，保護性通氣策略也普遍應用于常規胸科手術的單肺通氣，但是針對結核性膿胸患者纖維板剝脫術單肺通氣的肺保護策略的研究，國內外尚無大樣本臨床對照研究報道。

容量控制通氣模式目前是臨床麻醉中肺保護通氣最常用的通氣模式，這種通氣模式可以保證患者在術中充足的通氣量，但在單肺通氣時，順應性高的肺泡組織獲得的通氣量可能達到雙肺通氣時的兩倍，造成肺泡組織過度膨脹形成肺大皰甚至破裂，而由于吸氣相時呼吸機送氣必須達到設定的潮氣量，導致氣道壓力升高，可能造成機械通氣肺損傷[11-12]。結核性膿胸患者肺組織被增厚的纖維包裹，肺順應性下降，單肺通氣時容易發生肺損傷[13]。肺損傷的主要機制包括機械傷和生物傷，機械傷指氣體在肺泡及肺間質內聚集形成的容積傷和氣壓傷，使肺泡上皮損傷，微血管通透性增加，血漿白蛋白溢出，臨床常見肺間質水腫、氣胸、縱膈氣腫等;生物傷主要是抗炎/促炎反應失調及氧化應激反應，其產生多種生物反應，如氧自由基活化影響細胞的生長、分化及凋亡機制，改變基因和蛋白質的表達，影響凝血系統和免疫系統的激活，加重肺部炎癥反應并導致全身性炎癥反應，但目前尚無確切證據證實機械傷是如何轉化為生物化學信號而產生生物傷的[14]。本研究發現，肺保護性通氣策略下予以單肺通氣的受試者，呼吸力學指標得到顯著改善，且較傳統容量控制通氣患者改善情況更理想。PV組單肺通氣期間氣道峰壓及氣道阻力較VCV組明顯降低，并且適當的PEEP可以改善肺泡氧合狀態以及預防肺泡萎陷傷，改善肺組織順應性。進一步研究結果與本研究一致，小潮氣量聯合適當呼氣末正壓可以明顯降低氣道壓力，在相同患者單肺通氣時，以呼吸頻率調節分鐘通氣量，10 mL/kg潮氣量較5 mL/kg潮氣量時氣道峰壓和平臺壓明顯降低，由27 cm H2O降到21 cm H2O和22 cm H2O降到18 cm H2O[15]。

OLV引起的肺部損傷是一種不僅是呼吸力學上的改變，也是由細胞因子參與的復雜過程。機械通氣時肺組織的過度牽張、萎陷肺泡反復閉合開放產生的剪力損傷、吸氣時間過長、氣道峰壓過高和肺內氣體分布不均勻導致部分肺泡過度膨脹等均可能導致或影響術后的肺損傷[16]。由于肺泡上皮細胞和血管內皮細胞激活后，中性粒細胞、肺泡巨噬細胞等釋放中間介質，如中性粒細胞彈性蛋白酶（Neutrophil Elastase，NE）、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等滲透到肺泡毛細血管，可能引起進一步的全身炎癥反應，進而加重單肺通氣患者的術后并發癥和死亡率[17-19]。NE在肺損傷發展中起到關鍵作用，它可以降低內皮基底膜的組成部分，如彈性蛋白和膠原蛋白，導致肺泡-毛細血管膜的通透性增加[20]。TNF-α是由單核-巨噬細胞產生的炎性細胞因子，可啟動早期炎性反應，同時在鐵介導的結核桿菌生長抑制中起著重要作用[21]。手術創傷及應激可導致TNF-α急劇上升，啟動肺損傷的炎癥級聯反應產生IL-6、IL-8。國外研究發現，適量的IL-6及IL-8可刺激單核巨噬細胞系統，增強其吞噬結核分枝桿菌的能力，在機體抵抗結核分枝桿菌感染的過程起到十分重要作用，但過量的表達則會加重炎性反應，導致組織損傷、干酪樣改變等一系列癥狀[22]。本研究結果顯示，兩組患者術后血漿NE、TNF-α、IL-6、IL-8濃度較麻醉誘導前均升高，說明術中機械通氣導致一定程度的肺損傷。與VCV組比較，PV組術后血漿NE、TNF-α、IL-6、IL-8濃度降低，說明保護性肺通氣可減輕單肺通氣肺損傷所致的炎癥反應。

綜上所述，保護性肺通氣策略可減輕肺結核纖維板剝脫術患者單肺通氣期間肺損傷，減輕炎性反應，因此值得在臨床中推廣使用。

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（收稿日期：2019-07-29）