小潮气量快频率压力控制通气模式在婴儿胸腔镜手术中的应用

邹楠 张建敏 辛忠

[摘要] 目的 探討小潮气量快频率压力控制通气模式在婴儿胸腔镜手术中的应用，为不能实现单肺通气的婴儿胸腔镜手术提供一种可行的通气方法。 方法 选取2016年12月—2019年8月首都医科大学附属北京儿童医院择期行胸腔镜手术患儿19例为研究对象。麻醉诱导后行单腔管主气管内插管，呼吸频率（RR）为24～34次/min，吸呼比（I∶E）为1∶1.5，潮气量维持在9～10 mL/kg。建立人工气胸后调整通气模式为小潮气量快频率压力控制通气，RR为30～40次/min，I∶E为1∶1，潮气量维持在6～7 mL/kg。记录并观察患儿小潮气量快频率通气前（Ta）、小潮气量快频率通气10 min（T10）、小潮气量快频率通气30 min（T30）、恢复正常双肺通气10 min后（Tz）心率（HR）、经皮脉搏血氧饱和度（SpO2）、平均动脉压（MAP）、RR、气道峰压（PPEAK）、呼气末二氧化碳分压（PETCO2）。记录麻醉相关并发症发生情况。 结果 T10、T30 HR、RR、PPEAK、PETCO2水平高于Ta，SpO2、MAP水平低于Ta（均P < 0.05）;T30 HR、PETCO2水平低于T10，SpO2、MAP、RR水平高于T10（均P < 0.05）;Tz HR、RR、PPEAK、PETCO2水平低于T10、T30，SpO2、MAP水平高于T10、T30（均P < 0.05）;Tz PPEAK、PETCO2水平高于Ta（均P < 0.05）。拔管后均无声音嘶哑、肺不张等麻醉相关并发症发生。 结论 对于婴儿胸腔镜手术中不能实现单肺通气的情况，应用小潮气量快频率压力控制通气模式是一种可行的方法。

[关键词] 潮气量;快频率;压力控制;婴儿;胸腔镜

[中图分类号] R726.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）09（a）-0115-04

[Abstract] Objective To investigate the application of high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode in thoracoscopic surgery for infants， and to provide a feasible ventilation method for infants who cannot achieve one lung ventilation in thoracoscopic surgery. Methods Nineteen infants who received thoracoscopic surgery in Beijing Children′s Hospital， Capital Medical University from December 2016 to August 2019 were selected as study objects. Single lumen main endotracheal intubation was performed after induction of anesthesia. The respiratory rate （RR） was 24-34 times/min， the inspiration/exhalation ratio （I∶E） was 1∶1.5， and the tidal volume was maintained at 9-10 mL/kg. After the establishment of artificial pneumothorax， used high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode， RR was 30-40 times/min， I∶E was 1∶1， and the tidal volume was maintained at 6-7 mL/kg. Heart rate （HR）， percutaneous pulse oxygen saturation （SpO2）， mean arterial pressure （MAP）， RR， the airway peak pressure （PPEAK）， and end-expiratory partial carbon dioxide （PETCO2） were observed and recorded at before used high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode （Ta）， 10 min after used high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode （T10）， 30 min after used high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode （T30） and bilateral ventilation was restored 10 min （Tz）. Anaesthesia related complications were recorded. Results HR， RR， PPEAK and PETCO2 levels at T10， T30 were higher than those at Ta， SpO2 and MAP levels were lower than those at Ta （all P < 0.05）. HR and PETCO2 levels at T30 were lower than those at T10， while SpO2， MAP and RR levels were higher than those at T10 （all P < 0.05）. HR， RR， PPEAK and PETCO2 levels at Tz were lower than those at T10 and T30， SpO2 and MAP levels were higher than those at T10 and T30 （all P < 0.05）. PPEAK and PETCO2 levels at Tz were higher than those at Ta （all P < 0.05）. There were no complications related to anesthesia such as hoarseness and atelectasis occurred after extubation. Conclusion For infants who cannot achieve one lung ventilation in thoracoscopic surgery， the application of high frequency with low tidal volume by pressure controlled ventilation mode is a feasible method.

[Key words] Tidal volume; High frequency; Pressure control; Infant; Thoracoscope

近年来，许多胸肺疾病在婴儿（1周岁以内）时期即被发现，并应用胸腔镜技术进行手术治疗。实现单肺通气需要一定地操作经验，特别是在婴儿时期，存在无合适型号的双腔管、封堵器封堵效果可能不佳、单腔管支气管插管可能出现不良事件等难题[1]。而单腔管主气管内插管，操作技术简单，应用小潮气量快频率压力控制通气模式，辅以人工气胸，可以为术者提供良好的操作条件。研究显示[2]，在成年人胸腔镜食管癌根治术中，双肺通气和单肺通气两组术野暴露程度、拔除气管导管时间、苏醒时间及意识恢复时间比较，差异均无统计学意义（均P > 0.05）。提示小潮氣量快频率双肺通气辅以人工气胸是一种可行的方法。本研究拟探讨小潮气量快频率压力控制通气模式在婴儿胸腔镜手术中的应用，为不能实现单肺通气的临床情况提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取首都医科大学附属北京儿童医院2016年12月—2019年8月择期行胸腔镜手术患儿19例为研究对象，其中男11例，女8例;年龄123～365 d，平均（256.5±73.9）d;体重4～12 kg，平均（8.4±2.0）kg。美国麻醉医师协会（ASA）分级：Ⅱ级18例、Ⅲ级1例。排除标准：年龄≤28 d或>1周岁者;患有严重的先天性心脏病者;贫血者;术前经皮脉搏血氧饱和度（SpO2）<95%者;术中出血量超过患儿自身血容量10%者;术中中转开胸手术者;手术时间<30 min者。患儿法定监护人均签署知情同意书。本研究均由同1名麻醉医生进行操作。

1.2 方法

术前常规禁食水，入室后连接惠普多导监护仪，连续监测SpO2、无创血压（BP）及心电图（ECG）。所有患儿均采用静脉诱导，静脉注射阿托品（天津金耀药业有限公司，生产批号：H12020382，1 mL∶0.5 mg）0.01 mg/kg、丙泊酚（北京费森尤斯卡比医药有限公司，生产批号：J20160089， 20 mL∶200 mg）3 mg/kg、芬太尼（宜昌人福药业有限责任公司，生产批号：H42022076， 2mL∶0.1mg）2 μg/kg、顺式阿曲库铵（江苏恒瑞医药股份有限公司，生产批号：H20060869，10 mg/瓶）0.1 mg/kg。单腔管主气管内插管，使用Drager型麻醉机，吸入氧浓度（FiO2）为100%，呼吸频率（RR）24～34次/min，吸呼比（I∶E）为1∶1.5，压力控制通气模式，设置适宜的压力，使实际潮气量维持在9～10 mL/kg。双肺通气，使患儿维持SpO2>97%。超声引导下行桡动脉穿刺置管，持续监测动脉血压变化。麻醉维持吸入七氟醚（丸石制药株式会社，生产批号：H20150020，250 mL/瓶）浓度为2%～4%和/或持续静脉输注丙泊酚0.10～0.15 mg/（kg·min），持续静脉输注瑞芬太尼（宜昌人福药业有限责任公司，生产批号：H20030197，1 mg/瓶）0.2～0.5 μg/（kg·min）。

患儿采取左侧或右侧卧位，建立7～10 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）人工气胸压力，使术野暴露及肺萎陷程度分级达优或良（优：术侧肺完全萎陷，术野暴露满意;良：术侧肺基本萎陷，肺内仍残存部分气体，手术野暴露比较满意，可以进行手术操作）。此时提高RR至30～40次/min，I∶E调整为1∶1，调节通气压力，使实际潮气量维持在6～7 mL/kg。部分患儿不能维持SpO2>90%，使用呼气末正压通气（PEEP），PEEP为2～4 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）。加用PEEP处理后仍未见好转且SpO2持续下降者，立即停止手术操作，恢复双肺通气，待SpO2>90%后继续手术操作。

1.3 观察指标

观察小潮气量快频率通气前（Ta）、小潮气量快频率通气10 min（T10）、小潮气量快频率通气30 min（T30）、恢复正常双肺通气10 min后（Tz）心率（HR）、SpO2、平均动脉压（MAP）、RR、气道峰压（PPEAK）、呼气末二氧化碳分压（PETCO2）水平。记录拔管后是否出现声音嘶哑以及肺不张等麻醉相关并发症。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，各时间点比较采用单因素方差分析，两组间比较采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患儿手术情况及并发症发生情况

手术时间为（107.0±53.7）min，气胸压力为（8.7±1.0）mmHg。拔管后均未出现声音嘶哑、肺不张等麻醉相关并发症。

2.2 术中各时刻观察指标比较

T10、T30 HR、RR、PPEAK、PETCO2水平高于Ta，SpO2、MAP水平低于Ta（均P < 0.05）;T30 HR、PETCO2水平低于T10，SpO2、MAP、RR水平高于T10（均P < 0.05）;Tz HR、RR、PPEAK、PETCO2水平低于T10、T30，SpO2、MAP水平高于T10、T30（均P < 0.05）;Tz PPEAK、PETCO2水平高于Ta（均P < 0.05）。见表1。

3 讨论

新生儿和婴儿氧储备能力差，同时喉腔相对狭窄，如果气道操作时间过长，则会导致患儿出现缺氧、喉头水肿等情况[3-4]。单肺通气面临气道操作时间延长，易使患儿出现低氧血症[5]。胸腔镜手术操作及体位改变可能会对支气管树造成牵拉和挤压，在婴儿中实施支气管内插管，术中更容易发生导管移位等不良事件，导致低氧血症、高气道压损伤、肺不张等并发症的发生。故本研究采用经主气管内插管，最大程度避免上述并发症的发生。术中若出现严重低氧血症或血流动力学不稳定时，也可快速恢复正常双肺通气，改善出现的不良反应。此法亦可减少气道内黏膜损伤，利于术后气管拔管。

单腔管主气管内插管虽然是双肺通气，在人工气胸压力下术侧肺已有不同程度的萎陷，导致通气血流比（V/Q）失调、肺内分流增加等病理生理改变，是产生低氧血症的主要原因[6]。缺氧造成肺血管收缩（HPV），减少该侧肺血流，改善V/Q失调，从而缓解机体缺氧状态[7]，但此过程作用缓慢，一般在缺氧30 min～1 h后HPV才起效[8-9]。吸入纯氧可使通气侧肺血管扩张，进一步改善V/Q失调。使用压力控制通气模式更有利于改善肺泡氧合，减少肺的气压性损伤[10]。本研究中所有患儿SpO2在T30时刻较T10时刻均升高，说明婴儿在接受小潮气量快频率通气时HPV是决定氧分压的一个重要因素。人工气胸建立后患儿的生理变化与张力性气胸相似，并且随着气胸压力的增加，影响回心血量，使心排量降低[11]。有研究顯示[12]，单腔管主气管插管应用于新生儿胸腔镜手术中，在人工气胸后各时刻均出现了HR增快，MAP下降的现象。本研究亦存在上述生理变化，在建立人工气胸后患儿出现一定程度的HR增高，SpO2和MAP降低，持续一段时间后HR、SpO2、MAP的变化趋于稳定，而人工气胸解除后，患儿血流动力学参数恢复正常。

压力控制通气模式是单肺通气时的理想选择，PPEAK表现优于容量控制通气模式[13]。术中较高的通气压、过多的输液、全肺切除和术前酗酒是造成急性肺损伤的4个独立因素[14]。由于全麻药物的舒张血管及负性肌力作用，术中会发生不同程度的有效循环血容量不足。传统围术期处理方式多给予大量补液，但随着术后麻醉作用的消失、应激反应的出现和血管紧张性的恢复，会出现有效循环血容量过多，液体外渗，导致组织肿胀[15]。本研究应用压力控制通气模式，使PPEAK维持在可接受范围内（<30 cmH2O），同时避免术中大量补液。

小潮气量肺保护通气策略可以更好地进行气体交换，减少术后并发症的发生[16]。有研究认为肺保护性通气策略不仅限于减少潮气量，还包括PEEP的使用、限制平台气道压力、增加I∶E比值等[17]。适当的PEEP有助于肺泡开放，增加肺顺应性，防止肺不张的发生，有助于术后肺功能恢复[18]。但应用PEEP时也要杜绝因压力过大导致的负面作用，影响肺血流从萎陷侧向通气侧分布。本研究中3例患儿在接受小潮气量快频率通气后不能维持SpO2>90%，予以PEEP为2～4 cmH2O，持续扩张肺泡，增加了呼气肺泡容积，改善了V/Q和气体交换，使SpO2逐渐上升。

允许性高碳酸血症是以允许非生理的高二氧化碳分压（PCO2）以及低潮气量，对肺部进行保护通气，同时改善组织氧合[19]。CO2升高和pH值降低可使氧解离曲线右移，释放更多的氧气。而高碳酸血症可使微血管扩张，增加组织灌流量，改善组织氧合。有研究显示[20]，该通气策略用于婴儿胸腔镜肺切除术可以降低气道压力，改善肺顺应性，与传统通气策略比较，可提供更为满意的组织氧合。本研究中患儿在接受小潮气量快频率通气后PETCO2持续增高，此法通气10 min的SpO2较正常双肺通气时下降，通过调节呼吸参数使SpO2逐渐上升，但保持了高PETCO2水平，且维持在相对稳定的范围内，避免PETCO2过度升高使患儿内环境处于严重失衡且不可控状态。

不足之处在于本研究需要收集血气分析等相关实验室检查数据加以佐证PETCO2的准确性和代表性，观察患儿内环境的变化。术后肺部并发症（PPC）可导致患儿住院时间延长甚至死亡。无论是胸外科手术操作还是术中机械通气都增加了PPC的风险[21]。本研究同样重视术后随访，通过发现是否出现麻醉相关并发症来反思麻醉管理过程中需要改进的问题。

综上所述，对于不能实现单肺通气的婴儿胸腔镜手术，可采用单腔管主气管内插管，术中应用小潮气量快频率压力控制通气模式，建立人工气胸使患侧肺萎陷，可以达到胸腔镜手术要求，是一种可行的方法。

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（收稿日期：2020-04-08）