选择性肺叶隔离对胸科手术患者术中氧合及细胞因子的影响

摘要

单肺通气的应用已经有50多年的历史,其应用目的由避免健侧肺被手术肺污染,扩展到便于手术视野的暴露,主要用于胸心外科和脊柱外科的麻醉。随着电视胸腔镜和微创手术的发展,胸科,心脏或者食管手术患者对应用双腔管或者封堵器的单肺通气技术提出了更高了要求,据统计,因肺癌行肺叶或肺切除术后存活的患者中5年内肺癌复发率为5.10％,这些病人中一部分将需再次行肺切除术。肺隔离单肺通气(one lung ventilation,OLV)因能保护健侧肺免受术侧血液或分泌物污染,提供清晰的手术野以利手术操作,而成为胸科手术常用的通气方法。但这一非生理性通气方法会引起通气/血流比失衡、肺内分流增加、动脉氧分压(PaO2),降低等反应。
　　 研究表明,对于无法承受OLV的肺功能障碍患者或曾行对侧肺叶手术的患者仅萎陷拟切除的肺叶即选择性肺叶隔离(selective lobar blockade,SLB),对术侧非切除肺叶通气,可改善患者氧合,是OLV的替代方法。SLB是在胸科手术中只萎陷手术肺叶而保留其余肺叶通气的特殊肺隔离技术,主要适用于曾行肺叶手术需要二次手术切除术者,或因严重肺疾病导致的肺功能不全、难以耐受单肺通气的患者[1]。国外研究表明SLB在满足手术需要的同时,可增加高危胸科手术患者术中的氧合[12]。但尚无关于SLB对患者炎症细胞因子影响的文献报道。
　　 本研究应用COOPDECH支气管阻塞器实现SLB和全肺萎陷单肺隔离的技术,观察两组患者在侧卧位双肺通气15min(T1)、单肺通气或肺叶隔离30min(T2)、单肺通气或肺叶隔离60min(T3)、恢复双肺通气15min(T4)时的血流动力学,气道压,氧合指数,血清和支气管肺泡灌洗液中细胞因子浓度及术后并发症的影响,探讨其影响机制,在前人基础上进一步论证SLB技术在胸科手术中的应用优势。
　　 材料和方法
　　 一、病例选择及分组
　　 30例行开胸食管癌根治术和肺癌根治术患者,年龄40～75岁,ASA Ⅰ～Ⅱ级。观测对象的排除标准包括:严重心脑血管疾病；肝肾功能明显异常；手术时间超过6h或少于1h者；术前肺功能FEV1测定值低于预计值65％；长期阿片类药物史、肺部感染或全身感染患者。患者随机分为选择性肺叶隔离组(SLB组)和全肺萎陷单肺通气组(total lung collapse TLC组),每组15例。术前均征得患者及其家人的知情同意,实验经过医院伦理委员会批准进行。
　　 二、麻醉方法及观察指标
　　 2.1.麻醉方法
　　 2.1.1术前用药 麻醉前30min肌肉注射安定10mg、阿托品0.5mg。
　　 2.1.2麻醉诱导和维持 入手术室后开放静脉通路,以10ml·kg-1·h-1速度输注乳酸钠林格氏液,局麻下桡动脉穿刺置管行有创动脉血压监测。惠普多功能监测仪监测平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、心率(heart rate,HR)、脉搏氧饱和度(pulse oxygen saturation,SpO2)及呼气末二氧化碳(PetCO2)。麻醉诱导及维持采用威利方舟TCⅠ-Ⅲ型双通道靶控泵行靶控输注,范围为丙泊酚血浆靶浓度3～6μg/ml,瑞芬太尼血浆靶浓度3～6ng/ml,麻醉开始设定丙泊酚效应室靶控浓度3μg/ml,面罩吸氧去氮后行丙泊酚靶控输注静脉诱导,同时顺序缓慢静脉注射芬太尼3μg/kg和顺式阿曲库铵0.2 mg/kg。术中根据手术刺激强度和血压心率的变化,调整丙泊酚和瑞芬效应室靶控浓度,并按需追加顺式阿曲库胺。
　　 2.1.3气管插管、置入支气管阻塞器及定位方法
　　 所有气管插管均由同一位熟练的麻醉医生完成。所有患者均插入ID7.5或8.0 mm单腔气管导管,连接Drager GS全能型麻醉机行间歇正压通气,将9FrCOOPDECH支气管阻塞器(大研医械株式会社,日本)套囊涂润滑剂后,在纤维支气管镜引导下放置,SLB组将套囊置入目标肺叶支气管入口下方1cm,TLC组将阻塞器套囊置入左或右主支气管入口下方1.5cm～2cm。
　　 2.1.4术中术后管理
　　 患者摆放侧卧位并固定好头部后再次用纤维支气管镜确认并调整阻塞器位置后妥善固定。手术开始后对阻塞器套囊注入空气,TLC组行单肺通气,SLB组行肺叶隔离,同时连接吸引管抽吸非通气肺或肺叶残余气体,在目标肺或肺叶完全萎陷后停止抽吸。潮气量(tidal volume,VT)由双肺通气时的10ml/kg减至5ml/kg,并调整呼吸频率维持PetCO2在35 mmHg～45minHg,吸入氧浓度100％。术后所有患者以电子泵自控镇痛,送胸外科ICU监护治疗。
　　 2.2观测指标及样本制备
　　 2.2.1血流动力学及气道压
　　 入室后惠普多功能监测仪监测心率(HR)、血压(BP)、脉搏血氧饱和度(SpO2)。记录侧卧位双肺通气15min(T1)、单肺通气或肺叶隔离30min(T2)、单肺通气或肺叶隔离60min(T3)、恢复双肺通气15min(T4)的HR、收缩压(systolicBlood pressure,SBP)和气道压(Ppeak)变化值。高血压以SBP>150mmHg为标准,低血压以SBP<75mmHg为标准,低血压及心率低于45次/min分别给予麻黄素、阿托品对抗并记录。
　　 2.2.2氧合指标
　　 行桡动脉穿刺置管,于四个时间点行血气分析,根据血气分析结果计算氧合指数(Oxgenation index OI)OI=PaO2/FiO2。
　　 2.2.3细胞因子
　　 于侧卧位双肺通气15min(T1)和恢复双肺通气15min(T4)对下侧通气肺(dependent lung)进行肺泡灌洗(Bronchoalveolar lavage,BAL)。将纤维支气管镜顶端楔入右中下叶或左下叶段或亚段支气管开口处,从活检孔快速注入37℃灭菌生理盐水30ml(10ml/次,总量30ml),立即以50mmHg～100mmHg负压吸出后过滤杂质和痰液,装入硅化处理的收集瓶中,两小时内离心(4℃、200g、10min),留上清液-80℃保存。同期采动脉血3ml,收集于无内毒素和致热源的试管内,EDTA抗凝,离心后取上清液置于-80℃保存。用ELISA法测定血清和肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中IL-6、TNF-α的浓度。采用吉泰公司提供的试剂盒(ExCELL,意大利),按照说明书进行操作。最低测定浓度为10pg/ml。
　　 三、统计学处理方法
　　 所有计量资料以均数±标准差((x)±s)表示,先行方差齐性检验,每组患者年龄,身高,体重,手术时间,单肺通气时间和术后并发症等指标采用单因素方差分析进行处理,各个时点的HR,MAP,气道压,氧合指数和IL-6、TNF-α浓度比较采用重复测量数据的方差分析,方差不齐者以非参数检验中的Wilconxon法检验。所有数据均使用SPSS13.0统计学软件进行处理,P<0.05为差异有显著意义。
　　 结果
　　 1.各组间性别比、年龄、体重比、肺功能及麻醉手术时间比较无统计学意义(P>0.05)。
　　 2.血流动力学和气道压的变化
　　 在单肺通气后HR和MAP均升高,T2、T3时心率和血压与T1比较均有统计学差异(P<0.05),但组间比较均没有统计学差异(P>0.05)。
　　 气道压的变化比较,与双肺通气时相比,单肺通气后两种通气方式气道压均增高,差异有统计学意义(P<0.01)。两组相比,在T2和T3时TLC组的气道压明显高于SLB组,差异有统计学意义(P<0.01)；
　　 3.氧合指数
　　 比较两组患者氧合指数的变化,以T1的OI为对照,两组T2、T3和T4的OI与T1比较均有统计学意义(P<0.05)。SLB组与TLC组比较,T2、T3、T4的氧合指数S组均高于T组,差异有统计学意义(P<0.05)。
　　 4.细胞因子的变化
　　 以双肺通气15min时的细胞因子浓度为对照,单肺通气结束后两组患者IL-6、TNF-α的浓度均显著升高,差异有统计学意义(P<0.01)；SLB组和TLC组组间比较,TLC组两种细胞因子浓度的变化均大于SLB组,差异有统计学差异(P<0.05)。
　　 5 术后并发症
　　 术后随访,两组均无心律失常,ARDS,脓毒症休克,肾功能衰竭等严重并发症发生,TLC组术后有10例术后肺炎、2例吻合口瘘,1例二次手术,SLB组有6例患者出现术后肺炎,无其他并发症病例,两组患者ICU住院时间比较有统计学意义(P<0.01),其他并发症比较均无统计学意义(P>0.05)。
　　 结论
　　 1.选择性肺叶隔离技术可改善术中氧合,使气道控制更精确合理、更安全,有利于患者术后康复,这种新型肺隔离方法尤其适用于开胸食管癌根治术等需肺萎陷的肺外手术,及无法承受OLV的肺功能障碍患者或曾行对侧肺叶手术的患者。
　　 2.选择性肺叶隔离技术与传统单肺通气技术相比,术中血流动力学稳定,气道压升高不明显,减轻了患者肺泡内和血清炎症因子的释放,降低了术后肺损伤几率。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

一 研究背景

二 本研究的设计思路

三 研究的目的和意义

第二章 资料与方法

一 病例选择与分组

二 麻醉方法及监测指标

三 实验材料和仪器

四 统计学处理

第三章 结果

第四章 讨论

一 选择性肺叶隔离氧合分流的研究

二 选择性肺叶隔离对炎症因子的影响

三 封堵器与双腔管的对比

第五章 结论

参考文献

中英文缩略词表

致谢

统计学证明