单肺通气时延长吸气时间对肺顺应性和肺内分流的影响

1.北京大学深圳医院麻醉科 （广东 深圳 518036）

2.安徽医科大学第二临床学院 （安徽 合肥 230032）

蔡雪姣1,2 黄 飞1

·胸部疾病·

单肺通气时延长吸气时间对肺顺应性和肺内分流的影响

1.北京大学深圳医院麻醉科 （广东 深圳 518036）

2.安徽医科大学第二临床学院 （安徽 合肥 230032）

蔡雪姣1,2黄 飞1

目的探讨吸呼比1:1(I:E=1:1)对侧卧位单肺通气患者肺顺应性和肺内分流的影响。方法选择46例年龄20-65周岁，ASAI-II级，全麻机械通气胸腔镜下行肺叶切除或食管癌根治术的患者，随机分为两组(n=23)，对照组(C组，I:E=1:2)和实验组(E组，I:E=1:1)。机械通气期间在单肺通气后开始调整吸呼比。取平卧双肺通气后15min(t0)、侧卧单肺通气后30min(t1)、60min(t2)三个时间点，检测动脉血气并记录呼吸参数，计算肺顺应性及肺内分流率。结果两组气道峰压、气道平台压及肺内分流率与t0相比，均在t1、t2时明显增加(P＜0.001)；而动脉氧合、肺顺应性均有所下降(P＜0.001)，差异有统计学意义。与C组相比，E组的气道峰压和气道平台压明显降低(P＜0.001)，肺顺应性提高(P＜0.001)，肺内分流减少(P=0.021)，动脉血氧分压(P=0.034)和血氧饱和度(P=0.03)明显增加，差异均具有统计学意义。结论侧卧位单肺通气期间，采用I:E=1:1较I:E=1:2，有利于降低气道峰压及气道平台压，提高肺动态顺应性；减少肺内分流，相对改善动脉氧合。

单肺通气；吸呼比；肺顺应性；肺内分流

单肺通气是胸外科手术重要的通气方式，单肺通气期间气道和肺泡的高压可导致急性肺损伤和继发的炎性反应，同时，术侧肺的压缩和侧卧位的影响可造成通气血流不匹配、肺内分流增加，而致氧合恶化[1]。延长吸气时间，是临床上用于改善急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征患者氧合的重要通气方式[2]，但其应用于单肺通气期间能否改善氧合及呼吸力学尚未阐述明确。本研究拟通过对照观察单肺通气期间不同的吸呼比对呼吸力学、氧合以及肺内分流的影响，探讨延长吸气时间对此类患者潜在的有益作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料本研究选择全麻下侧卧位胸腔镜下手术患者共46例，男30例，女16例，ASA(美国麻醉医师协会)分级：I～II级，年龄20～65周岁，体重45-80kg，其中食管癌根治术患者14例，肺叶切除术患者32例，所有患者术前肺功能测定均属大致正常。根据术中单肺通气期间吸呼比设置随机分为两组(n=23)，对照组(C组，I∶E=1：2)和实验组(E组，I：E=1：1)。既往有冠心病史、脑血管病史、慢性阻塞性肺疾病和限制性肺部疾病、重度肾功能不全，以及重度吸烟、重度肥胖的患者(体重指数＞30kg/m2)将不纳入本次实验。

1.2 麻醉及通气方法患者手术前均禁食、禁水8h及以上，术前30min均予肌肉注射阿托(Atropine)0.5mg，苯巴比妥0.1g(Phenobarbital)。进入手术室后常规连接心电图、血压、脉搏氧饱和度监测患者生命体征。进行三方核对，确认无误后，开放患者上肢静脉通路。麻醉诱导：静脉注射舒芬太尼(Sufentanil)0.5μg/kg、丙泊酚(Propofol)TCI CES 2-5μg/ml、罗库溴铵0.6mg/kg，待患者意识消失肌松起效后插入左双腔支气管导管(男F37-39，女F35-37)，听诊对位良好，体位改变前后均使用纤维支气管镜定位，确保管端对位精准。气管插管后，行桡动脉穿刺有创动脉压监测(IBP)，并经右侧颈内静脉穿刺置入中心静脉导管。麻醉维持采用全凭静脉方式：丙泊酚TCI CES 2.5-5μg/ml、雷米芬太尼持续泵注0.08～0.2μg/kg.min，罗库溴铵间断静注。

采用间歇正压通气(IPPV)。双肺通气时平卧位呼吸参数设置为：潮气量8ml/kg，呼吸频率12次/分，氧流量1L/min，吸入氧浓度(FiO2)60%，PEEP=0，吸呼比设置为I∶E=1：2。双肺通气15min后，改侧卧位单肺通气，潮气量设置为6ml/kg，C组吸呼比设置为I∶E=1：2，E组设置为I∶E=1：1，其余参数设置氧浓度、氧流量、PEEP等恒定。手术过程中通过调节患者呼气频率，使患者呼气末二氧化碳分压维持在35～45mmHg范围内波动。单肺通气期间，患侧肺与大气相通。术毕送麻醉后恢复室进行麻醉复苏，清醒后拔出双腔支气管导管，送回病房监护管理。

图1 两组不同时间点气道峰压比较。图示下面P值区间如：E组与C组相比较，###P＜0.001；t1、t2与t0相比较，***P＜0.001。图2 两组不同时间点气道平台压比较。图示下面P值区间如：与C组相比较，##P＜0.01,###P＜0.001；与t0相比较，***P＜0.001。图3 两组不同时间点肺顺应性比较。图示下面P值区间如：E组与C组相比较，###P＜0.001，t1、t2与t0相比较，***P＜0.001。图4 两组不同时间点动脉氧分压比较。图示下面P值区间如：E组与C组相比较，#P＜0.05，t1、t2与t0相比较，***P＜0.001。图5 两组不同时间点动脉血氧饱和度比较。图示下面P值区间如：E组与C组相比较，#P＜0.05，t1、t2与t0相比较，***P＜0.001。图6 两组不同时间点肺内分流率比较。图示下面P值区间如：E组与C组相比较，#P＜0.05，t1、t2与t0相比较，***P＜0.001。

1.3 观测指标记录双肺通气后15min(t0)，单肺通气后30min(t1)，60min(t2)3个时间点心率(bpm)、血压(BP)、脉搏氧饱和度(SPO2)、呼气末二氧化碳分压(PetCO2)，以及气道峰压（Ppeak）、气道平台压(Pplat)，同时检测每个时间点动脉血气。肺动态顺应性由动脉血气分析导出参数：氧分压(PaO2)，血氧饱和度(SaO2)，肺泡-动脉氧分压差(PA-aDO2)；并计算出肺内分流率(Qs/Qt)。

1.4 统计学处理实验数据采用SigmaPlot12.0统计软件进行分析检验，计量资料采用均数±标准误表示。不同时间点采用单因素方差分析进行处理，组间比较因不符合正态分布，故采用秩合检验，计数资料采用χ2检验，P＜0.05代表差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组病人一般情况、单肺通气时间、手术时间比较差异均无统计学意义，患者术中血压、脉搏、心率等血流动力学参数及呼气末二氧化碳分压无统计学意义。

2.2 两组呼吸参数结果比较两组在双肺通气

期间各项参数无统计学差异。与双肺通气时(t0)相比较，两组患者在单肺通气(t1和t2)期间，Ppeak、Pplat均明显升高(P＜0.001)；Cdyn明显降低(P＜0.001)，差异有显著统计学意义。在单肺通气期间(t1和t2)，E组Ppeak、Pplat较C组偏低(P＜0.001)，Cdyn明显升高(P＜0.001)，差异有统计学意义。见 图1-3。

2.3 两组动脉血氧参数及分流率结果比较两组在双肺通气期间各项参数无统计学差异。与双肺通气(t0)相比，单肺通气期间(t1和t2)，患者肺内分流率(Qs/Qt)较前明显上升(P＜0.001)；动脉血氧分压(PaO2)动脉血氧饱和度(SaO2)均较前明显下降(P＜0.001)，差异有显著统计学意义。在单肺通气期间(t1和t2)，E组与C组相比，其动脉血氧分压(PaO2，P=0.034)动脉血氧饱和度(SaO2)较高(P=0.03)，而肺内分流率(Qs/Qt)较低(P=0.021)，差异有统计学意义。见图4-5。

3 讨 论

胸科手术，侧卧位单肺通气期间，常常由于体位、手术操作的原因，导致通气侧气道和肺受压、胸廓活动受限，同时在肌松作用下，患者膈肌松弛，腹腔内容物上移，胸腔容积减少再叠加单肺影响，这些因素均会导致功能性残气量(FRV)减少和肺的顺应性降低；与此同时，还会造成肺内分流增加以及通气/血流比值失调，其临床上主要表现为气道压增高、低氧血症。

高气道压以及肺泡塌陷是单肺通气期间不可避免的症状。高气道压，不仅会引起气压伤，还会增加术后气胸、肺水肿或肺损伤的发生。不仅如此，气道压过高，压迫肺泡血管，肺循环阻力增加，加重肺内血液分流，使得低氧血症恶化。本实验研究中发现，若双腔支气管导管对位良好，管道通畅，其单肺通气后的Ppeak以及Pplat，与双肺通气时相比较，均有显著升高，Ppeak大约上升65%，Pplat大约上升了63%，同时PaO2和SaO2都有明显下降，但使用吸呼比1∶1通气方式与吸呼比1∶2相比，Ppeak、Pplat以及Cdyn都有向好的趋势；如此有利于肺损伤的减轻和肺循环的改善，此外，有研究表明当延长吸气时间至其与呼气时间之差＜0.6s时，即可产生内源性的peep，内源性peep可以减少肺泡萎陷，避免呼吸周期肺泡反复塌陷和复张，减少了肺泡表面活性物质的丢失，减少肺萎陷的发生[3]，而我们观察结果也显示，吸呼比1∶1能相对提高动脉氧分压和氧饱和度，减少肺内分流。表明在单肺通气期间，相对延长吸气时间(I：E=1∶1)一定程度上能有效改善肺泡通气状态和机体氧合。

然而有的学者研究表明[1]，使用吸呼比1∶1，不能改善系统氧合，与本实验结果不符。考虑原因可能：1、本研究中吸入氧浓度为60%，氧浓度是氧分压的重要影响因素，有研究表明单肺通气期间，吸入纯氧与较低的氧浓度相比，会增加肺内分流，降低动脉氧合[4]。而且，长时间吸入纯氧还会导致肺不张的发生率增加[5-6]。2、观察对象全部采用全凭静脉麻醉相比其静吸复合麻醉，对缺血缺氧性肺血管收缩影响更小。3、我们在机械通气时相对稳定患者分钟通气量和呼末二氧化碳的同时降低潮气量减少对肺循环的影响。4、本研究是单中心的小样本量的临床研究，因此不排除存在一定的地区性偏倚和样本量偏小的问题，待于后期进一步研究探讨。

目前单肺通气以保护性通气策略为主，而吸呼比为1∶1的容量控制通气模式能在不影响血流动力学的情况下显著提高肺顺应性，减少肺内分流，改善肺泡通气效率和系统氧合，因此适当延长吸气时间的通气方式可作为单肺通气期间一种有效备选方法。

[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]孙艳玲,吴五洲,许先成,等.静脉全麻大容量全肺灌洗治疗肺泡蛋白沉积症[J].罕少疾病杂志,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，麻醉专业，主要研究方向：单肺通气期间延长吸气时间对肺顺应性及肺内分流的影响。

黄 飞

2017-09-21