李永樂，彭玲莉，袁超，漆冬梅，方琴，黃偉堅(jiān)，胡祖榮，劉晶

(廣東省婦幼保健院，廣州510010)

允許性高碳酸血癥(PHC)是指患者接受機(jī)械通氣時(shí)，在氧合滿意的前提下，使用較小的潮氣量(Vt)，允許患者血內(nèi)CO2在一定范圍內(nèi)的升高，從而避免機(jī)械相關(guān)的通氣損傷(VALI)。PHC作為一種保護(hù)性的通氣策略在急性呼吸衰竭(ARDS)中被廣泛應(yīng)用[1,2]。嬰兒由于其肺容量小等生理發(fā)育特點(diǎn)，在實(shí)行單肺通氣(OLV)時(shí)與ARDS有諸多相似的地方，故有學(xué)者提出應(yīng)把嬰兒OLV視為“特殊形式”的ARDS[3]。在我們過(guò)去的研究[4,5]中發(fā)現(xiàn)，在嬰兒OLV時(shí)采用傳統(tǒng)通氣策略，Vt往往過(guò)大，導(dǎo)致肺順應(yīng)性較低，肺通氣換氣效率較低，而采用PHC通氣策略不但可進(jìn)一步改善嬰兒的組織氧合，而且能起到更好的肺保護(hù)作用。本研究擬從肺部炎癥角度出發(fā)，初步探索PHC對(duì)嬰兒肺保護(hù)作用的可能機(jī)制，為臨床更合理地權(quán)衡使用PHC策略提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇廣東省婦幼保健院2016年5月～2017年5月?lián)衿谛行厍荤R手術(shù)的肺囊腺瘤患兒64例，年齡49～351 d、體質(zhì)量4.1～12.1 kg。入選標(biāo)準(zhǔn)：診斷肺囊腺瘤需行肺囊腺瘤切除術(shù)，ASA分級(jí)Ⅰ～Ⅱ級(jí)，無(wú)其他相關(guān)肺部疾病，且術(shù)前一般檢查無(wú)明顯異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：血氧飽和度(SpO2)無(wú)法維持在90%以上或出現(xiàn)難以維持尖峰氣道壓(Ppeak)低于30 cmH2O；OLV時(shí)間小于1 h或手術(shù)時(shí)間超過(guò)3 h；術(shù)中出血量超過(guò)血容量20%；術(shù)中因手術(shù)需要轉(zhuǎn)開胸手術(shù)。本研究經(jīng)廣東省婦幼保健院醫(yī)學(xué)倫理協(xié)會(huì)批準(zhǔn)并與患兒家屬簽署知情同意書。采用隨機(jī)數(shù)字表法分成傳統(tǒng)通氣策略組(C組，n=32)和PHC通氣策略組(H組，n=32)。最終共59例患兒入選本研究。其中，C組更改手術(shù)方式患兒1例，術(shù)中Ppeak無(wú)法維持低于30 cmH2O患兒2例；H組OLV時(shí)無(wú)法維持SpO2>90%以上患兒1例，OLV時(shí)間短于1 h患兒1例。C組男15例、女14例；H組男16例、女14例。兩組基線資料有可比性。

1.2 手術(shù)方法 患兒入手術(shù)室后常規(guī)監(jiān)護(hù)一般生命體征，行全身麻醉，快速靜脈誘導(dǎo)，充分給氧去氮后氣管內(nèi)插管實(shí)行雙肺通氣，隨后行動(dòng)脈穿刺置管。采用壓力控制通氣模式。通過(guò)調(diào)節(jié)Ppeak和呼吸頻率(RR)確定不同的Vt和每分鐘最大通氣量(MVV)，以調(diào)整患兒呼吸末二氧化碳分壓(EtCO2)。術(shù)前使兩組EtCO2維持在正常水平(30～40 mmHg)，吸入氧濃度(FiO2)為100%，以利于OLV時(shí)術(shù)側(cè)肺部萎陷。采用纖支鏡引導(dǎo)下支氣管氣管插管術(shù)至健側(cè)肺部以實(shí)施OLV。改變體位后，通過(guò)聽診和纖支鏡檢查再次確認(rèn)導(dǎo)管位置。隨后于術(shù)側(cè)胸腔進(jìn)行人工氣胸，維持壓力在5～8 mmHg，并行胸腔鏡下肺囊腺瘤切除術(shù)。術(shù)中使C組EtCO2維持在正常水平(30～40 mmHg)，H組EtCO2維持在較高水平(50～70 mmHg)。除此以外，患兒術(shù)中均采取下列呼吸參數(shù)：吸呼比1∶1.5；新鮮期流量2 L/min；呼氣末正壓4～6 cmH2O；FiO2，初始設(shè)為50%，并視術(shù)中氧合情況調(diào)整。術(shù)中采用靜吸復(fù)合麻醉，持續(xù)吸入1.5%～3%七氟醚，并根據(jù)術(shù)中情況間斷給予順阿曲庫(kù)銨0.1 mg/kg，舒芬太尼0.3 μg/kg以維持麻醉深度。手術(shù)完成后，先將氣管導(dǎo)管移回主氣管實(shí)施雙肺通氣，隨后再將患兒送至麻醉復(fù)蘇室行麻醉復(fù)蘇。

1.3 觀察指標(biāo)及其檢測(cè)方法 于患兒氣管插管后10 min(T1)，人工氣胸后30 min(T2)和60 min(T3)，以及術(shù)后30 min(T4)四個(gè)時(shí)間點(diǎn)觀察通氣情況[Ppeak、Vt、RR、MVV]，行動(dòng)脈血?dú)夥治鯷pH值、PaO2、PaCO2、乳酸、氧合指數(shù)(OI)]。此外，術(shù)前和術(shù)后在通氣側(cè)肺行支氣管灌洗，并收集支氣管灌洗液(BALF)。利用公式計(jì)算OI，OI=PaO2/FiO2。采用ELISA法檢測(cè)BALF中IL-6和IL-8的表達(dá)水平。術(shù)后第2天行X線檢查，觀察并發(fā)癥發(fā)生情況。

2 結(jié)果

2.1 兩組患兒圍術(shù)期情況及并發(fā)癥情況比較 C組OLV時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、拔管時(shí)間、術(shù)后復(fù)蘇室(PACU)停留時(shí)間、失血量、尿量分別為(98.4±11.4)、(126.1±10.3)、(33.6±5.7)、(111.2±12.2)min，(1.2±0.20)mL/kg，(1.6±0.5)mL/(kg·h)；H組分別為(94.4±9.5)、(121.2±13.8)、(35.7±6.4)、(116.0±11.8)min，(1.1±0.17)mL/kg，(1.5±0.4)mL/(kg·h)。兩組各指標(biāo)比較，P均>0.05。術(shù)后第2天X線檢查示，C組出現(xiàn)胸腔積液2例，肺不張1例；H組出現(xiàn)胸腔積液1例，肺不張1例。兩組術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率比較，P>0.05。

2.2 兩組通氣參數(shù)和動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果比較 與T1相比，兩組患兒于T2和T3時(shí)PaO2和OI降低、Ppeak升高(P均<0.05)，H組于T2和T3時(shí)Vt、MVV、pH值、乳酸水平較T1時(shí)降低，而PaCO2升高(P均<0.05)。與C組相比，H組于T2和T3時(shí)Ppeak、Vt、MVV、pH值以及乳酸水平均降低，PaCO2升高(P均<0.05)。見表1、2。

表1 兩組不同時(shí)間點(diǎn)通氣參數(shù)比較

注：與C組比較，#P<0.05；與同組T1比較，△P<0.05。

2.3 兩組BALF中IL-6和IL-8表達(dá)水平比較 C組術(shù)前、術(shù)后IL-6分別為(9.16±5.92)、(63.65±36.28)pg/mL，IL-8分別為(110.52±42.40)、(423.71±210.17)pg/mL，H組術(shù)前、術(shù)后IL-6分別為(11.42±6.75)和(45.62±24.99)pg/mL，IL-8分別為(122.78±51.86)和(320.60±156.32)pg/mL。兩組術(shù)前IL-6和IL-8表達(dá)水平比較，P均>0.05，兩組術(shù)后IL-6和IL-8較術(shù)前增高(P均<0.05)。與C組相比，H組IL-6和IL-8表達(dá)水平低(P均<0.05)。

表2 兩組不同時(shí)間血?dú)夥治鲋笜?biāo)比較

注：與C組比較，#P<0.05；與同組T1比較，△P<0.05。

3 討論

目前，PHC作為一種保護(hù)性的通氣策略在ARDS、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、甚至危重早產(chǎn)兒等患者的機(jī)械通氣治療中均可起到積極作用[6]。合適的高碳酸血癥不但可以減輕肺內(nèi)通氣血流比例的失衡，還可以引起肺表面物質(zhì)分泌增多，改善肺的順應(yīng)性，從而促進(jìn)機(jī)體氧合。此外，根據(jù)Bohr效應(yīng)，pH值降低和CO2升高可使氧解離曲線右移，氧釋放增多，加之高碳酸血癥引起微血管擴(kuò)張，組織灌流量增加，組織氧供得到有效改善。由此，我們認(rèn)為PHC策略在嬰兒OLV中應(yīng)用更為合適。在本研究中，各組患兒的年齡、體質(zhì)量、OLV時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、麻醉時(shí)間等一般情況差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且均為擇期胸腔鏡下肺葉切除術(shù)，具有較好的可比性。在氧合方面，盡管在H組中，PHC使OLV時(shí)的MMV更低，兩組PaO2和OI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而H組血乳酸水平低于C組，提示PHC策略在較低的通氣量下，即可維持不低于傳統(tǒng)通氣策略的氧合水平?？紤]血乳酸水平可反映組織的缺氧程度，結(jié)果進(jìn)一步提示PHC策略在改善組織氧合上或許更有優(yōu)勢(shì)，與文獻(xiàn)[7,8]一致。

IL-6和IL-8為機(jī)體炎性反應(yīng)中的促炎性因子，可視為肺部急性損傷的標(biāo)志物[9]。炎癥水平的高低在肺部疾病發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)歸中均起著極其重要的作用[10,11]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)前兩組IL-6和IL-8水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而術(shù)后IL-6和IL-8水平較術(shù)前均增高，說(shuō)明兩組可能均存在VALI。此外，H組術(shù)后IL-6和IL-8水平較C組低，提示PHC可在一定程度上減輕肺部炎癥反應(yīng)。其可能機(jī)制如下：首先，機(jī)械通氣時(shí)較大Vt引起的物理牽拉可激活細(xì)胞MAPK通路中的p44/42蛋白，使其磷酸化并最終引起促炎性因子的釋放[12]。而PHC策略采用較小的Vt，可一定程度上減輕物理牽拉，避免p44/42蛋白的磷酸化，從而減少促炎性因子的釋放。其次，PHC策略引起的高CO2水平可參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)一系列的信號(hào)傳導(dǎo)通路。Contreras等[13]發(fā)現(xiàn)CO2可預(yù)防細(xì)胞質(zhì)內(nèi)IκB-α蛋白的降解，抑制p65蛋白的核轉(zhuǎn)位，從而減輕物理牽拉引起的炎癥反應(yīng)。此外，近期的研究發(fā)現(xiàn)CO2可直接抑制NF-κB相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活，使IL-6和TNF-α等炎性因子釋放減少的同時(shí)，提高IL-10等抗炎因子的表達(dá)水平，起到抗炎癥反應(yīng)的作用[14,15]。綜上，PHC策略可一定程度上降低肺部炎癥反應(yīng)的水平，從而避免過(guò)度炎性反應(yīng)導(dǎo)致的肺部損傷。

術(shù)后第2天X線顯示兩組患兒術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明兩種通氣策略安全性相當(dāng)，PHC策略的肺保護(hù)優(yōu)勢(shì)在本研究中并無(wú)充分體現(xiàn)。我們認(rèn)為與研究設(shè)計(jì)相關(guān)。考慮過(guò)高Ppeak是引起機(jī)VALI的主要危險(xiǎn)因素，不少研究建議機(jī)械通氣時(shí)盡量控制Ppeak低于35 cmH2O[16]。因此，本研究設(shè)定通氣時(shí)Ppeak應(yīng)低于30 cmH2O，以保證患兒的醫(yī)療安全。然而，臨床上采用傳統(tǒng)通氣策略時(shí)往往較難保證每例患兒OLV時(shí)Ppeak均低于30 cmH2O。其次，除通氣容量外，機(jī)械通氣的時(shí)間長(zhǎng)短亦是VALI發(fā)生的相關(guān)因素之一。本研究中OLV時(shí)間較短，我們推測(cè)較短的OLV對(duì)患兒健康的肺部損傷程度有限，且該程度的損傷大多可在術(shù)后自行恢復(fù)。由此，我們認(rèn)為PHC策略在嬰兒需接受較長(zhǎng)時(shí)間OLV的胸腔鏡手術(shù)中可能會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì)，而其具體范圍仍有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，PHC策略不但可以更好改善嬰兒OLV時(shí)的氧供氧合，還可以通過(guò)調(diào)控肺部炎癥反應(yīng)水平，起到一定程度的肺保護(hù)作用。

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