單肺通氣(OLV)技術能隔離健康肺,為手術提供良好的視野,因此廣泛用于開胸手術中。但OLV時引起的肺內分流、通氣/血流比例失調等非生理性損傷可誘發炎癥細胞因子釋放和降低動脈氧合.通常建議OLV期間對萎陷肺進行間斷膨肺以增加殘氣量和動脈氧合以便改善非通氣側肺的氧合而緩解肺損傷程度.然而多項研究結果表明介導OLV過程中發生急性肺損傷的重要機制可能是氧化應激反應.
開胸手術OLV期間對非通氣肺進行多次膨肺是否會在改善機體氧合的同時加重肺組織的損傷,至前,尚無明確定論。本研究選擇食管癌患者行開胸手術OLV期間,通過氧合、炎癥因子等指標,對非通氣肺進行間斷膨肺與不膨肺這2種管理模式進行對比評價以探討最佳通氣模式。
1 資料與方法
1.1 一般資料
經河北醫科大學第四醫院倫理委員會批準,所有患者或其家屬簽署了知情同意書。選擇2010年5月至2011年3月在河北醫科大學第四醫院擇期手術的ASAⅠ、Ⅱ食管中段癌患者60例,年齡45~65歲,BMI 18~26kg/m2.
術前肺功能測試結果為正常值,臨床各項生化檢查無明顯異常,且術前無其他藥物治療,患者分為A、B兩組,每組30例。
A組為開胸后持續OLV聯合4cm H2O呼吸末正壓至關胸,B組為開胸后OLV聯合4cm H2O呼吸末正壓間隔45min膨雙肺5min.
1.2 方法
患者均無術前麻醉用藥,入室后檢測平均動脈壓(MAP)、心 率 (HR)、血 氧 飽 和 度 (SPO2)和 腦 電 雙 頻 指 數(BIS),建立上肢靜脈通路,橈動脈穿刺測壓后取動脈MAP,靜脈注射咪達唑侖0.050mg/kg、鹽酸戊乙奎醚0.010mg/kg,麻醉誘導靜脈注射芬太尼0.003mg/kg、異丙酚2.000mg/kg、順阿曲庫銨0.150mg/kg行快速誘導插入35~39號雙腔支氣管導管(駝人集團),聽診法確定導管定位良好,且隔離效果滿意后,接Smart Vent 7900型麻醉機(Datex Ohmeda公司,美國)行機械通氣。
OLV期間設潮氣量為6 mL/kg,通氣頻率 為14~16次/分 鐘,吸 呼 比1.0∶1.5,氧 流 量2L/min,FiO291%~93%.麻醉以吸入2.0%~3.0%七氟醚和靶控輸注瑞芬太尼(血漿靶濃度3~5ng/mL)維持,間斷靜脈注射順阿曲庫銨維持肌松,術中BIS值維持42~52,MAP、HR波動幅度不超過基礎值的20%,采用Capnomac Ultma氣體濃度監測儀(Datex-Ohmeda公司,美國)監測呼氣末二氧化碳分壓(PET-CO2),氣道壓峰值(Peak)。期間A組為持續OLV聯合4cmH2O呼吸末正壓至關胸,B組為OLV聯合4cm H2O呼吸末正壓間隔45min膨雙肺5min.關胸清理氣道后均恢復雙肺通氣,術畢適度膨肺,常規肌松拮抗待患者清醒且通氣指標滿意后拔出雙腔氣管導管。
1.3 觀察指標
兩組均在麻醉誘導后OLV前(T1),OLV 30min(T2)、60min(T3)、90min(T4)、OLV結束前(T5)、出室前(T6)及術后24h(T7)時間點記錄患者MAP、HR、SPO2,取頸內靜脈血5mL,采用ELISA(試劑盒為加拿大YES公司產品)測定TNF-α、IL-6、IL-10濃度。同時在T1、T2、T3、T4、及T5時間點記錄患者PETCO2、Peak和BIS值,取橈動脈血3mL行血氣分析監測血氧分壓(PO2)。
1.4 統計學處理
采用SAS 9.0軟件進行分析,計量資料以x±s表示,組間比較采用成組t檢驗,組內比較采用重復測量設計的方差分析,以P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 2組患者手術一般指標比較2組間患者手術時間、OLV時間、液體輸入量比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表1.【表1】
2.2 2組患者各時間點PO2、SpO2情況比較2組PO2于T2開始下降,T5時降至最低,A組在T3、T4、T5時低 于B組(P<0.05),2組間各時段MAP、HR、SPO2等指標差異無統計學意義(P>0.05),見表2.【表2】
2.3 2組TNF-α、IL-6、IL-10比較2組TNF-α、IL-6、IL-10均在T3開始明顯上升(P<0.01)、T6時達高峰,T7時開始降低但均高于T1時水平。TNF-α,IL-6在T3、T4、T5、T6時A組低于B組(P<0.05),T1、T2、T7兩組間差異無統計學意義(P>0.05),而A組IL-10于T3、T4、T5、T6、T7時高于B組,兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05),見表3.【表3】
3 討論
本研究表明,A、B組PO2均隨時間的延長而逐漸下降,且持續性OLV組下降的幅度比間斷性單肺通氣組大,但因吸入氧濃度為91%~93%所以雖有下降但SPO2均在安全范圍之內。
在開胸手術單肺通氣期間可致多種細胞因子釋放,從而引發全身炎性反應.炎性反應和急性肺損傷的發病過程中,作為炎癥啟動因子的TNF-α主要是由激活的巨噬細胞產生的,是炎癥早期最具影響力的介質之一,可敏感地反映組織早期的損傷程度.IL-6水平的急劇上升可看作急性期反應的表現,它與肺損傷、肺部并發癥密切相關。
IL-10主要由T淋巴細胞產生的一種重要的抗炎癥細胞因子和免疫抑制劑,主要通過抑制巨噬細胞的遞呈作用,而對免疫應答起抑制作用,具有限制和最終終 止炎性 反應功能,其產生常與抗炎性反應有關.本研究選擇6mL/kg持續OLV聯合4cm H2O呼吸末正壓是源于Fujiwara等證實4cm H2O PEEP可 改善OLV期間的動脈氧合及余樹春等以6mL/kg作為小潮氣量保護性通氣模式。
本研 究 表 明 兩 組 不 同 通 氣 模 式 下OLV期 間 和 術 后TNF-α,IL-6、IL-10水平均高于OLV前,說明OLV期間間斷膨肺與不膨肺2種通氣模式均引發了肺組織的炎性反應,其原因可能與手術創傷和OLV有關。
B組TNF-α、IL-6水平升高的幅度大于A組,表明OLV期間間斷膨肺所引起的肺部炎性反應比OLV期間不膨肺時更嚴重。其原因可能為OLV期間間斷膨肺使非通氣側肺經歷了由萎陷到復張的過程,萎陷肺本處于一個缺氧狀態,且存在低氧肺血管收縮(HPV),其血流量降低為心輸出量的20%~25%.當萎陷肺復張時,肺組織受到明顯的機械牽張,肺泡復張并恢復氧合功能,同時肺組織發生反應性肺血管擴張致再灌注,大量氧分子進入肺組織產生氧化應激 損 傷,導 致 多 種 細 胞 因 子 釋 放 而 誘 發 全 身 炎 性 反應.所以,OLV期間間斷膨肺相當于使非通氣側肺經歷多次缺血和再灌注,致肺損傷加重;而OLV期間不膨肺則不涉及此類多次損傷,所以,A組致肺損傷的程度比B組輕。
另有研究表明這種肺損傷可能是白細胞抗原抗體反應引起的,非萎陷側肺常優先受損,而萎陷肺在膨肺后僅有輕度肺水腫的放射學表現,進一步證明OLV期間間斷膨肺使萎陷肺多次復張而加重損傷程度,其機理與本研究中所示A組IL-10水平明顯高于B組相一致,因為沒有反復肺萎陷/復張的刺激,所以,A組保護性抗炎因子釋放顯著增加。術后24hB組IL-6的表達水平 回降到與A組相近且差異無 統 計學 意 義 (P>0.05),但IL-10水平仍低于A組,進一步說明OLV期間不膨肺比間斷膨肺所致肺的損傷程度要輕。
綜上所述,開胸手術OLV期間對萎陷肺行間斷性膨肺,雖然使機體氧合得到改善,但反復肺萎陷復張所導致的炎性反應更嚴重,肺通氣期間不膨肺既減免了不必要的操作,利于手術野的暴露,且使機體所致的炎性反應降低,值得臨床應用推廣。
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