宋正杰, 林栓同, 程靜林, 李治松

(1.鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院 麻醉科, 河南 鄭州, 450016;2.山東省泰安市立醫(yī)院 手術(shù)麻醉中心, 山東 泰安, 271000)

心胸外科手術(shù)常使用雙腔支氣管導(dǎo)管對非手術(shù)側(cè)肺進行單肺通氣(OLV), 以獲得良好的肺隔離效果，充分暴露術(shù)野，提供良好操作空間。隨著OLV技術(shù)的推廣應(yīng)用, OLV相關(guān)肺損傷、氣體交換與肺保護策略等日益引起關(guān)注。術(shù)后肺部并發(fā)癥(PPCs)嚴重影響著患者的預(yù)后及生活質(zhì)量，目前PPCs的發(fā)生率約為20%, OLV患者的PPCs發(fā)生率甚至更高[1]。通氣相關(guān)性肺損傷(VILI)是PPCs的重要原因，因此保護性通氣策略成為機械通氣時減輕VILI、降低PPCs發(fā)生率的關(guān)鍵舉措[2]。肺保護性通氣策略在減少肺不張、急性肺損傷(ALI)的發(fā)生和減輕炎癥反應(yīng)、縮短住院時間等方面逐漸顯現(xiàn)優(yōu)勢，但圍術(shù)期OLV患者的肺保護性通氣策略仍有待探索。本文從呼吸機參數(shù)設(shè)置、OLV通氣方式、肺復(fù)張策略，藥物和體位對OLV相關(guān)肺損傷的影響等方面進行綜述，旨在為OLV保護性策略的臨床應(yīng)用提供新思路。

1 OLV相關(guān)肺損傷的發(fā)生機制

OLV麻醉期間大潮氣量使肺泡過度擴張，肺泡上皮及血管內(nèi)皮均易受到牽拉，在細胞應(yīng)變力的作用下內(nèi)皮細胞基底膜破裂，滲出大量液體進而導(dǎo)致氣道壓增高，產(chǎn)生壓力-容積性肺損傷。同時，萎陷的肺泡在機械通氣期間隨吸氣、呼氣承受著較大的機械應(yīng)力和張力，加上相互依存的周圍肺泡間產(chǎn)生的剪切力，進一步造成肺萎陷傷。由上述原因?qū)е碌囊幌盗屑毎蜃蛹把仔越橘|(zhì)的級聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的生物傷，也加劇著肺損傷的發(fā)生。高濃度氧甚至純氧吸入可以減少低氧血癥的發(fā)生，但隨之而來的氧化應(yīng)激反應(yīng)不斷增加，激活的大量活性氧自由基(ROS)因不能被及時清除，打破了氧化與抗氧化的平衡而損傷細胞膜正常結(jié)構(gòu)。有研究[3]分析了接受McKeown食管癌切除術(shù)患者術(shù)后并發(fā)癥的預(yù)測因素，發(fā)現(xiàn)OLV<150 min組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率低于OLV≥150 min組患者，且肺炎、肺不張的發(fā)生率也顯著降低，提示長時間OLV可能是PPCs不可忽視的危險因素。另外，OLV期間肺血管阻力受遵循“U”型曲線的肺容量變化的影響，通氣肺的容量變化可增加右心室負荷，進而導(dǎo)致右心室功能障礙[4]。

2 單肺保護性通氣策略

2.1 潮氣量(VT)

胸外手術(shù)OLV患者傳統(tǒng)的機械通氣選擇模式是大VT(≥10 mL/kg)模式，可改善氧合，減少分流，有效降低OLV固有的低氧血癥風(fēng)險[5]。但大VT與炎癥反應(yīng)、ALI、PPCs等有關(guān)[6], 小VT通氣(6～8 mL/kg)已被研究[7]證實是肺保護性策略的基石，更接近人類的生理機能狀態(tài)。與此同時，復(fù)合適宜的呼氣末正壓(PEEP)可有效降低小VT使用不當(dāng)引起的肺不張和PPCs風(fēng)險[8]。一項對OLV大鼠肺組織中水通道蛋白(AQP)表達的研究[9]指出，AQP-1mRNA和AQP-5mRNA表達降低是肺水腫的重要原因之一，肺保護性通氣組[小VT(6～8 mL/kg)復(fù)合5 cmH2O PEEP]與大VT組(10 mL/kg)相比，對這2種蛋白表達的影響減少，因此單肺的保護性通氣可以減輕大鼠肺水腫。MARRET E等[10]在雙盲隨機對照試驗(RCT)中搜集了346名肺葉或全肺切除患者，與大VT組(VT≥10 mL/kg)相比，小VT組(VT 5 mL/kg復(fù)合5～8 cmH2O PEEP)患者術(shù)后30 d內(nèi)肺炎、ALI、急性呼吸窘迫綜合征等肺部并發(fā)癥的發(fā)生率更低，且在氧合、炎癥反應(yīng)方面也更佳。小VT通氣可能導(dǎo)致高碳酸血癥，允許性高碳酸血癥在一定程度上對OLV有益且能增強低氧性肺血管收縮，是針對低氧血癥的保護性生理機制，然而過度的高碳酸血癥會造成血流動力學(xué)波動、右心室功能不全，因此小VT與高碳酸血癥之間的問題仍需進行更深入的研究。

2.2 PEEP

機械通氣時PEEP為0, 可導(dǎo)致麻醉后呼氣末肺容量(EELV)顯著減少，肺不張面積增加，萎陷區(qū)域的肺泡順應(yīng)性降低，而充氣肺組織則過度膨脹。多項大規(guī)模隨機對照試驗(RCTs)表示，使用小VT復(fù)合適宜PEEP可以改善肺不張, ?STBERG E等[8]對比了隨機接受PEEP(7或9 cmH2O)組與無PEEP組的機械通氣患者術(shù)畢肺不張面積的斷層掃描結(jié)果，結(jié)果顯示2組肺不張面積中位數(shù)差異為2.8%, 提示足夠的PEEP可使健康肺部的肺不張面積最小化。SPADARO S等[11]分析了41例胸腔鏡手術(shù)患者的臨床數(shù)據(jù)，在低VT的OLV期間, PEEP從0增加到5 cmH2O和10 cmH2O的分流分數(shù)降低了5%和11%, 且驅(qū)動壓(ΔP)從(16±3)cmH2O(ZEEP)降低到(12±3)cmH2O(PEEP=10 cmH2O), 故認為較高PEEP可改善肺動力學(xué)，使氧合指數(shù)顯著增加，且降低ΔP。KIM N等[12]研究表示，與無PEEP相比，應(yīng)用10 cmH2O或5 cmH2O的PEEP均可提高氧合，但在10 cmH2O PEEP下雙心室舒張功能下降，尤其是右心室收縮舒張功能整體降低，間接影響血流動力學(xué)穩(wěn)定。但相關(guān)研究[13]認為，高PEEP會促使血流轉(zhuǎn)向非通氣側(cè)，加重低氧血癥。

PEEP的選擇與應(yīng)用已逐漸引起臨床醫(yī)生的重視，有研究[11]建議在小VT基礎(chǔ)上復(fù)合5～10 cmH2O PEEP, 但該結(jié)論仍需開展大量臨床研究去證實?？刂菩哉龎和鉅顟B(tài)下，肺泡萎陷以及膨脹程度是跨肺壓的直接表現(xiàn)，代表肺泡壓與胸膜腔壓力之差[14], VILI在一定程度上可表示跨肺壓的大小?？绶螇褐苯幼饔糜讦, 其與肺順應(yīng)性密切相關(guān)，因此設(shè)定PEEP時，在維持患者術(shù)中血流動力學(xué)穩(wěn)定、優(yōu)化呼吸力學(xué)、考量術(shù)后恢復(fù)質(zhì)量等基礎(chǔ)上，盡可能應(yīng)用低ΔP。一項包括2 378名患者的RCT研究[15]分析了術(shù)中高PEEP和低PEEP對PPCs的影響。PARK M等[16]發(fā)現(xiàn)，通過ΔP引導(dǎo)個體化PEEP的保護性通氣策略與常規(guī)保護性通氣相比，患者術(shù)后肺炎或急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)發(fā)生率更低。但VIVES M等[17]并不這么認為，其對結(jié)果持謹慎態(tài)度，認為還需更多樣本以及更有價值的研究數(shù)據(jù)來證實。

一項動物試驗[18]對麻醉后機械通氣的豬通過遞減滴定來獲取最佳PEEP策略，用電阻抗斷層掃描局部通氣和灌注，并使用胸部計算機斷層掃描記錄EELV和血流動力學(xué)，結(jié)果顯示獲取的最佳PEEP水平區(qū)間為12～18 cmH2O, 與零PEEP相比，血氧飽和度顯著增加，動脈血二氧化碳分壓[pa(CO2)]維持較低水平, ΔP降低。最開始在ARDS患者中應(yīng)用的肺開放方法[19]現(xiàn)正逐漸延伸到OLV中，結(jié)合小VT和最佳PEEP構(gòu)成了“肺開放策略”。一項多中心研究[20]表示，與現(xiàn)有結(jié)果相比，采用個體化PEEP的肺開放策略可減少PPCs的發(fā)生。另一項納入1 380例OLV患者的研究[21]也試圖證明個體化參數(shù)設(shè)定將減少高風(fēng)險手術(shù)患者的PPCs，縮短住院時間。相關(guān)研究[22]推薦，所有患者應(yīng)至少給予5 cmH2O PEEP后再進行個體化調(diào)整。電阻抗斷層成像導(dǎo)向PEEP、肺順應(yīng)性導(dǎo)向PEEP等個體化PEEP的選擇策略已應(yīng)運而生，而PEEP的個體化應(yīng)用仍是圍術(shù)期OLV保護性策略的研究熱點。

2.3 機械通氣模式

容量控制通氣(VCV)設(shè)定的VT及頻率可減少死腔通氣，但不適當(dāng)?shù)姆昼娡饬繒斐蓺鈮簜?。壓力控制通?PCV)可降低吸氣峰壓，進而改善動脈血氣，但也存在壓力改變而致VT不足或通氣過度的風(fēng)險。壓力控制-容量保證通氣(PCV-VG)兼具前兩者的優(yōu)點，既可保證設(shè)定的VT具有吸氣減速波模式，又可利用渦流來降低因氣道阻塞而產(chǎn)生的壓力消耗[23]。YAVUZ O等[24]進行了一項單中心、前瞻性對照研究，將患者隨機分為PCV組和VCV組，結(jié)果顯示2組術(shù)中血流動力學(xué)指標水平相似，對氧化應(yīng)激反應(yīng)均未產(chǎn)生顯著影響，且2組術(shù)中、術(shù)后的血清丙二醛變化無顯著差異。MAHMOUD K等[25]將70例接受胸外手術(shù)的成年患者隨機分為PCV-VG組和VCV組, OLV 20 min后PCV-VG組的氧分壓、氧合指數(shù)顯著高于VCV組，且PCV-VG組術(shù)中死腔率及氣道壓更低，術(shù)中、術(shù)后各時點炎癥指標白細胞介素(IL)-8、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、肺泡白蛋白水平均顯著降低。

2.4 術(shù)中吸入氧濃度(FiO2)

低氧血癥是OLV期間面臨的首要挑戰(zhàn)，術(shù)中增高FiO2甚至吸入純氧可預(yù)防或改善低氧血癥，減少嚴重心律失常的發(fā)生。但FiO2如同雙刃劍，也可能導(dǎo)致高氧血癥。高氧血癥可促進ROS生成，進而加重氧化應(yīng)激反應(yīng)，不僅導(dǎo)致肺部細胞結(jié)構(gòu)水腫、纖維化改變，且會增加吸收性肺不張的面積[26]。相關(guān)研究[27]對肺癌根治術(shù)患者OLV后FiO2為50%者與吸入純氧者進行隨機對照分析，發(fā)現(xiàn)50%FiO2可降低肺內(nèi)分流率(Qs/Qt), 預(yù)防肺泡萎陷和減少自由基產(chǎn)生，從而保護肺通氣和氧合功能。還有研究[28]將90例食管癌患者隨機分為FiO260%、FiO275%、FiO290%組，各組患者術(shù)間循環(huán)均保持在較穩(wěn)定狀態(tài)，但FiO2為60%時部分患者可能有低氧血癥潛在風(fēng)險, FiO2提升到75%氧合更充分。由于低氧血癥以及患者對OLV耐受的異質(zhì)性顧慮，多數(shù)研究者認為在滿足機體氧供需平衡的前提下可降低FiO2, 但要盡量避免長時間吸入純氧[29]。對OLV患者安全且肺損傷最小的FiO2水平，目前臨床仍未有明確結(jié)論。

3 OLV方式

臨床對于傳統(tǒng)雙腔支氣管導(dǎo)管(DLET)的利弊已有共識，雙肺隔離效果好，但插管步驟復(fù)雜，術(shù)中易移位[30], 可發(fā)生聲帶、支氣管損傷[31], 甚至有礙于下淋巴結(jié)清掃。近年來，胸腔鏡下食管癌切除術(shù)、胸腔鏡檢查術(shù)等手術(shù)引入了人工氣胸的雙肺通氣(SLET)方式，其是否比傳統(tǒng)DLET通氣[32]更好尚存爭議。此外，人工氣胸雙肺通氣期間需吹入高壓CO2, 會對血流動力學(xué)產(chǎn)生極大影響，甚至有空氣栓塞風(fēng)險, LIN M等[33]證實CO2壓力水平不高于8 mmHg較為安全。一項大型食管癌切除術(shù)回顧性研究[33]顯示, SLET組患者在未開胸前動脈血氧分壓[pa(O2)]、pa(CO2)和呼氣末二氧化碳分壓[pet(CO2)]顯著升高，而pH值和血壓略低，開胸后則由人工氣胸引起的變化逐漸逆轉(zhuǎn)，臨床指標恢復(fù), 2種通氣方式的術(shù)中參數(shù)未見顯著差異，但SLET插管更為方便，術(shù)中管理容易，且氧合良好。在推薦的吹氣壓力下，血流動力學(xué)和呼吸的變化是可以接受的[34-35]。

4 肺復(fù)張(RM)策略

絕大多數(shù)外科手術(shù)機械通氣患者會出現(xiàn)肺不張，即便應(yīng)用小VT復(fù)合PEEP也不足以讓肺泡完全膨脹，仍存在肺泡塌陷現(xiàn)象。MIURA Y等[36]研究表明, OLV過程中接受RM的患者通氣側(cè)肺EELV至少增加了20%，而其中2/3的患者能夠維持由RM所增加的通氣側(cè)肺容量60 min。與單純的保護性通氣或傳統(tǒng)通氣相比，復(fù)合RM的通氣策略可降低通氣肺和血清中的炎癥因子水平[37]。SHI Z G等[38]對OLV肥胖患者應(yīng)用PEEP聯(lián)合RM策略，提示術(shù)中和術(shù)后6 h的通氣/血流比例降低，氧合得以顯著改善，且IL-6、TNF-α水平降低。RM可增加呼氣末容積，改善通氣，減輕炎癥反應(yīng)，是保護性通氣策略的重要補充。然而，RM策略雖可改善肺順應(yīng)性和氧合，但其維持氧合作用時間較短，因此推薦RM后個體化應(yīng)用PEEP，以避免肺泡過度膨脹或塌陷。與此同時，醫(yī)務(wù)人員對RM所帶來的潛在危險仍需謹慎對待[39], 臨床中應(yīng)持續(xù)監(jiān)測血流動力學(xué)指標、氣道壓參數(shù)等的變化，以減少并發(fā)癥的發(fā)生。

5 藥物應(yīng)用及體位

OLV過程中，麻醉藥物對心血管系統(tǒng)、氧合、全身炎癥反應(yīng)、術(shù)后并發(fā)癥均存在明顯影響。CHO Y J等[40]將103例肺癌患者隨機分為2組，分別實施地氟醚麻醉、丙泊酚麻醉, OLV 30 min后，地氟醚組患者的氧分壓較丙泊酚組更低。一項多中心RCT[41]表明，住院期間丙泊酚組OLV患者的并發(fā)癥發(fā)生率高于地氟醚組，但2組術(shù)后遠期并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但也有研究[42]證實，接受吸入性麻醉的患者較接受靜脈麻醉的患者預(yù)后更差。KIM H J等[43]研究結(jié)果表明，與使用丙泊酚的OLV患者相比，七氟醚并未顯示出對內(nèi)皮細胞的保護作用。另有研究[44-45]提示，相比于丙泊酚，七氟醚在抑制全身和局部炎癥反應(yīng)、降低PPCs發(fā)生率方面作用更明顯，對血流動力學(xué)指標的影響也更小[45]。此外，研究[46]證實丙泊酚較七氟烷與芬太尼聯(lián)合應(yīng)用時，更能提高肺部手術(shù)患者的腦氧飽和度，具有一定的腦保護作用。王暉等[47]將60例食管癌根治術(shù)患者隨機分為生理鹽水對照組和甲強龍?zhí)幚斫M，預(yù)處理后行OLV, 發(fā)現(xiàn)處理組各時點氧合指數(shù)增加，促炎因子水平降低，抑炎因子水平升高。患者取側(cè)臥位行OLV時，由于通氣側(cè)肺的重力作用以及非通氣側(cè)肺的缺氧性肺血管收縮作用，通氣側(cè)肺可獲得較大的灌注量，而缺血再灌注損傷和相對低氧血癥均可對通氣側(cè)肺造成損傷。但有研究[48]指出，側(cè)臥位OLV時通氣側(cè)肺的彈性及機械力增加。

6 小 結(jié)

PPCs是影響心胸外科患者圍術(shù)期康復(fù)和預(yù)后的重要原因，因此PPCs的預(yù)防已成為臨床醫(yī)生的重要關(guān)注點。肺保護性策略主要包括以下幾方面: 小VT減少容積傷和氣壓傷，限制平臺壓以防肺泡過度擴張; 利用個體化PEEP增加吸氣末容積，維持肺泡開放狀態(tài)，從而減少肺不張的發(fā)生; 控制FiO2, 優(yōu)化氧合狀態(tài)，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)性損傷; 重視RM策略的補充作用，以改善局部肺不張，提升順應(yīng)性。綜合運用以上措施并結(jié)合適宜的通氣模式或通氣方法，輔以恰當(dāng)?shù)穆樽矸桨?，將有助于進一步減少圍術(shù)期肺部并發(fā)癥的發(fā)生。目前，臨床對于PEEP、FiO2、通氣模式、RM方法以及麻醉藥物的使用仍存在著許多矛盾觀點，尚需開展更多的大規(guī)模臨床研究，從而為圍術(shù)期肺保護提供精準化指導(dǎo)。