施 韜 史宏偉 魏海燕 張 勇

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院/南京市第一醫(yī)院麻醉科，江蘇省南京市 210006)

在體外循環(huán)下行心臟手術(shù)時(shí)，手術(shù)本身存在應(yīng)激，以及體外循環(huán)和機(jī)械通氣等因素，均可造成患者術(shù)后發(fā)生急性肺損傷，嚴(yán)重者可發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征，雖然急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)生率僅為0.5%～1.7%，但相關(guān)病死率卻高達(dá)50%～90%[1]，是心臟手術(shù)后嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，嚴(yán)重影響患者轉(zhuǎn)歸和預(yù)后。肺不張是引起心臟手術(shù)后肺功能障礙和肺部炎癥的主要原因之一，在體外循環(huán)期間或之后，實(shí)施肺復(fù)張策略可以減輕心臟直視手術(shù)患者的術(shù)后肺損傷，改善患者的呼吸功能[1-2]。但是在臨床實(shí)踐中，在體外循環(huán)期間或之后進(jìn)行肺復(fù)張會(huì)導(dǎo)致雙肺膨脹，從而影響外科手術(shù)視野，給手術(shù)操作造成不便。而在氣管插管后立即進(jìn)行單次的肺復(fù)張預(yù)處理，在鋸胸骨之前完成肺復(fù)張，可以避免開胸后進(jìn)行肺復(fù)張所造成的雙肺明顯膨脹，避免影響手術(shù)操作視野[3]。目前，有關(guān)體外循環(huán)前早期的單次肺復(fù)張預(yù)處理能否改善行體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)的患者術(shù)后呼吸功能的報(bào)告仍較少。因此，本研究觀察早期肺復(fù)張預(yù)處理策略對(duì)行體外循環(huán)下冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)的患者肺功能的影響，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2020年1月至2021年4月在我院心胸血管外科治療的120例患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)均在全身麻醉、淺低溫、體外循環(huán)下進(jìn)行冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)；(2)美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)為Ⅱ或Ⅲ級(jí)；(3)年齡46～77歲，體質(zhì)指數(shù)為18～30 kg/m2；(4)無肺部基礎(chǔ)疾病，美國(guó)紐約心臟病協(xié)會(huì)分級(jí)為2～3級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)為Ⅳ或Ⅴ級(jí)、有冠狀動(dòng)脈或者瓣膜心臟手術(shù)史、不穩(wěn)定性心絞痛、近期內(nèi)(6個(gè)月)有心肌梗死史、充血性心力衰竭、左室射血分?jǐn)?shù)<40%、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、近期內(nèi)(3個(gè)月)吸煙、中至重度肺動(dòng)脈高壓、慢性阻塞性或限制性肺部疾病、肺部或全身感染、術(shù)前氧合指數(shù)(oxygenation index,OI)≤300 mmHg、嚴(yán)重肝腎功能異常、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)水平<120 g/L、高血壓病史及肥胖的患者；(2)肺復(fù)張實(shí)施過程中患者出現(xiàn)平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP)<65 mmHg、心率>120次/min或加快>20次/min、脈搏氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)<90%或下降>5%、出現(xiàn)明顯新發(fā)心律失常、發(fā)生氣胸的患者；(3)術(shù)后需二次手術(shù)者。按隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為A組、B組、C組，每組40例。3組患者的一般資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具有可比性，見表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過，所有患者或授權(quán)人同意參與研究并簽署知情同意書。

表1 3組患者一般資料的比較

組別n術(shù)前第1秒用力呼氣容積(x±s,L)術(shù)前用力肺活量(x±s,L)術(shù)前第1秒用力呼氣容積比值(x±s,%)術(shù)前每分鐘最大通氣量(x±s,L)術(shù)中補(bǔ)液量(x±s,mL)術(shù)中尿量(x±s,mL)術(shù)前Hb(x±s,g/dL)術(shù)畢Hb(x±s,g/dL)A組402.5±0.63.3±0.878.8±12.287.6±13.41 182.4±325.4791.4±439.113.9±2.211.7±2.5B組402.4±0.73.2±0.977.9±12.986.9±14.51 166.8±274.4967.4±373.414.2±2.111.4±1.9C組402.4±0.53.3±0.778.3±13.387.3±13.91 185.1±283.4885.1±291.214.1±2.311.6±2.2 χ2/F值0.2630.1080.0540.0330.0442.1680.2910.173P值0.7700.8800.9480.9680.9570.1190.7480.842

1.2 麻醉和術(shù)中管理

1.2.1 麻醉方式：所有患者術(shù)前禁飲禁食8 h。進(jìn)入手術(shù)室后開放外周靜脈，常規(guī)監(jiān)測(cè)心電圖、心率、SpO2，行右橈動(dòng)脈置管并監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈壓，吸入氧濃度為70%。麻醉誘導(dǎo)采用靜脈輸注咪達(dá)唑侖(江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司，批號(hào)：MZ201112)0.06 mg/kg、丙泊酚(西安力邦制藥有限公司，批號(hào)：20203251-2)0.5～1 mg/kg、舒芬太尼(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，批號(hào)：11A11061)0.5～1 μg/kg和羅庫(kù)溴銨(默沙東公司，批號(hào)：U033479)0.6 mg/kg，右頸內(nèi)靜脈穿刺置管監(jiān)測(cè)中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)。麻醉維持采用靜脈輸入丙泊酚4～6 mg/(kg·h)、瑞芬太尼(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，批號(hào)：20A02041)0.2～0.3 μg/(kg·min)、順式阿屈庫(kù)銨(江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，批號(hào)：2011129BL)0.1～0.2 mg/(kg·h)，吸入0.5%～1.0%七氟烷，維持麻醉深度的腦電雙頻指數(shù)(bispectral index,BIS)值在40～60。

1.2.2 術(shù)中管理：所有患者采用常規(guī)的外科手術(shù)操作和心臟保護(hù)措施。常規(guī)建立體外循環(huán)，預(yù)充液采用1 000 mL羥乙基淀粉(萬汶Hydroxyethyl Starch 130/0.4，北京費(fèi)森尤斯卡比醫(yī)藥有限公司，批號(hào):81QF733)+500 mL乳酸林格氏液(四川科倫藥業(yè)股份有限公司，批號(hào)：T19120102)+20%甘露醇(上海百特醫(yī)療用品有限公司，批號(hào)：S1912040)250 mL+30 mg肝素(常州千紅生化制藥股份有限公司，批號(hào)：152101006A)。體外循環(huán)灌注流速為2.2～2.5 L/(min·m2)，維持MAP在50～70 mmHg，維持紅細(xì)胞壓積在0.20～0.25，控制鼻咽腔溫度在30 ℃～32 ℃。停機(jī)后常規(guī)予1 ∶1魚精蛋白中和肝素，必要時(shí)根據(jù)激活凝血時(shí)間追加。所有患者均不使用糖皮質(zhì)激素及有白細(xì)胞濾過功能的輸血器，圍術(shù)期不使用影響肺功能評(píng)估的其他藥物。體外循環(huán)主動(dòng)脈阻斷期間停止通氣，開放氣道。心臟復(fù)跳后給予潮氣量3 mL/kg機(jī)械通氣，呼吸頻率10～15 次/min，吸呼比1 ∶2，呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)通氣設(shè)置同各組體外循環(huán)開始前即刻；體外循環(huán)停止即刻恢復(fù)潮氣量至6～8 mL/kg，其余呼吸參數(shù)不變，維持呼氣末二氧化碳分壓(partial pressure of end-tidal carbon dioxide,PETCO2)在35～45 mmHg，PEEP通氣設(shè)置同各組體外循環(huán)開始前即刻。

1.2.3 呼吸參數(shù)及肺復(fù)張策略：A組在氣管插管后即采用小潮氣量通氣策略，潮氣量6～8 mL/kg，呼吸頻率10～15次/min，吸呼比1 ∶2，維持PETCO2在35～45 mmHg。B組患者氣管插管后即在A組通氣參數(shù)基礎(chǔ)上加5 cmH2O的PEEP，其余設(shè)置同A組。C組患者氣管插管后即采用同A組的小潮氣量通氣模式并進(jìn)行肺復(fù)張，從5 cmH2O開始逐漸增加PEEP，每次增加5 cmH2O，維持1～2 min后繼續(xù)增加PEEP，直至PEEP達(dá)到20 cmH2O，維持1.5～2 min后調(diào)整PEEP為15 cmH2O并維持5 min，再將PEEP降至10 cmH2O并維持5 min，最終將PEEP降至3 cmH2O并維持5 min。在此期間隨時(shí)根據(jù)有創(chuàng)動(dòng)脈血壓波動(dòng)調(diào)整血管活性藥物的用量及種類。當(dāng)肺復(fù)張實(shí)施過程中患者出現(xiàn)如下情況則中止操作：(1)MAP<65 mmHg；(2)心率>120次/min或增加>20次/min；(3)SpO2<90%或下降>5%；(4)出現(xiàn)明顯新發(fā)心律失常；(5)發(fā)生氣胸。

1.3 觀察指標(biāo) (1)肺功能指標(biāo)、氣道峰壓和血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：分別于切皮前(T0)、體外循環(huán)開始前主動(dòng)脈插管時(shí)(T1)、體外循環(huán)停機(jī)后1 h(T2)、術(shù)后24 h(T3)，記錄3組患者的OI(正常值范圍為300～500 mmHg)、肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差[alveolar-arterial oxygen partial pressure gradient，P(A-a)O2]、呼吸指數(shù)(respiratory index，RI；正常值<1)、肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性(dynamic lung compliance，Cdyn；正常值為200 mL/cmH2O)、氣道峰壓(peak airway pressure,Ppeak；正常值范圍為10～20 cmH2O)、心率(正常值范圍為50～100次/min)、MAP(正常值范圍為70～100 mmHg)和CVP(正常值范圍為4～12 cmH2O)。(2)圍術(shù)期指標(biāo)：記錄3組患者術(shù)后拔除氣管導(dǎo)管時(shí)間(拔除氣管導(dǎo)管指征為意識(shí)清醒，血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，自主呼吸試驗(yàn)成功，內(nèi)環(huán)境和電解質(zhì)正常)、術(shù)后24 h低氧血癥(OI≤300 mmHg)發(fā)生率、ICU停留時(shí)間(轉(zhuǎn)出ICU指征為意識(shí)清醒，呼吸、循環(huán)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，床旁心臟超聲無病理性異常，心電圖無病理性異常，胸腔引流無異常)、患者總住院時(shí)間(出院標(biāo)準(zhǔn)為呼吸、循環(huán)、電解質(zhì)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，血常規(guī)無病理性異常，心臟超聲無病理性異常，心電圖無病理性異常，切口愈合良好)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析；兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，重復(fù)測(cè)量資料比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以[M(Q)]表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；等級(jí)資料的組間比較采用秩和檢驗(yàn)。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 3組患者肺功能指標(biāo)的比較 3組患者的OI、P(A-a)O2、Cdyn比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=13.989，P組間<0.001；F組間=10.384，P組間<0.001；F組間=17.227，P組間<0.001)；3組患者的OI、P(A-a)O2、Cdyn均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=71.703，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=95.594，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=25.298，P時(shí)間<0.001)；OI的分組與時(shí)間無交互效應(yīng)(F交互=1.665，P交互=0.129)，P(A-a)O2、Cdyn的分組與時(shí)間均有交互效應(yīng)(F交互=2.761，P交互=0.012；F交互=7.242，P交互<0.001)。其中，在T1～T2時(shí)，C組的OI、Cdyn均高于其余兩組，P(A-a)O2低于其余兩組(均P<0.05)。見表2。在T1～T2時(shí)，3組RI比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且C組的RI低于其余兩組(均P<0.05)，見表3。

表2 3組患者肺功能指標(biāo)的比較

表3 3組患者RI的比較[M(Q)]

2.2 3組患者氣道峰壓和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比較 3組患者的Ppeak、CVP比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=0.187，P組間=0.830；F組間=0.312，P組間=0.732)，3組患者的MAP、心率比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=3.394，P組間=0.037；F組間=5.776，P組間=0.024)，但各時(shí)間點(diǎn)組間兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)；3組的Ppeak、MAP、心率、CVP均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=5.704，P時(shí)間=0.004；F時(shí)間=39.143，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=132.536，P時(shí)間<0.001；F時(shí)間=7.444，P時(shí)間=0.001)，分組與時(shí)間均無交互效應(yīng)(F交互=0.921，P交互=0.352；F交互=0.327，P交互=0.860；F交互=0.025，P交互=0.999；F交互=0.241，P交互=0.915)。見表4。

表4 3組患者氣道峰壓和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比較(x±s)

2.3 3組患者圍術(shù)期指標(biāo)的比較 3組患者的術(shù)后氣管導(dǎo)管拔管時(shí)間與低氧血癥發(fā)生率比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，其中C組術(shù)后氣管導(dǎo)管拔管時(shí)間均短于A組和B組，C組術(shù)后低氧血癥發(fā)生率低于A組(均P<0.05)；而3組患者ICU停留時(shí)間與總住院時(shí)間比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表5。

表5 3組患者圍術(shù)期指標(biāo)的比較

3 討 論

急性肺損傷是體外循環(huán)心臟手術(shù)后的常見并發(fā)癥，輕者僅表現(xiàn)為低氧血癥，重者可發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征[4-6]。肺復(fù)張策略最早被用于治療急性呼吸窘迫綜合征，目的是減少肺泡塌陷數(shù)量，減輕彌漫性肺泡損傷、肺水腫和肺部炎性反應(yīng)[7]。越來越多的文獻(xiàn)報(bào)告在體外循環(huán)過程中或之后對(duì)術(shù)前肺功能基本正常的患者實(shí)施肺復(fù)張可改善患者術(shù)后的肺順應(yīng)性和氧合功能[8-11]。但是在體外循環(huán)期間或之后進(jìn)行肺復(fù)張會(huì)導(dǎo)致雙肺膨脹，從而影響外科手術(shù)視野。因此，探討肺復(fù)張的時(shí)機(jī)具有重要的臨床意義。

本研究結(jié)果顯示，與體外循環(huán)開始前(T0和T1)比較，3組患者在T2均開始出現(xiàn)OI降低，P(A-a)O2、RI升高，說明患者在體外循環(huán)后均出現(xiàn)了一定程度的肺換氣和彌散功能障礙。體外循環(huán)造成的肺損傷主要與肺缺血再灌注、通氣停止后導(dǎo)致肺泡塌陷、血液暴露于非生理表面造成補(bǔ)體系統(tǒng)激活等有關(guān)，這些因素均可導(dǎo)致體內(nèi)炎性介質(zhì)增加，造成肺損傷[12]。本研究中，在T1～T2時(shí)，C組的OI、Cdyn均高于其余兩組，P(A-a)O2、RI均低于其余兩組(均P<0.05)，這說明在插管后立即進(jìn)行肺復(fù)張預(yù)處理可以在短時(shí)間內(nèi)改善患者體外循環(huán)后的肺通氣和彌散功能，增加了肺的氧合能力，有較好的肺保護(hù)效應(yīng)。以往研究主要關(guān)注患者全身麻醉手術(shù)期間呼吸力學(xué)及炎癥因子的變化情況[13]。隨著圍術(shù)期醫(yī)學(xué)的發(fā)展，術(shù)中麻醉處理對(duì)患者術(shù)后恢復(fù)的影響受到越來越多學(xué)者的關(guān)注[14-15]。本研究結(jié)果顯示，雖然3組患者的術(shù)后24 h OI比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是C組患者術(shù)后24 h的低氧血癥發(fā)生率低于A組，術(shù)后拔管時(shí)間均短于A組與B組(均P<0.05)。說明氣管插管后立即進(jìn)行肺復(fù)張預(yù)處理，一方面可以有效防止肺泡萎縮，使塌陷的肺泡重新開放，改善肺組織缺氧；另一方面可以減少肺內(nèi)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮的黏附及炎癥因子的釋放、聚集，減輕體外循環(huán)中因肺缺氧缺血造成的肺損傷，降低肺水腫的發(fā)生率，進(jìn)而降低術(shù)后24 h低氧血癥的發(fā)生率[12]。

術(shù)后早期拔除氣管導(dǎo)管一直是成人加速康復(fù)外科心臟手術(shù)術(shù)后的管理目標(biāo)之一，盡快改善低氧血癥，縮短機(jī)械通氣時(shí)間，可減少肺部感染等術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，縮短ICU停留時(shí)間，減少醫(yī)療費(fèi)用[16]。但是本研究中3組患者的ICU停留時(shí)間、總住院時(shí)間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，這可能是由于很多因素(如術(shù)后疼痛、術(shù)后胸腔引流、血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及術(shù)后傷口愈合等)均與患者ICU停留時(shí)間、總住院時(shí)間密切相關(guān)，加速心臟手術(shù)患者的術(shù)后康復(fù)，不僅需要改善患者肺部功能，同時(shí)也需要積極完善術(shù)后鎮(zhèn)痛等。肺復(fù)張對(duì)心臟患者血流動(dòng)力學(xué)的影響一直是臨床關(guān)注的問題[17]。本研究中，在嚴(yán)密的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)下采用壓力遞增法逐步增加壓力至目標(biāo)值，3組間各時(shí)間點(diǎn)的MAP、CVP、心率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，這說明本研究中的肺復(fù)張策略對(duì)循環(huán)影響較小，應(yīng)用于體外循環(huán)下行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)患者較為安全。

綜上所述，對(duì)于行體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)的患者，于氣管插管后立即進(jìn)行肺復(fù)張預(yù)處理，短時(shí)間內(nèi)可改善患者的Cdyn與肺氧彌散功能，降低患者術(shù)后24 h低氧血癥的發(fā)生率，縮短術(shù)后機(jī)械通氣時(shí)間，促進(jìn)患者術(shù)后恢復(fù)。本研究不足之處在于僅觀察了體外循環(huán)前進(jìn)行肺復(fù)張預(yù)處理的臨床效果，未納入體外循環(huán)停機(jī)后開始肺復(fù)張?zhí)幚淼牟±鳛閷?duì)照。在今后的研究中，將進(jìn)一步探討肺復(fù)張策略的最佳應(yīng)用時(shí)機(jī)、頻次及個(gè)體化的PEEP設(shè)置參數(shù)，以期優(yōu)化呼吸參數(shù)設(shè)置。