錢(qián) 敏 傅元豪 凌云鵬 徐 懋

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100191)

術(shù)后肺部并發(fā)癥(postoperative pulmonary complications，PPCs)是心臟手術(shù)預(yù)后不良的重要危險(xiǎn)因素[1]。隨著微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展，微創(chuàng)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(minimally invasive direct coronary artery bypass grafting，MIDCABG)在臨床應(yīng)用日益廣泛[2]。MIDCABG術(shù)中需要采用單肺通氣(one-lung ventilation, OLV)使左肺塌陷，進(jìn)一步增加圍術(shù)期低氧血癥和肺不張等PPCs的風(fēng)險(xiǎn)。以肺復(fù)張(alveolar recruitment maneuver，ARM)為重要干預(yù)措施的肺保護(hù)通氣(protective lung ventilation，PLV)策略可以促進(jìn)萎陷的肺泡復(fù)張，改善氧合，提高肺順應(yīng)性[3]，但Bautin等[4]報(bào)道ARM會(huì)引起心臟手術(shù)患者的血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)。如何實(shí)施ARM，目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的方式包括壓力控制性肺膨脹法、壓力控制法和呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)遞增法[5]。PEEP遞增法ARM通過(guò)階梯式增加氣道壓力，可避免潮氣量突然增大所致的容積傷[6]，減少ARM過(guò)程中血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)[7]，但其能否安全應(yīng)用于行MIDCAB患者，尚需臨床研究證實(shí)。本研究旨在探討PEEP遞增法ARM對(duì)MIDCABG患者血流動(dòng)力學(xué)及呼吸力學(xué)的影響,評(píng)價(jià)其臨床應(yīng)用的安全性和有效性。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

本研究獲得北京大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)科學(xué)研究倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)(批文號(hào)：2016醫(yī)倫審第291-01號(hào))，患者均簽署知情同意書(shū)。病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：擇期行MIDCABG患者；年齡18歲以上；美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)；紐約心臟病學(xué)會(huì)(New York Heart Association，NYHA)心功能分級(jí)Ⅰ～Ⅲ級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：體重指數(shù)(body mass index，BMI)>40.0；有肺部手術(shù)史或呼吸功能不全、肺部感染、活動(dòng)性哮喘；術(shù)中更改手術(shù)方式；嚴(yán)重肝腎功能不全；術(shù)前或術(shù)中出現(xiàn)嚴(yán)重心律失?；驀?yán)重血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定者；急診手術(shù)或休克患者；進(jìn)行性神經(jīng)肌肉疾?。恍g(shù)后二次手術(shù)者。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，ARM可使雙肺通氣(two-lung ventilation，TLV)時(shí)PaO2增加40 mm Hg，標(biāo)準(zhǔn)差為55 mm Hg，設(shè)雙側(cè)α=0.05，把握度為90%，失訪率為20%，采用PASS軟件計(jì)算樣本量為22例。選取2019年1月～2020年12月我院擇期22例MIDCABG為研究對(duì)象，1例因麻醉誘導(dǎo)后出現(xiàn)過(guò)敏性休克、1例因術(shù)后出血二次手術(shù)退出本研究，共20例納入本研究。男13例，女7例。4例前降支狹窄，1例前降支、對(duì)角支/中間支狹窄,2例前降支、回旋支狹窄，5例前降支、對(duì)角支/中間支、回旋支狹窄，4例前降支、回旋支、右冠狀動(dòng)脈狹窄，3例前降支、對(duì)角支/中間支、右冠狀動(dòng)脈狹窄，1例前降支、對(duì)角支/中間支、回旋支、右冠狀動(dòng)脈狹窄，病變血管狹窄均>70%。年齡(60.7±9.6)歲。術(shù)前用力肺活量占預(yù)計(jì)值(86.6±12.5)%，左心室射血分?jǐn)?shù)(68.86±9.18)%。術(shù)前歐洲心臟手術(shù)危險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)低危9例，中危8例，高危3例。合并糖尿病6例，原發(fā)性高血壓10例，腦血管疾病4例。既往陳舊性心肌梗死 7 例。

1.2 方法

采用標(biāo)準(zhǔn)化方案進(jìn)行麻醉?；颊呷胧中g(shù)間后，開(kāi)放外周靜脈通道，常規(guī)監(jiān)測(cè)脈搏氧飽和度、心率(heart rate，HR)。局麻下行橈動(dòng)脈穿刺置管，監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈壓。誘導(dǎo)前患者面罩吸入100%氧氣3 min，流量6 L/min。麻醉誘導(dǎo)：靜脈注射舒芬太尼0.5～1.0 μg/kg，依托咪酯0.15～0.3 mg/kg，丙泊酚1～2.0 mg/kg，羅庫(kù)溴銨0.6～0.9 mg/kg。行左側(cè)雙腔氣管導(dǎo)管插管，使用纖維支氣管鏡定位后行雙肺機(jī)械通氣(Drager Anestiva 4，Datex-Ohmeda Inc，美國(guó))。經(jīng)右頸內(nèi)靜脈或鎖骨下靜脈置入中心靜脈導(dǎo)管(Arrow International Inc，美國(guó))。經(jīng)頸內(nèi)靜脈置入Swan-Ganz導(dǎo)管，采用Vigilance Ⅱ監(jiān)測(cè)儀(Edwards Lifesciences，Irvine,美國(guó))連續(xù)監(jiān)測(cè)心臟指數(shù)(cardiac index，CI)。麻醉維持：吸入七氟烷1.0%～2.0%，維持腦電雙頻指數(shù)40～60，間斷給予舒芬太尼0.3 μg/kg，羅庫(kù)溴銨0.4 mg/kg，根據(jù)術(shù)中情況增減劑量。在雙肺和單肺通氣期間采用容量控制通氣，TLV時(shí)潮氣量(tidal volume，VT)設(shè)為8 ml/kg，OLV時(shí)VT設(shè)為6 ml/kg(根據(jù)預(yù)計(jì)體重設(shè)置)；PEEP設(shè)為5～6 cm H2O，吸入氧濃度(fraction of inspiratory oxygen,FiO2)為60%，吸呼比為1∶2，吸氣末暫停為10%，調(diào)節(jié)呼吸頻率維持呼氣末二氧化碳分壓在35～45 mm Hg[5]。術(shù)中采用血液回收系統(tǒng)進(jìn)行自體血液回收，根據(jù)血壓、心率和漂浮導(dǎo)管監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及吻合冠脈情況合理使用血管活性藥物(包括硝酸甘油、去甲腎上腺素、去氧腎上腺素、多巴胺等)，維持術(shù)中心率血壓波動(dòng)于術(shù)前基礎(chǔ)值±30%內(nèi)。單肺通氣結(jié)束后采用手法膨肺。手術(shù)結(jié)束后，更換雙腔氣管導(dǎo)管為單腔氣管導(dǎo)管，轉(zhuǎn)入ICU繼續(xù)機(jī)械通氣治療。

氣管插管10 min后TLV時(shí)、OLV10 min后實(shí)施ARM：首先將通氣模式改為壓力控制，調(diào)整吸氣壓至VT達(dá)到容量控制模式時(shí)的VT，將PEEP從6 cm H2O調(diào)整到10 cm H2O，機(jī)械通氣2 min評(píng)估血流動(dòng)力學(xué)情況，如果平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure，MAP)、HR或CI較上調(diào)PEEP前的基礎(chǔ)值下降20%以上，暫不行ARM，補(bǔ)充3 ml/kg 乳酸林格氏液。血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定后，在原有PEEP水平上每5次呼吸增加5 cm H2O，直到峰壓達(dá)40～45 cm H2O，維持通氣10次呼吸[8]。ARM結(jié)束后逐漸降低PEEP恢復(fù)至原通氣方案。ARM期間，通過(guò)漂浮導(dǎo)管及橈動(dòng)脈置管連續(xù)監(jiān)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。進(jìn)行ARM時(shí)，如果收縮壓(systolic blood pressure,SBP)低于90 mm Hg或MAP較基礎(chǔ)值下降20%以上，可給予去甲腎上腺素或去氧腎上腺素，并記錄。

1.3 觀察指標(biāo)

ARM前、ARM時(shí)、ARM 結(jié)束后5 min MAP、HR、中心靜脈壓(central venous pressure，CVP)、平均肺動(dòng)脈壓(mean pulmonary arterial pressure，MPAP)、肺動(dòng)脈楔壓(pulmonary capillary wedge pressure，PCWP)、CI。計(jì)算肺循環(huán)阻力指數(shù)(pulmonary vascular resistance index，PVRI)、體循環(huán)阻力指數(shù)(systemic vascular resistance index，SVRI):PVRI=80×(MPAP-PCWP)/CI，SVRI=80×(MAP-CVP)/CI。記錄ARM時(shí)低血壓(SBP<90 mm Hg或MAP較基礎(chǔ)值下降20%以上)和血管活性藥物應(yīng)用情況。

記錄ARM前、ARM 10 min后VT、氣道峰壓(maximum pressure，Pmax)和平臺(tái)壓(plateau pressure，Pplat)，計(jì)算靜態(tài)肺順應(yīng)性(static lung compliance，Csta)、動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性(dynamic lung compliance，Cdyn)和驅(qū)動(dòng)壓(driving pressure，DP):Csta=VT/(Pplat-PEEP)，Cdyn=VT/(Pmax-PEEP)，DP=Pplat-PEEP。ARM前、ARM 10 min后分別抽取動(dòng)脈血、肺動(dòng)脈血檢測(cè)肺動(dòng)脈氧分壓(partial pressure of oxygen，PaO2)、混合靜脈血氧飽和度(mixed venous oxygen saturation，SvO2)，計(jì)算氧合指數(shù)(oxygen index，OI)，OI=PaO2/FiO2。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)情況

麻醉時(shí)間(348.0±79.2)min，OLV時(shí)間(168.9±62.3)min，手術(shù)時(shí)間(230.7±77.5)min。吻合血管橋(2.5±1.3)支，出血量(326.7±203.5)ml。2例ARM期間因SBP低于90 mm Hg，使用去氧腎上腺素40 μg。術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間(10.6±5.0)h，術(shù)后監(jiān)護(hù)病房時(shí)間(23.5±11.8)h，總住院時(shí)間(16.0±3.7)d。圍術(shù)期均未發(fā)生急性呼吸窘迫綜合征、新發(fā)心律失常及嚴(yán)重血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)。

2.2 ARM對(duì)呼吸力學(xué)和氧合水平的影響

在TLV、OLV時(shí)，相較于ARM前，ARM 10 min后 PaO2、OI和SvO2顯著升高(P<0.05)，Pmax、Pplat、DP顯著下降(P<0.05)，Cdyn、Csta顯著升高(P<0.05)，見(jiàn)表1、2。

表1 ARM在TLV時(shí)對(duì)呼吸力學(xué)和氧合水平的影響

表2 ARM在OLV時(shí)對(duì)呼吸力學(xué)和氧合水平的影響

2.3 ARM對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響

TLV時(shí)ARM對(duì)HR無(wú)顯著影響(P>0.05)。ARM過(guò)程中MAP明顯下降(P<0.001)，ARM結(jié)束后5 min有所回升，但仍低于ARM前的基礎(chǔ)水平(P<0.05)；CI、SVRI顯著下降(P<0.05)，ARM結(jié)束后5 min內(nèi)恢復(fù)至基礎(chǔ)水平(P>0.05)；MPAP、CVP、PCWP及PVRI顯著增加(P<0.05)，ARM結(jié)束后逐漸恢復(fù)至基礎(chǔ)水平(P>0.05)。

OLV時(shí)，ARM對(duì)HR、CI無(wú)顯著影響(P>0.05)。ARM過(guò)程中MAP、SVRI明顯下降(P<0.001)，ARM結(jié)束后5 min仍低于基礎(chǔ)水平(P<0.05)；MPAP、CVP、PCWP及PVRI顯著增加(P<0.05)，ARM結(jié)束后逐漸恢復(fù)至基礎(chǔ)水平(P>0.05)。ARM在TLV、OLV期間對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響見(jiàn)表3、4。

表3 ARM在TLV時(shí)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響

3 討論

MIDCABG術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率高達(dá)21.9%，是患者住院時(shí)間延長(zhǎng)，醫(yī)療費(fèi)用增加甚至死亡率增加的危險(xiǎn)因素[9,10]。圍術(shù)期多重打擊可誘發(fā)PPCs，包括全身麻醉后出現(xiàn)的肺不張、機(jī)械通氣所致的氣壓傷和容積傷、OLV后非通氣肺的塌陷和再?gòu)?fù)張損傷以及外科創(chuàng)傷，病生理改變包括肺內(nèi)分流、通氣血流比失調(diào)、缺血再灌注損傷、局部和全身應(yīng)激反應(yīng)及炎性細(xì)胞因子釋放等，最終導(dǎo)致肺部或全身并發(fā)癥[10,11]。在胸腔手術(shù)中及心臟手術(shù)后實(shí)施以ARM為主要干預(yù)手段的PLV，可改善低氧血癥，減少PPCs的發(fā)生率[1,7,8,12,13]。ARM通過(guò)暫時(shí)給予高于常規(guī)氣道壓力,使萎陷的肺泡復(fù)張，再配合適當(dāng)?shù)腜EEP，保持肺泡持續(xù)開(kāi)放。ARM對(duì)心血管功能的影響也給心臟手術(shù)中的麻醉管理帶來(lái)挑戰(zhàn)[14]。因此，探究ARM對(duì)MIDCABG患者心肺功能的影響，對(duì)選擇適宜PLV策略、改善患者預(yù)后具有積極意義。

表4 ARM在OLV時(shí)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響

控制性膨肺法、壓力控制法和PEEP遞增法等常見(jiàn)的ARM均可以有效復(fù)張肺泡，改善心臟術(shù)后患者的氧合水平和肺順應(yīng)性[1,7,15]。PEEP遞增法操作過(guò)程中吸氣壓力不變，潮氣量基本恒定，通過(guò)逐步增加PEEP來(lái)提高氣道壓力，可避免肺泡過(guò)度膨脹，減少肺泡損傷所致的炎性反應(yīng)[16]，改善肺泡均一性[14,17]。本研究結(jié)果顯示，PEEP遞增法ARM聯(lián)合中度PEEP能顯著提高TLV、OLV時(shí)PaO2、OI和SvO2水平，說(shuō)明ARM能有效糾正低氧血癥，提高機(jī)體氧輸送，改善全身組織缺氧。此外，ARM后肺部平臺(tái)壓與和驅(qū)動(dòng)壓顯著降低，肺順應(yīng)性顯著增加。驅(qū)動(dòng)壓為VT與呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性的比值，代表肺泡應(yīng)力。針對(duì)TLV和OLV的隨機(jī)對(duì)照研究均證實(shí)，DP降低與PPCs的減少顯著相關(guān)[13,18]。因此，對(duì)MIDCABG患者聯(lián)合應(yīng)用ARM和中等PEEP，可以顯著改善肺順應(yīng)性，避免肺過(guò)度膨脹或肺不張。

血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)是ARM的常見(jiàn)并發(fā)癥[14]。ARM過(guò)程中，氣道壓顯著增加，導(dǎo)致胸內(nèi)壓增加，通過(guò)壓力傳導(dǎo)，引起右房壓力、肺循環(huán)阻力增加，靜脈回流減少，從而導(dǎo)致心輸出量(cardiac output，CO)下降。心臟手術(shù)患者心臟儲(chǔ)備功能降低，術(shù)中壓迫心臟、鉗夾主動(dòng)脈等操作會(huì)加重肺循環(huán)淤血進(jìn)一步引起CO下降。對(duì)心臟術(shù)后患者的研究顯示，常見(jiàn)的ARM均可以引起CO顯著下降，但PEEP遞增法對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較小[1,7,15]。MIDCAB中應(yīng)用OLV會(huì)增加低氧血癥及高碳酸血癥的風(fēng)險(xiǎn)，可導(dǎo)致CO進(jìn)一步下降[5]。因此，本研究采用對(duì)循環(huán)影響較小的PEEP遞增法[7]，在ARM前將PEEP增加到10 cm H2O，觀察其對(duì)血壓的影響，并進(jìn)行循環(huán)容量的優(yōu)化。本研究結(jié)果顯示MAP在ARM期間顯著下降，ARM結(jié)束后慢慢回升，但5 min后仍低于ARM前的基礎(chǔ)水平。值得注意的是，TLV時(shí)ARM可引起CI短暫下降，5 min內(nèi)恢復(fù)至基礎(chǔ)水平；在OLV時(shí)ARM對(duì)CI無(wú)明顯影響，與之前ARM可引起OLV期間CI下降的報(bào)道并不一致[12,19]。可能的原因包括：①OLV時(shí)ARM對(duì)胸內(nèi)壓的影響僅能通過(guò)非手術(shù)側(cè)的胸膜傳導(dǎo)到肺血管和右心房，對(duì)CI的影響較為輕微且短暫，之前的研究采用經(jīng)食道超聲或Flotrac系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SV值并據(jù)此計(jì)算即時(shí)的CI值，本研究中采用的熱稀釋法需要數(shù)分鐘才能測(cè)量出CI，因此，熱稀釋法未能及時(shí)反映出ARM時(shí)CI的動(dòng)態(tài)變化；②熱稀釋法是測(cè)定CO的金標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)于其他2種方法的準(zhǔn)確性更高[20,21]。

肺循環(huán)阻力是右室后負(fù)荷的主要決定因素。肺不張肺泡壓迫肺泡外血管，肺泡過(guò)度膨脹壓迫肺泡內(nèi)血管，均導(dǎo)致PVRI增加，引起右心功能障礙[8]。一項(xiàng)對(duì)心臟CABG患者的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，術(shù)后行ARM可以減少肺不張發(fā)生率，ARM后即刻行經(jīng)食道超聲檢查發(fā)現(xiàn)PVRI下降，右室射血分?jǐn)?shù)顯著增加[8]。Celebi等[7]研究顯示ARM可減少心臟術(shù)后的肺不張，但ARM 15 min后PVRI較前無(wú)明顯改變。ARM結(jié)束后5 min，PVRI較復(fù)張前無(wú)顯著變化，說(shuō)明ARM對(duì)PVRI的影響較為短暫，但ARM 30 min后患者的肺順應(yīng)性仍顯著增加，提示ARM可以通過(guò)減少肺泡萎陷，在一定程度上減輕心臟手術(shù)后的右心功能損傷。

本研究存在一些局限性。首先，本研究通過(guò)前后自身對(duì)照研究，證實(shí)在MIDCAB術(shù)中實(shí)施ARM的有效性和安全性，但需要隨機(jī)對(duì)照研究明確ARM是否可以減少M(fèi)IDCAB患者PPCs發(fā)生率，不同的ARM對(duì)圍術(shù)期肺部并發(fā)癥和血流動(dòng)力學(xué)的影響。此外，本研究采用固定的PEEP值，Belda等[13]研究顯示通過(guò)滴定法獲得個(gè)體化的最佳PEEP并聯(lián)合ARM，有利于實(shí)現(xiàn)最佳肺順應(yīng)性。因此，ARM聯(lián)合個(gè)體化滴定PEEP對(duì)MIDCAB患者肺順應(yīng)性的影響仍有待探索。

綜上所述，MIDCAB術(shù)中采取PEEP遞增法ARM對(duì)改善患者氧合、提高肺順應(yīng)性具有顯著效果，ARM對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響短暫，患者耐受性良好。實(shí)施ARM前進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)評(píng)估及優(yōu)化，有利于保護(hù)循環(huán)功能，維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。