肺保护性通气策略对开胸单肺通气呼吸功能的影响

司建洛，张洪军，郑　伟，张三虎，邢群智

全麻单肺通气(one-lung ventilation, OLV)期间为避免术中低氧，常规采用与双肺通气(two-lung ventilation, TLV)相同的容量控制通气模式(volume controlled ventilation, VCV)和潮气量(tidal volume, VT)，但伴随的高气道压可能诱发急性肺损伤(acute lung injury, ALI)。肺保护性通气策略(lung protective ventilatory strategy, LPVS)在救治ALI时取得了显著疗效，具体措施包括：压力控制通气模式(pressure controlled ventilation, PCV)，外源性通气侧肺呼气末正压(positive end-expiratory pressure, PEEP)，肺复张手法(alveolar recruitment maneuver, ARM)[1-3]。近年有学者建议将LPVS应用于开胸术中OLV管理，但通气和肺保护效果尚存在争议[4-5]。为观察OLV期间不同通气模式对开胸患者的血流动力学、呼吸力学和血气的影响，评价LPVS用于OLV的效果，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料选择2014年10月至2017年6月我院62例按美国麻醉医师协会分级(American society of anesthesiologists, ASA)Ⅱ或Ⅲ级行全身麻醉下开胸术患者，其中食管癌根治44例，肺叶切除18例；年龄 (57.37±9.48)岁；男50例，女12例；体质量45～76 kg；排除术前心、肺功能异常者。手术均由同一组医师完成。本研究经河南科技大学第一附属医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。按随机数字表分为常规OLV组(COLV)和保护性OLV组(POLV)各31例。两组一般情况比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

1.2麻醉及通气方法入室后DATEX S/5型监护仪(Datex Ohmeda公司，美国)监测BP、ECG、HR和SPO2。桡动脉置管监测有创动脉压(invasive blood pressure，IBP)，右颈内静脉置管监测中心静脉压(central venous pressure，CVP)。麻醉诱导：静脉注射舒芬太尼0.4 μg·kg-1，咪哒唑仑0.05 mg·kg-1、维库溴铵0.15 mg·kg-1、丙泊酚1.5 mg·kg-1，插入双腔支气管导管(Telefiex medical公司，德国，男F39，女F35)，纤维支气管镜(PENTAX，日本)定位。Aestiva麻醉机(Datex Ohmeda公司，美国)行机械通气。麻醉维持：静脉输注丙泊酚3～5 mg·kg-1·h-1、维库溴铵60～100 μg·kg-1·h-1，间断给予舒芬太尼，维持BIS值在40～60。双肺通气(TLV)时两组均采用VCV模式(VT10 mL·kg-1，呼吸频率12 次·min-1，吸呼比1∶1.5，吸入氧浓度1.0)。经气道旁路侧流(side stream spirometry,SSS)监测动态P-V曲线、气道峰压(peak airway pressure,Ppeak)、平台压(plateau pressure,Pplat)、气道阻力(airway resistance,Raw)、胸肺顺应性(lung-thorax compliance,CT)和呼气末二氧化碳分压(end-tidal pressure of carbon dioxide, PETCO2)。双肺通气(TLV)30 min后行OLV：COLV组继续行VCV模式，呼吸参数不变；POLV组采用PCV模式(起始气道压1～2 kPa,调节至VT6～8 mL·kg-1，呼吸频率12～18 次·min-1，吸呼比1∶1～2，吸入氧浓度1.0，PEEP4～10 cmH2O(1cmH2O=0.098 kPa)，毎30 min升高气道压力到35 cmH2O 7～10 s)[6-8]。维持PETCO2在4.67～6.00 kPa。关胸前两组均采用VCV双肺通气模式至术毕，参数同单肺通气前。

1.3监测指标分别于TLV 30 min(T1)、OLV 90 min(T2)和恢复TLV后30 min(T3)时记录潮气量(tidal volume，VT)、Ppeak、Raw、CT和PETCO2、平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)、心率(heart rate，HR)；并在各时点采集动脉血标本行血气分析(ABL90型，RADIOMETER公司，丹麦)。

2　结果

T2与T1相比，两组HR和Ppeak增加，CT、PaO2降低，COLV 组Raw、PaCO2升高，POLV 组Raw下降；T3与T1相比两组PaO2降低，差异有统计学意义(P<0.05)。与COLV相比，POLV组T2时VT、Ppeak、Raw和PaCO2降低；CT和PaO2增加，差异有统计学意义(P<0.05)；POLV组T3时PaO2增高，PaCO2降低，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1　两组一般情况比较(n=31，±s)

注：FEV1.0：1 s末用力呼气量；FVC：用力肺活量；MVV：最大自主通气量。

表2　不同时点开胸患者各指标的比较(n=31，±s)

注：①与COLV比较，P<0.05；②与T1比较，P<0.05。MAP：平均动脉压；HR：心率；VT：潮气量；Ppeak：气道峰压；Raw：气道阻力；CT：胸肺顺应性；PaO2：动脉血氧分压；PaCO2：动脉血二氧化碳分压。T1：双肺通气30 min；T2：单肺通气90 min；T3：恢复双肺通气30 min。

3　讨论

LPVS是预防机械通气相关性肺损伤的综合性管理策略。Michelet等发现LPVS可显著减少OLV肺泡灌洗液中IL-1β、IL-6和IL-8，推测保护性肺通气可减轻肺部炎症，建议LPVS应用于OLV。Amar等[9]对肺癌手术患者OLV时应用LPVS，发现术中肺动态顺应性更好，术后ALI的发生率从3.7%降到0.9%，缩短了住院时间，降低了肺不张发生率。

评价合理的通气模式应兼顾氧代谢和减少肺损伤两个方面。OLV时传统的VCV模式应用相对大的潮气量，其目的是保证通气量，提升PaO2，但从组织氧供的角度看，其起到的作用可能是消极的。原因主要是：①氧供不仅与PaO2有关，还与心输出量(cardiac output，CO)有关。随着胸内压升高，CO下降，抵消了大潮气量升高PaO2的作用。②VCV时过高的峰压和低水平短暂的平台压只能冲击顺应性好的肺泡进一步扩张，甚至过度扩张，而顺应性差的肺泡却扩张不良，造成通气量下降、氧合恶化。③过高的压力造成通气侧肺血流向非通气侧转移，削弱了缺氧性肺血管收缩(hypoxic pulmonary vasoconstriction，HPV)减少肺内分流的保护效应[10]。从肺保护角度看，高气道压引起的容积、压力因素可造成ALI。与VCV不同，PCV模式吸气峰压和平台压均较低，应用于OLV既避免了气压伤，又可得到合理的潮气量，减少了呼吸功[11]。

单独应用PCV模式在OLV期间效果是存在争议的[12-13]。多数学者推荐PCV与PEEP联合应用于OLV[14]。本研究也证实与大潮气量VCV模式通气相比，低潮气量的PCV联合4～10 cmH2O PEEP，可以获得更高的氧分压和胸肺动态顺应性，Ppeak明显低于VCV模式(单肺通气后Ppeak，VCV平均增加77%，PCV+PEEP平均增加了57%)。OLV时通气侧肺和胸廓受压，部分肺泡萎陷，而PCV减速气流形成稳定长程较低的吸气平台压可能有助于降低吸气期Raw，尤其有利于时间常数大的肺泡单位充气，气体肺内分布更加均一，降低了肺泡张力，减小了肺血管阻力，提高了通气血流比，减少了分流。OLV时应用过大(>10～12 mL·kg-1)或过小(<6 mL·kg-1)的潮气量均可增加Raw，降低肺顺应性，因而可能会引起PCV时潮气量相应变小。因而本研究初始VT 6～8 mL·kg-1，观察到Raw反而下降，胸肺顺应性升高，潮气量保持相对稳定，通过调节呼吸频率和吸呼比可获得更大的分钟通气量。同时PEEP可增加呼气期功能性残气量，保持呼气期肺泡扩张，改善气体交换。目前PEEP值的设定却无统一方案，本研究采取逐渐增加3 cmH2O PEEP的方式来设定PEEP值，既照顾到呼吸力学、血流动力学指标，又可以得到满意的血气结果。每30 min升高气道压力到35 cmH2O 7～10 s可作为肺保护通气的一种补充策略，用来扩张由于低潮气量所致的吸气时不能完全膨胀的肺，防止肺泡表面活性物质丢失，有利于升高氧分压和降低术后肺不张的发生率[15-16]。

本研究表明，综合应用PCV模式联合4～10 cmH2O PEEP及间断应用肺复张手法，避免了持续过高的吸气峰压，减少了肺损伤，改善了氧合，增加了胸肺动态顺应性，对血流动力学影响轻微，比常规大潮气量VCV模式更适合应用于开胸单肺通气。

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