陽倩,劉丹彥
肺葉切除術患者的麻醉常使用單肺通氣(onelung ventilation,OLV)使雙肺隔離。OLV可提供清晰的手術視野,也可使器械操作更便捷,但OLV 時由于未通氣側肺內血流未經過充分氧合直接進入左心房,造成靜脈血摻雜,使得肺內分流率(Qs/Qt)增加及動脈血氧分壓[p(O2)]下降。當肺泡內p(O2)<60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時機體可發(fā)生缺氧性肺血管收縮(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV),是肺的代償性保護機制。低氧預處理(hypoxia preconditioning,HPC)即單次或多次短暫、非致死性低氧刺激,不僅可以提高細胞或組織的缺氧耐受性,還可以提高整個器官甚至機體對隨后缺氧的耐受[1]。HPC 可以增強 HPV 的作用,但單肺通氣前低氧預處理能否改善肺葉切除術中氧合情況,其作用是否與血小板計數(PLT)及平均血小板體積(MPV)有關尚待證實。本研究通過觀察HPC 對p(O2)、Qs/Qt、PLT及MPV的改變,探討單肺通氣前低氧預處理在肺葉切除術中對氧合的影響。
1.1 一般資料 選擇2019 年3 月—8 月?lián)衿谌橄滦蟹稳~切除術的患者58例。采用隨機數字表法分為處理組和對照組,各29 例。美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(ASA)分級Ⅱ~Ⅲ級,年齡40~70歲,體質量指數(BMI)18~28 kg/m2。本研究已通過本院倫理委員會批準(20189701),患者及家屬簽署知情同意書。納入標準:(1)術前肺功能檢查一氧化碳彌散量(DLCO)>80%,第一秒用力呼氣量占用力肺活量比值(FEV1/FVC)>70%預計值,各項常規(guī)檢查顯示無明顯異常,無支氣管插管禁忌證。(2)無支氣管哮喘或氣道高反應病史,無明顯心、肝、腎等重要臟器基礎疾病及嚴重高血壓病史。排除標準:(1)實施過肺部手術或術前6個月內接受過放、化療治療的患者。(2)肺功能檢查為中重度通氣和換氣功能障礙者及不耐受單肺通氣者。(3)插管失敗或術中出現雙腔支氣管移位。2 組年齡、性別、BMI、術前p(O2)、OLV 時間差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表1。
1.2 麻醉管理 (1)患者入室行橈動脈穿刺,監(jiān)測心電圖(ECG)、心率(HR)、平均動脈壓(MAP)、脈搏血氧飽和度(SpO2)等,麻醉后行右側頸內靜脈穿刺置管。麻醉誘導采用咪達唑侖0.05 mg/kg,丙泊酚1.5~2.0 mg/kg,維庫溴銨0.1~0.2 mg/kg、舒芬太尼0.5~1.0 μg/kg。肌松起效后根據需要手術部位插入左(右)側雙腔支氣管導管(F 為32~37)。纖維支氣管鏡確認并調整雙腔管位置到最佳。機械通氣參數設置吸呼比(I/E)=1∶2,潮氣量(VT)8 mL/kg,呼吸頻率(RR)12~14次/min,吸入氧濃度(FiO2)1.0,氧流量1.5~2.0 L/min。OLV 后 VT 6 mL/kg,RR 14~16 次/min,氧流量 1.5~2.0 L/min,FiO21.0。側臥位后再次檢查導管位置。術中維持呼氣末二氧化碳分壓[p(CO2)]35~45 mmHg,持續(xù)輸注丙泊酚4~8 mg/(kg·h),瑞芬太尼0.10~0.25 μg/(kg·min),七氟烷1.5%~2.0%。間斷靜脈注射維庫溴銨。根據術中心率、血壓情況酌情使用血管活性藥物,術畢送入胸外科監(jiān)護室。(2)處理組麻醉后雙肺通氣3 min(FiO21.0)后停止通氣,直至患者SpO2由1.00 降至 0.90 即刻復氧(FiO21.0),SpO2達到 1.00 再通氣3 min,隨即脫氧,重復2次后恢復正常通氣,并記錄每次缺氧耐受時間。對照組按上述通氣指標持續(xù)雙肺通氣,手術開始后2組均行單肺通氣。
Tab.1 Comparison of general information between the two groups表1 2組一般資料比較 (n=29)
1.3 觀察指標 2 組分別于麻醉前(T)、OLV 前(T0)、OLV 30 min(T1)、OLV 60 min(T2)、OLV 90 min(T3)采集橈動脈及頸內靜脈血行血氣分析,并根據肺泡毛細血管末端氧含量(CcO2)、動脈血氧含量(CaO2)、混合靜脈血氧含量(CˉvO2)計算各時間點Qs/Qt,Qs/Qt=(CcO2-CaO2)/(CcO2-CˉvO2)×100%。同時檢測 T0、T1、T2 及 T3 時的 PLT 及 MPV。記錄OLV時間、術中各時刻的HR、MAP、SpO2、呼氣末p(CO2)和氣道壓(Peak)。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 21.0 統(tǒng)計學軟件進行分析,計量資料以均數±標準差()表示,組間p(O2)、Qs/Qt、PLT 及MPV比較采用重復測量的方差分析,其余資料符合正態(tài)分布者行配對或獨立樣本t檢驗,不符合正態(tài)分布者行秩和檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 2 組術中一般情況比較 2 組術中 MAP、SpO2、HR、Peak 及術中動脈血氣包括p(CO2)、酸堿度(pH)、血紅蛋白(Hb)、動脈血氧飽和度(SaO2)差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表2、3。
Tab.2 Comparison of intraoperative vital signs and Peak between the two groups表2 2組術中生命體征及Peak比較 (n=29,)
Tab.2 Comparison of intraoperative vital signs and Peak between the two groups表2 2組術中生命體征及Peak比較 (n=29,)
均P>0.05
T3 82.0±8.3 80.2±10.4 T1 83.4±6.9 78.9±6.4 1.5400.735組別對照組處理組t組別對照組處理組t 0.997±0.004 0.998±0.003 0.298 0.995±0.006 0.993±0.010 0.913 0.995±0.007 0.994±0.009 0.310 0.995±0.005 0.993±0.009 1.013 T2 67.8±6.7 66.6±4.9 0.778 T3 66.9±6.9 66.7±5.6 0.083組別對照組處理組t組別對照組處理組t HR(次/min)T0 69.5±7.9 69.7±6.0 0.111 Peak T0 16.3±2.0 17.1±1.8 1.670 T1 69.5±7.7 69.0±5.0 0.301 T1 25.0±2.7 25.2±2.4 0.253 T2 25.0±2.8 25.1±2.2 0.255 T3 24.8±3.0 25.5±2.3 0.906 MAP(mmHg)T0 82.7±8.4 79.2±6.5 1.531 SpO2 T0 T2 81.8±7.3 80.3±6.7 0.816 T1T2T3
Tab.3 Comparison of intraoperative blood gas between the two groups表3 2組術中血氣比較 (n=29,)
Tab.3 Comparison of intraoperative blood gas between the two groups表3 2組術中血氣比較 (n=29,)
均P>0.05
T0 42.6±3.1 43.4±5.9 0.639 T2 43.7±4.0 43.5±5.5 0.161 T3 43.3±3.6 43.5±6.2 0.154組別處理組對照組t組別處理組對照組t組別處理組對照組t組別處理組對照組t T1 43.5±4.2 44.0±6.0 0.379 T0 7.39±0.03 7.39±0.05 0.135 T1 7.37±0.03 7.38±0.04 0.933 p(CO2)(mmHg)T 39.7±3.5 40.5±2.0 1.001 pH T 7.40±0.03 7.42±0.02 1.957 Hb(g/L)T 133.0±13.0 132.2±14.5 0.200 SaO2 T 0.96±0.01 0.96±0.01 1.732 T2 7.37±0.03 7.38±0.03 0.476 T3 7.37±0.03 7.38±0.04 0.666 T0 126.4±12.7 126.2±14.4 0.058 T1 121.4±13.6 123.2±15.7 0.481 T2 122.2±15.1 122.1±14.3 0.009 T3 122.3±15.3 122.8±14.3 0.124 T3 1.00±0.01 0.99±0.01 0.999 T0 1.00±0.00 1.00±0.01 0.644 T1 0.99±0.01 0.99±0.01 1.290 T2 0.99±0.01 0.99±0.01 0.776
2.2 處理組2 次HPC 后血氣分析結果 與第1 次比,第2次HPC后p(O2)、SaO2均升高,缺氧耐受時間延長(均P<0.05)。2 次HPC 后均有輕度的CO2蓄積,但2次比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表4。
Tab.4 Comparison of blood gas results in treatment group between two times of HPC表4 處理組2次HPC后血氣比較 ()
Tab.4 Comparison of blood gas results in treatment group between two times of HPC表4 處理組2次HPC后血氣比較 ()
*P<0.05
時間第1次第2次t n 29 29 p(O2)(mmHg)62.6±6.5 67.6±5.9 3.889*p(CO2)(mmHg)65.1±6.3 67.8±9.0 1.731時間第1次第2次t pH 7.26±0.04 7.24±0.05 2.369*SaO2 0.874±0.040 0.895±0.028 3.066*缺氧耐受時間(min)6.9±1.3 7.9±1.1 3.388*
2.3 術中氧合指標
2.3.1 2 組p(O2)比較結果 2 組 T1、T2、T3 時p(O2)較T0均明顯下降(P<0.01),從T1開始處理組p(O2)逐漸上升(F時間=549.720,P<0.01),且處理組p(O2)高于對照組(F組間=36.343,P<0.01),HPC、時間對p(O2)存在交互效應(F交互=33.202,P<0.01)。組內比較:處理組 T2、T3 時p(O2)均較 T1 時上升(P<0.01),對照組p(O2)僅 T3 較 T1 時上升(P<0.01)。組間比較:2組在T0時p(O2)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。處理組在T1、T2、T3 時p(O2)均較對照組高(P<0.05或P<0.01),且T2、T3時明顯偏高,見表5。
Tab.5 Comparison of p(O2)and Qs/Qt between the two groups表5 2組p(O2)及Qs/Qt比較 (n=29,)
Tab.5 Comparison of p(O2)and Qs/Qt between the two groups表5 2組p(O2)及Qs/Qt比較 (n=29,)
*P<0.05,**P<0.01;a 與 T0 比較,b 與 T1 比較,c 與 T2 比,P<0.05;表6同
F 207.358**117.175**T1 134.2±29.5a 165.3±44.4a 3.140*T2 136.4±24.8a 220.3±39.4ab 9.693**8.759**組別對照組處理組t組別對照組處理組t p(O2)(mmHg)T0 399.3±60.8 381.2±51.7 1.223 Qs/Qt T0 15.1±3.1 15.9±2.6 1.064 T3 157.5±31.6abc 256.2±51.9abc T1 27.9±2.5a 26.7±2.2a 2.020*T2 28.2±1.2a 23.8±1.9ab 10.279**T3 27.1±1.6abc 22.1±2.6abc 9.031**F 198.891**88.277**
2.3.2 2 組 Qs/Qt 比較結果 2 組 T1、T2、T3 時 Qs/Qt較T0 明顯上升(P<0.01),從T1 開始,處理組Qs/Qt逐漸下降(F時間=456.617,P<0.01),且處理組Qs/Qt較對照組低(F組間=34.733,P<0.01),時間及HPC 對Qs/Qt 有交互作用(F交互=29.553,P<0.01)。組內比較:處理組T2、T3時Qs/Qt均較T1時下降(P<0.05),對照組僅T3 較T1 時Qs/Qt 下降(P<0.05)。組間比較:兩組在T0 時Qs/Qt 值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。處理組在 T1、T2、T3 時 Qs/Qt 均較對照組低(P<0.05或P<0.01),且在T2、T3時更明顯,見表5。
2.4 PLT及MPV
2.4.1 PLT 比較結果 2 組 PLT 與 T0 時比較均有下降趨勢(F時間=25.947,P<0.01),但處理方式對其無明顯影響(F組間=2.498,P>0.05),也與時間無交互影響(F交互=0.331,P>0.05)。組內比較:處理組T2、T3時PLT 較T0 時下降(P<0.05),對照組T1、T2、T3 時PLT 較 T0 時均下降(P<0.05)。組間比較:2 組在T0、T1、T2、T3 時 PLT 差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),見表6。
Tab.6 Comparison of PLT and MPV between the two groups表6 2組PLT及MPV比較 (n=29,)
Tab.6 Comparison of PLT and MPV between the two groups表6 2組PLT及MPV比較 (n=29,)
組別對照組處理組t組別對照組處理組t F T1 186.5±76.7a 181.4±45.9 0.726 T2 194.4±84.7a 181.7±49.3a 0.283 T3 186.2±65.4a 166.5±44.1a 20.112**6.649**PLT(×109/L)T0 210.3±58.8 212.7±64.3 0.991 MPV(fL)T0 11.5±1.2 11.2±1.1 0.868 1.341 T1 11.4±1.2 11.6±1.2 0.669 T2 11.5±1.3 11.4±1.0 0.362 T3 11.3±1.2 11.3±1.1 0.067 F 2.321 0.682
2.4.2 MPV 比較結果 處理組及對照組在T0、T1、T2、T3時MPV差異無統(tǒng)計學意義(F時間=1.818,F組間=0.028,F交互=1.497,均P>0.05),見表6。
低氧預處理是人為使動脈血氧飽和度降低的方法。Lu 等[2]首次利用全身 HPC 來評估動物對低氧的耐受能力,發(fā)現隨著缺氧運行次數增多,動物的耐受力增加。臨床上可通過間斷通氣或重復屏氣、吸入低氧氣體(2%~16%)等無創(chuàng)方法完成,預缺氧可以是一次或多次,但每次缺氧時間必須是短暫的,長時間缺氧反而會加重損傷[3]。由于氧解離曲線特點,p(O2)在 60~110 mmHg 時 SaO2在 0.91~0.99 之間無明顯變化。臨床上常采用SpO2間接反映SaO2變化,但反映輕度缺氧的時間有一定延遲,靜息下SpO2在 0.85 以上比較安全[4]。p(O2)50~60 mmHg或伴p(CO2)50~70 mmHg 時為輕度呼吸衰竭狀態(tài),此時機體首先啟動代償性反應以自我保護。而保護性肺通氣策略提出的允許性高碳酸血癥(permission hypercapnia,PHC)允 許 成 人p(CO2)在 50~70 mmHg,PHC在機械通氣中能安全應用[5]?;谝陨侠碚摚狙芯客ㄟ^短暫的脫氧-復氧的方式建立低氧預處理模型,但低氧程度處于安全可控范圍內并在氣管插管全麻下可迅速恢復通氣,不影響手術進程,亦有利于在改為OLV 后機體更快地適應肺組織塌陷狀態(tài)。研究結果表明,隨著HPC重復實施,第2次HPC后p(O2)及SaO2比第1次有所上升,且缺氧耐受時間延長,提示重復而短暫的HPC與單次輕度缺氧一樣可以誘發(fā)機體代償機制,從而改善患者的氧合。
單肺通氣是手術患者經支氣管插管進行兩肺隔離,僅利用非手術側肺進行機械通氣的方法,在肺葉切除術中廣泛應用。研究表明,單肺通氣30 min內,患側肺組織的局部血流量可減少60%,且手術時間越長缺氧損害越嚴重[6]。OLV期間患者術中出現低氧血癥可高達16%,從而影響患者呼吸及循環(huán)的穩(wěn)定[7]。本研究結果也證實了行單肺通氣后,患者的Qs/Qt 較雙肺通氣時明顯上升,p(O2)則明顯下降。如果機體代償不足,很易發(fā)生低氧血癥,所以單肺通氣之前提高機體對低氧的耐受力、避免機體遭受嚴重缺氧打擊是臨床醫(yī)生盡力要解決的問題。
自主呼吸時及雙肺通氣時的p(O2)高低與OLV后的p(O2)水平有明顯的關系[8]。本研究中2組患者麻醉前及OLV 前的p(O2)均無明顯差異,而經HPC處理患者OLV 后各時間點p(O2)較對照組明顯升高,Qs/Qt 明顯降低,提示HPC 對后期可能發(fā)生的低氧血癥具有一定的保護作用。其機制可能類似阻塞性通氣功能障礙患者行單肺通氣時,較術前肺功能正?;颊吒灰装l(fā)生低血氧癥一樣[9]。臨床上間斷肺通氣預處理可將OLV 后的急性缺氧變?yōu)槁赃^程,從而使肺組織經歷缺氧適應,減輕脫氧初期形成的通氣/血流比值失衡[10]。經過重復短暫的低氧刺激,啟動并加強了肺的有效自我調節(jié)機制。理論上HPV 可以使分流率由40%下降至22%,從而維持單肺通氣期間的通氣/血流比值[11]。HPC 可加強HPV作用,減輕肺的氧化應激反應,改善肺的氧合功能,從而維持肺通氣/血流比值[12]。在本研究中,行HPC的患者在OLV 以后p(O2)呈上升趨勢,氧合改善較為明顯。且隨著手術的進行,需間斷對萎陷側肺行膨肺、吸痰等處理,再次重復了脫氧-復氧的過程,從而有效改善OLV時患者氧合。
HPV 與多種體液因子有關,其中直接作用的包括內皮素及NO,間接作用的包括腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-8、促紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)等[13]。低氧可增加EPO 濃度,刺激紅細胞生成,增加血液黏度和PLT。低氧應答與血小板的活化有一定的關系[14]。PLT為影響HPV反應的重要因素,存在容量-反應曲線。MPV 是反映血小板功能的指標之一,與血小板功能具有潛在聯(lián)系。本研究中,對照組OLV后PLT降低,可能為手術出血使血小板丟失、麻醉藥物擴張血管和液體輸注稀釋血液等導致,也可能因OLV 抑制肺的血小板生成功能,使血小板減少[15]。行 HPC 患者的 PLT 在OLV 期間無明顯上升或下降趨勢,可能HPC 對PLT有一定的影響,但OLV 時間不長未能體現出其效應,也可能HPC 對患者肺氧合的作用與PLT 及其功能無明顯相關。
綜上所述,單肺通氣前低氧預處理可提高患者單肺期間氧分壓、降低肺內分流率、改善肺葉切除術患者的氧合,其作用與血小板計數及功能的關系不明確。