王福娟 蘇瑞雪
甘肅省傳染病醫(yī)院,甘肅 蘭州 730046
呼氣末正壓(positive end expiratory pressure,PEEP)聯(lián)合小潮氣量、肺復(fù)張策略的肺保護(hù)性通氣,可以避免肺泡過度膨脹或不張,有效改善肺泡氧合,減輕呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷(AILI)。有研究報(bào)道,單肺通氣(one-lung ventilation,OLV)期間分別應(yīng)用PEEP值為5、6、8、10cm H2O聯(lián)合小潮氣量與傳統(tǒng)通氣策略比較,術(shù)中動脈氧合、肺順應(yīng)性和術(shù)后炎性因子等指標(biāo)的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但未得出最佳PEEP值[1]。另有文獻(xiàn)分析急性呼吸窘迫綜合征患者發(fā)現(xiàn),只有伴隨驅(qū)動壓降低的PEEP,才具有肺保護(hù)作用[2]。因此,本研究旨在觀察胸外科手術(shù)OLV期間,以驅(qū)動壓為導(dǎo)向的個(gè)體化PEEP的肺保護(hù)策略與患者術(shù)后AILI的相關(guān)性分析。
1.1 臨床資料 選擇2019年4月至2020年4月期間,甘肅省傳染病醫(yī)院擇期行肺葉切除術(shù)患者40例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前心功能基本正?;蜉p度功能障礙;(2)血氧飽和度在平靜未吸氧條件下達(dá)到90%以上;(3)無嚴(yán)重貧血、未控制的高血壓、冠心病、嚴(yán)重心律失常、糖尿病、甲狀腺疾病等;(4)肝、腎功能基本正常。40例患者根據(jù)PEEP值隨機(jī)分為兩組,每組20例:C組(PEEP=5)、P組(個(gè)體化PEEP),各組患者一般情況資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。本研究經(jīng)甘肅省傳染病醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),患者及家屬知情同意。
表1 患者一般情況資料
1.2 麻醉方法 患者入室后,局麻下建立動靜脈通路(右側(cè)頸內(nèi)靜脈,右側(cè)橈動脈),第一小時(shí)給予乳酸鈉林格液10mL/kg,同時(shí)監(jiān)測有創(chuàng)血壓、心電圖、心率、指脈氧飽和度、尿量。依次靜脈注射:咪達(dá)唑侖注射液0.05mg/kg,枸櫞酸舒芬太尼5μg/kg,注射用依托咪酯3mg/kg,羅庫溴銨0.6mg/kg,90秒至120秒后視頻喉鏡輔助下置入一次性無菌支氣管導(dǎo)管(導(dǎo)管型號男性選擇F37號,女性選擇F35號)。采用纖維支氣管鏡確定導(dǎo)管的正確位置,保障雙肺隔離效果。使用Datex~Ohmeda Aespire View麻醉機(jī)控制呼吸。麻醉維持均用效應(yīng)室靶控輸注模式,異丙酚2~5μg/mL,瑞芬太尼2.5~5ng/mL,羅庫溴銨0.15mg/kg/30~40min追加,維持血壓心率波動范圍不超過基礎(chǔ)血壓心率的20%。手術(shù)開始后行健側(cè)肺單肺通氣。
C組患者機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)定:雙肺通氣V 7mL/kg,I∶E=1∶2,RR12次/分,單肺通氣V5 mL/kg,I∶E=1∶2,RR14次/分,并給予PEEP5cmH2O,調(diào)節(jié)呼吸頻率維持PEtCO2于正常范圍(35~45mmHg)。P組患者機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)定:雙肺通氣時(shí)參數(shù)設(shè)定同C組,但單肺通氣時(shí)V為5mL/kg,I∶E=1∶2,并以驅(qū)動壓為向?qū)У味▊€(gè)體化PEEP,調(diào)節(jié)呼吸頻率維持PetCO2正常范圍(35~45mmHg)。兩組患者均由頸內(nèi)靜脈置管采集術(shù)前、術(shù)后24h血樣。
1.3 觀察指標(biāo) 測定時(shí)點(diǎn):T1(雙肺通氣15min)、T2(單肺通氣20min)、T3(單肺通氣60min)、T4(恢復(fù)雙肺通氣15min)、t0(術(shù)前)、t1(術(shù)后24h)。記錄T1、T2、T3、T4、的5個(gè)時(shí)間點(diǎn)的PEEP、肺順應(yīng)性、驅(qū)動壓、氣道峰壓(Ppeak)。于t0(術(shù)前)、t1(術(shù)后24h)采集靜脈血2次,每次約4mL,加入EDTA抗凝管,3000r/min離心10min后取上清保存于-80℃待測。用ELISA法測定并記錄t0、t1血中IL-6、HMGB1的濃度。試劑盒由江萊生物醫(yī)藥生產(chǎn),操作步驟嚴(yán)格按說明書進(jìn)行,最低測定濃度為10ng/L。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以(±s)表示,組內(nèi)比較采用單因素方差分析(ANOVA),組間比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組患者術(shù)中呼吸力學(xué)參數(shù)比較 與C組比較,P組T2、T3時(shí)驅(qū)動壓降低、Ppeak、肺順應(yīng)性、PEEP升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 兩組患者呼吸力學(xué)指標(biāo)比較(±s)
表2 兩組患者呼吸力學(xué)指標(biāo)比較(±s)
注:與C組比較,a P<0.05
指標(biāo) 分組 T1 T2 T3 T4驅(qū)動壓 C組 9.6±2.1 14.6±4.2 13.8±5.4 9.9±2.7(cmH20) P組 8.9±3.6 11.2±2.8a 10.8±3.3a 9.2±3.1 PPeak C組 15.1±2.2 24.3±2.8 23.1±3.5 16.3±3.1(cmH20) P組 15.5±3.1 19.0±3.6a 18.9±4.1a 16.0±3.2肺順應(yīng)性 C組 36.5±5.2 20.5±5.3 22.1±4.2 34.8±5.4(mL/cmH2O) P組 35.8±6.3 24.7±4.6a 26.2±5.8a 33.0±6.1 PEEP C組 5.0±0.0 5.0±0.0 5.0±0.0 5.0±0.0(cmH20) P組 5.0±0.0 8.2±1.1a 7.6±1.5a 5.0±0.0
2.2 兩組患者炎性因子 P組、C組t1時(shí)血清IL-6和HMGB1均較t0時(shí)高,患者出現(xiàn)炎癥反應(yīng);t1時(shí)刻,與C組比較,P組血清IL-6和HMGB1濃度均降低、差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
表4 兩組患者炎性因子比較(±s)
表4 兩組患者炎性因子比較(±s)
注:與t0比較,a P<0.05;與C組比較,b P<0.05
指標(biāo) 組別 t0 t1 HMGB1 C組 3.56±0.46 6.67±1.23ab(μg/L) P組 3.51±0.42 5.23±0.97a IL-6 C組 14.60±2.50 32.20±3.60a(ng/L) P組 15.50±2.20 24.30±2.70ab
單肺通氣是胸外科手術(shù)主要機(jī)械通氣方法之一,在改善手術(shù)視野和防止健肺被感染的同時(shí),誘發(fā)并激活炎癥反應(yīng),而引起肺組織損傷產(chǎn)生胸部術(shù)后并發(fā)癥(PPC)[3,4]。
保護(hù)性通氣策略包括小潮氣量、PEEP、肺復(fù)張策略三個(gè)方面,其中確定最適宜的PEEP對患者至關(guān)重要。呼吸力學(xué)中,驅(qū)動壓是肺的呼吸活動的直接動力,驅(qū)動壓為潮氣量與呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性的比值,呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性與呼氣末容積相關(guān),因此驅(qū)動壓可以理解為潮氣量與呼氣末容積標(biāo)準(zhǔn)化比值,間接反映了整體肺應(yīng)力和肺應(yīng)變[5]。肺應(yīng)力和肺應(yīng)變是反映肺組織承受張力及容積變化指標(biāo)[6],超過生理限度的肺應(yīng)力和肺應(yīng)變可能增加肺組織載荷,引起細(xì)胞外基質(zhì)和肺泡上皮細(xì)胞、肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的破壞,造成肺損傷[7]。另有研究表明,過高的肺應(yīng)力和應(yīng)變還可以刺激炎癥因子增生,誘導(dǎo)并參與炎癥發(fā)生發(fā)展過程[8]。這提示我們,可以通控制肺應(yīng)力和肺應(yīng)變來控制肺損傷。麻醉中機(jī)械通氣患者,驅(qū)動壓=平臺壓-PEEP,驅(qū)動壓容易獲得。因此,以驅(qū)動壓為向?qū)У味ㄗ罴裀EEP,可以最大限度減少肺應(yīng)力和肺應(yīng)變,實(shí)現(xiàn)減少機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷的效果。本實(shí)驗(yàn)P組設(shè)計(jì)中,PEEP的設(shè)置從5開始逐步提高,每次持續(xù)10個(gè)通氣周期,密切觀察直至循環(huán)發(fā)生改變,記錄不同PEEP對應(yīng)的氣道峰壓,計(jì)算驅(qū)動壓,滴定患者的個(gè)體化PEEP。單肺通氣期間選擇最小驅(qū)動壓對應(yīng)的PEEP,聯(lián)合小潮氣量的單肺保護(hù)模式。研究結(jié)果顯示,與C組比較,P組(個(gè)體化PEEP)單肺通氣過程中(T2、T3),氣道峰壓降低、肺順應(yīng)性升高(P<0.05)。
本研究中使用IL-6、HMGB1兩項(xiàng)指標(biāo)評估術(shù)后肺損傷程度。IL-6是一種急性時(shí)相蛋白,主要作用為調(diào)節(jié)和介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。IL-6可增加肺泡II型上皮細(xì)胞(AT-II)DNA雙鏈斷裂損傷,減少肺泡表面活性物質(zhì)分泌,在肺組織細(xì)胞損傷中發(fā)揮重要作用。IL-6的數(shù)值也隨炎癥反應(yīng)的加重而增加,與炎癥反應(yīng)成正相關(guān)。HMGB1既參與炎癥反應(yīng),還能夠刺激誘導(dǎo)腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素1β等多種炎性介質(zhì)的釋放,加重炎癥級聯(lián)反應(yīng),引起瀑布效應(yīng)[9,10]。研究表明,術(shù)中非通氣側(cè)長時(shí)間呈持續(xù)的低氧狀態(tài),可以激活p38MAPK信號通路,調(diào)控促炎癥細(xì)胞因子的基因表達(dá)及蛋白合成,誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞活化釋放大量HMGB1,導(dǎo)致促炎性/抗炎性細(xì)胞因子的失衡[11]。HMGB1隨炎癥反應(yīng)的加重而增加,與炎癥反應(yīng)成正相關(guān)[12]。P組(個(gè)體化PEEP)患者術(shù)后24小時(shí),IL-6、HMGB1明顯低于C組(PEEP=5),提示術(shù)后炎癥反應(yīng)比較C組明顯減輕。這表示低驅(qū)動壓對應(yīng)的PEEP能夠在減少塌陷肺泡數(shù)量,保持遠(yuǎn)端塌陷氣道擴(kuò)張的同時(shí),增加肺泡擴(kuò)張性,減輕肺損傷,降低術(shù)后炎性因子水平。
綜上所述,本研究證實(shí)以驅(qū)動壓為向?qū)У膫€(gè)體化聯(lián)合肺保護(hù)策略可以穩(wěn)定患者呼吸力學(xué),顯著降低術(shù)后血清IL-6、HMGB1水平,有效減輕術(shù)后炎癥反應(yīng),值得在單肺通氣中廣泛應(yīng)用。