开放肺保护性肺通气模式对老年患者肺功能的影响①

王东伟，陈萍，曾凡荣，马　达，董文明

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江佳木斯154003)



开放肺保护性肺通气模式对老年患者肺功能的影响①

王东伟，陈萍，曾凡荣，马达，董文明

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江佳木斯154003)

摘要:目的:通过观察Open－lung保护性肺通气模式，比较不同的机械通气方法对老年患者肺功能的影响。方法:选择ASAⅠ～Ⅱ级择期行腹部手术的患者120例，随机分为4组，A组(IPPV + PEEP循环进行组) ; B组(IPPV + PEEP = 5cm H2O 组) ; C组(IPPV + PEEP =10cm H2O组) ;对照组(IPPV组) :通气模式设置为传统的IPPV机械通气，VT10mL·kg(－1)，呼吸频率12次/min至手术结束。全部采用气管内插管全身麻醉。四组病人在入室后即刻(T0)、麻醉诱导后10min(T1)、麻醉插管后20min(T2)和拔管后20min(T3)采集桡动脉血进行血气分析，记录各时点动脉氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡－动脉氧分压差(A－aDO2)、呼气末二氧化碳(PetCO2)、平均动脉压(MAP)及气道峰压(Ppeak)指标。所有患者均于诱导10min及手术开始后的3h采集外周静脉血进行IL－6水平测定。结果: C组T2时刻的Ppeak明显高于其他三组，有统计学差异(P＜0.01) ;对照组的PaO2在T3时刻明显低于其它三组，具有统计学差异(P＜0.01) ; A－aDO2对照组明显高于其他三组，有统计学差异(P＜0.01)，其他各组之间无统计学差异(P＞0.05) ;而其它三组T3时刻较T0时刻有明显升高，有统计学差异(P＜0.05) ; IL－6在诱导后10min各组之间无差异(P＞0.05) ;但手术开始后3h，B组低于其他三组，有统计学差异(P＜0.01)，其他三组IL－6无统计学差(P＞0.05)。结论:开放保护性肺通气模式能够有效改善氧合，避免老年患者术后低氧血症的发生;更有利于老年患者全麻后呼吸功能的恢复; PEEP值设定为5cm H2O更加有优势。

关键词:Open－lung保护性肺通气;老年患者;肺通气

近年来老年手术患者比例大幅上升，随之而来的麻醉并发症也越来越多，特别是老年全麻患者易发生术后呼吸系统并发症，如何保证老年手术患者的生命安全以及最大程度的减少因麻醉带来的并发症向每位麻醉医生提出新的挑战。所以全麻期间应用保护性肺通气策略更显重要。本研究应用不同的通气模式观察对老年患者肺功能的影响，选择最佳的通气模式，为老年患者围术期合理通气提供理论依据。

1　资料与方法

1.1一般资料

选择ASAⅠ～Ⅱ级择期行腹部手术的患者120例，年龄65～75岁，体重55～86kg且BMI＜30%，手术时间为2～3h。排除严重肺部疾病，吸烟，哮喘长期服药，心功能不全，存在麻醉禁忌证或手术时间小于2h的患者。

1.2方法

将120例患者随机化分为4组，A组(IPPV +PEEP循环进行组) :于插管后采取PEEP水平顺序增加的方法进行第一次肺开放，即IPPV(VT =6mL·kg－1，呼吸频率f = 12次/ min) + PEEP模式，PEEP初始为5cmH2O，经3次呼吸后增至10cmH2O，3次呼吸后增至15cmH2O，持续10次呼吸，最后PEEP固定在8cmH2O，此方法在第一次后每半小时重复一次，1h后改为每一小时循环重复一次，直至手术结束; B组(IPPV +PEEP =5cmH2O组) :通气模式设置为IPPV(VT = 6mL· kg－1，呼吸频率f =12次/ min) + PEEP 5cmH2O模式至手术结束; C组(IPPV + PEEP =10cmH2O组) :通气模式设置为IPPV(VT = 6mL·kg－1，呼吸频率f = 12 次/min) +PEEP 10cmH2O模式至手术结束;对照组(IPPV组) :通气模式设置为传统的IPPV机械通气，VT =10mL·kg－1，呼吸频率=12次/min至手术结束。全部采用气管内插管全身麻醉。四组病人分别于入室后(T0)、诱导后10min(T1)、麻醉插管后20min(T2)和拔管后20min(T3)采集桡动脉血进行血气分析，记录各时点动脉氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡－动脉氧分压差(A－aDO2)、呼气末二氧化碳(PetCO2)、平均动脉压(MAP)及气道峰压(Peak)指标。所有患者均于诱导10min及手术开始后的3h采集外周静脉血进行IL－6水平测定。

1.3统计学方法

采用SAS软件(版本19.03)进行统计分析。连续变量采用均数±标准差表示，分类变量采用频数描述，4组之间均值之间采用方差分析，组间采用两两比较的方法，分类变量的组间差异采用卡方检验进行分析。

2　结果

2.1患者一般资料

见表1。

表1　4组患者一般资料(±s，n =30)

组别性别(男/女)　年龄(岁)　　体重(kg)　手术时间(min) 12/18　 68.70±2.69　 59.65±6.57　 147.30±11.31 B组　13/17　 68.20±3.08　 58.70±6.09　 145.00±8.51 C组　15/15　 68.30±2.69　 60.70±6.22　 151.50±11.83对照组A组10/20　 69.80±2.87　 63.10±10.42　 146.30±13.65

统计结果显示各组在性别、年龄、体重以及手术时间方面均无统计学差异(P＞0.05)。

2.2患者麻醉前(T0)时刻监测情况

见表2。

表2　4组患者T0时刻监测情况(±s，n =30)

表2　4组患者T0时刻监测情况(±s，n =30)

组别　　收缩压(mmHg)　　舒张压(mmHg)　　心率(次/分)　　血氧饱和度(%) 128.1±2.63　80.3±3.82　80.90±5.66　95.70±0.92 B组　126.3±2.52　78.6±2.52　79.70±4.79　95.90±0.74 C组　130.2±2.15　79.9±2.91　76.80±6.68　95.70±0.92对照组A组131.7±1.98　81.1±2.31　81.40±7.4　95.90±0.71

统计结果显示各组血压、心率、血氧饱和度方面均无统计学差异(P＞0.05)。

2.3 4组患者麻醉前(T0)血气分析见表3。

表3　4组患者T0时刻血气分析情况(±s，n =30)

表3　4组患者T0时刻血气分析情况(±s，n =30)

指标组别对照组(IPPV)　A组(PEEP循环)　B组(PEEP =5cm H2O)　 C组(PEEP =10cm H2O) PaO280.3±4.27　81.4±5.25　80.1±4.96　79.5±5.12 PaCO2　33.3±2.96　36.7±3.01　35.6±2.91　38.4±3.15 A－aDO224.7±5.73　25.2±4.98　26.2±5.91　27.4±4.52

统计结果显示各组T0血气分析方面均无统计学差异(P＞0.05)。

2.4 4组患者诱导后10min (T1)各指标分析见表4。

表4　4组病人T1时刻各指标分析情况(±s，n =30)

表4　4组病人T1时刻各指标分析情况(±s，n =30)

指标组别对照组(IPPV)　A组(PEEP循环)　B组(PEEP =5cm H2O)　 C组(PEEP =10cm H2O) PaO2　83.80±4.02　84.90±6.54　83.40±8.47　85.30±4.99 PaCO2　36.40±3.95　37.70±2.36　35.20±2.2　37.50±3.03 A－aDO2　29.30±7.60　28.50±8.76　26.10±7.89　29.30±9.79 Ppeak　14.00±1.94　12.80±1.40　13.30±1.77　12.80±2.15 PetCO2　26.10±2.23　27.50±1.78　27.10±2.23　26.30±1.77 HR　75.10±4.10　77.20±3.62　76.50±3.84　78.30±4.03 MAP　97.30±2.98　97.40±3.66　100.80±4.78　99.60±3.44

方差分析结果显示4组T1时刻各指标之间无统计学差异(P＞0.05)。

2.5 4组患者插管后20min (T2)各项指标情况见表5。

表5　4组病人T2时刻各指标情况(±s，n =30)

表5　4组病人T2时刻各指标情况(±s，n =30)

指标组别对照组(IPPV)　A组(PEEP循环)　B组(PEEP =5cm H2O)　 C组(PEEP =10cm H2O) PaO2　458.6±64.13　448.4±57.11　451.2±60.46　428.4±55.46 PaCO2　41.9±1.97　39.6±1.17　39.6±2.59　39.8±1.99 A－aDO2　23.7±4.24　28.2±7.50　25.3±5.79　28.6±6.55 Ppeak　14.4±0.97　15.4±5.5　14±1.41　20.1±1.2▲PetCO2　35.1±2.85　38.6±2.46　36.8±2.15　38.1±2.51 HR　82.4±3.32　87.4±3.42　80.3±3.16　85.6±3.51 MAP　103.9±2.81　87.7±4.74　94.6±7.35　94.5±6.7

统计结果显示C组T2时刻的Ppeak明显高于其他3组，有统计学差(P＜0.01)，其他各指标在T2时刻4组之间均无统计学差异(P＞0.05)。

2.6 4组患者拔管后20min (T3)各项指标情况见表6。

表6　4组病人术后T3时刻各项指标(n =3(±s，n =30)

表6　4组病人术后T3时刻各项指标(n =3(±s，n =30)

与对照组相比，▲P＜0.05;与术前对应时间点相比，*P＜0.05。

指标组别对照组(IPPV)　A组(PEEP循环)　B组(PEEP =5cm H2O)　 C组(PEEP =10cm H2O) PaO2　78.80±4.32　90.90±4.33▲＊　86.70±3.13▲＊　88.80±3.91▲＊PaCO2　8.12±2.88　39.50±3.14　38.60±3.69　39.80±3.36 A－aDO2　34.50±4.38　16.40±1.84▲　18.10±3.96▲　19.20±2.2▲Ppeak　　－　　－　　－　　－PetCO2　35.00±2.67　36.00±1.25　32.40±2.07　33.30±3.95 HR　90±3.75　86.4±3.42　87.1±2.96　89.6±3.12 MAP　106.10±2.33　97.50±6.67　97.40±7.68　100.40±4.88

统计结果显示:对照组的PaO2在T3时刻明显低于其它三组，具有统计学差异(P＜0.01) ; A－aDO2对照组明显高于三个试验组，有统计学差异(P＜0.01)，其他各组之间无统计学差异(P＞0.05)。

2.7 4组患者诱导后10min、手术开始后3h IL－6的变化见表7。

表7　4组患者血清IL－6水平(±s，n =30)

表7　4组患者血清IL－6水平(±s，n =30)

组别　　诱导后5min(pg/mL)　　手术开始后3h(pg/mL)对照组7.43±2.34　127.2±12.29 A组　7.56±1.69　131.8±14.42 B组　7.01±2.34　106±4.78 C组7.90±1.50　131.7±11.17

3　讨论

呼吸系统功能发生增龄性的减退，老年人减退的更加明显。解剖方面:老年人骨质疏松和关节老化造成胸廓的活动度受限，同时膈肌的运动功能也在减弱;老年人肺泡数量减少，肺泡壁的弹性也在下降，容易破裂发生肺气肿;生理学方面:主要表现在通气功能和换气功能上。老年人的肺活量随着年龄增加而减少，而且老年人呼吸道黏膜易发生萎缩，解剖无效腔也较比青年增大约0.62倍，肺泡壁变薄，肺泡数减少等原因，使肺泡无效腔亦增大，肺泡通气量也随年龄增加而下降。换气功能上，老年人呼吸膜的最大有效交换面积减少，动脉血氧分压(PaO2)和二氧化碳(PCO2)分压也存在着增龄性改变。O2在肺内的弥散能力随年龄增加而下降。所以导致肺通气血流比值失调，以及氧在各肺区段分布不均匀;老年人心输出量减少，加之肺毛细血管内的血流速度减慢以及肺组织的弹性减弱，使胸膜腔内压上升，老年人在应激状态下更加易于发生低氧血症、高二氧化碳血症以及酸中毒［9］。这些情况都在提示我们，老年人在实施全身麻醉时，要尽量选择合理、适度的机械通气方法，以预防和改善其对呼吸功能方面的影响。

多年来，全麻的传统通气模式未曾发生变化，一直以大潮气量的IPPV为主，随着VILI的重视和不同肺通气策略在临床的广泛应用，使老年患者围术期呼吸功能的改善和恢复及降低术后肺不张等肺部并发症成为可能。李梦良［1］等人对36例老年人腹腔镜胃癌根治术的患者实施保护性肺通气后证实，小潮气量、低气道平台压联合低水平PEEP通气能够有效改善老年腹腔镜胃癌根治术病人的动脉氧合，有利于老年人术后肺功能的恢复。黄东晓［2］等人也证实了小潮气量联合低水平的呼气末正压能够有效改善全麻患者的氧合，有利于肺功能的恢复。

保护性肺通气策略(lung protective entilatory strategy，LPVS)的起源最早可以追溯到PEEP的开始使用。经过多年的不断研究发展，其在治疗急性肺损伤(acute lung iniury，ALI)及急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)中起到不可替代的作用。但是应用到全身麻醉上的研究报道却并不常见。保护性肺通气策略(lung protective entilatory strategy，LPVS)是针对呼吸机相关性肺损伤(ventilator associated lung injury，VALI)提出的，迄今为止，保护性肺通气策略已经经历了三个里程碑:通气中应用PEEP是LPVS的第一个里程碑;低潮气量，高PEEP，可容许性高碳酸血症(permissive hypercapnia，PHC)是LPVS的第二个里程碑;针对治疗治疗ALI、ARDS、广泛性或小灶性肺不张以及肺泡萎陷引起的肺容量减少、Qs/Qt增加、肺顺应性下降等导致的顽固性缺氧，所实施的肺开放复张策略(recruitment maneuvers，RMs)是LPVS的第三个里程碑，也是现阶段最具有代表性的LPVS［3］。

为了防止非萎陷肺泡的容量损伤和避免肺泡的反复开启，Amato等首先提出了应用最佳PEEP，尽量使所有的肺泡始终都处于开放的状态，这就是开放肺的最经典概念。即PEEP维持在高于出现肺泡萎陷的气道压临界水平上(肺压力—容量曲线的拐点)，使肺组织适度的膨胀，避免因过度扩张而导致的VILI。临床上根据这个基本理念而采用不同的方式方法已经取得了确切的效果。国内的学者在经过一系列动物实验后发现三种机械通气策略:大潮气量联合低PEEP，小潮气量联合低PEEP和小潮气量联合高PEEP，这三种机械通气方式虽然在维持氧合和气体交换方面无差异。但是在小潮气量联合高PEEP组，肺泡灌洗液中的细胞因子(TNF－α，IL －1β，IL－6，IL－8)的水平明显高于其它两组，这些因子的升高可以直接诱发VILI.这就说明了虽然在保护性肺通气中各种通气方法都能满足维持氧合需要，但是不同方法产生的肺泡炎症反应不尽相同，有利有弊。

本实验结果显示，四种机械通气的方法均能够维持术中良好的血氧饱和度，PaO2、PaCO2亦能维持在正常范围内，但应用保护性肺通气模式的各实验组拔管后20min的PaO2值都明显高于对照组，而且PEEP值设定为5cm H2O在肺保护方面更加有优势。

参考文献:

［1］李梦良.老年病人腹腔镜全麻胃癌根治术中肺保护性通气的应用［J］.齐鲁医学杂志，2010，25(2) : 105－106

［2］黄东晓.全身麻醉中应用小潮气量联合低水平呼气末正压通气对老年患者呼吸功能的影响［J］.临床麻醉学杂志，2010，24(6) : 435－436

［3］Hong CM，Xu DZ，Lu Q，et al.Low tidal volume and high positive end－expiratory pressure mechanical ventilation results in increased inflammation and ventilator－associated lung injury in normal lungs［J］.Anesth Analg，2010，110 (6) : 1652－1660

(收稿日期:2015－12－08)

通讯作者:陈萍(1973～)女，辽宁昌图人，硕士，副主任医师。E－mail: chenping1973@163.com。

作者简介:王东伟(1972～)男，黑龙江佳木斯人，在读博士研究生，主任医师。

基金项目:①黑龙江省卫生厅课题，编号: 2013－232。

中图分类号:R614.2

文献标识码:B

文章编号:1008－0104(2016) 02－0013－03