驱动压指导肺保护性通气对老年患者胸腔镜手术炎症反应的影响论文

2020年10月28日17:39:05驱动压指导肺保护性通气对老年患者胸腔镜手术炎症反应的影响论文已关闭评论

驱动压指导肺保护性通气对老年患者胸腔镜手术炎症反应的影响论文

摘要

目的:

探讨驱动压指导肺保护性通气对老年患者胸腔镜手术炎症反应的影响。

方法:

将60例全麻下行胸腔镜肺叶切除术的老年患者随机均分为传统肺保护性通 气组(PV组)和驱动压指导肺保护通气组(DP组),传统肺保护性通气组在整 个围术期均采用传统肺保护性通气策略,驱动压指导肺保护性通气组在单肺通 气期间应用个体化的最低驱动压,比较两组患者的炎性因子(IL-6、TNF-a)、 术后恢复情况(拔管时间、下床活动时间、胸管留置时间、术后住院时间)以 及术后肺部并发症(PPCs)发生率。

结果:

与T。时比较,两组患者Ti〜Ts时的IL-6和TNF-a浓度均升高(P<0. 05); 与PV组比较,DP组Tt-Ts时IL-6和TNF-a浓度均降低(P<0. 05);两组患者 拔管时间、下床活动时间、胸管留置时间、术后住院时间以及术后肺部并发症 发生率差异无统计学意义。

结论:

驱动压指导肺保护性通气能够减轻老年患者胸腔镜手术的炎症反应。

关键词:驱动压,肺保护性通气策略,胸腔镜手术,老年,炎症反应

Abstract

Objective:

To investigate the effect of driving pressure-guided lung protective ventilation on inflammatory response to thoracoscopy surgery in elderly patients.

Methods:

Sixty elderly patients undergoing thoracoscopic lobectomy under general anesthesia were randomly divided into the traditional lung protection ventilation group (PV group) and the driving pressure-guided ventilation group (DP group).The traditional lung protection ventilation group adopted the traditional lung protection ventilation strategy during the perioperative period, and the driving pressure-guided the lung protection ventilation group adopted the individualized minimum driving pressure during one-lung ventilation. The inflammatory factors (IL-6, TNF-a), postoperative recovery conditions (extubation time, time to get out of bed, chest tube indwelling time, postoperative hospital stay) and the incidence of pulmonary complications were compared between the two groups of patients.

Results:

Compared with To, the concentrations of IL-6 and TNF-a at T1-T3 were increased in both groups (P<0.05); Compared with the PV group, the concentrations of IL-6 and TNF-a in the DP group was decreased at Ti-T3(P<0.05); There were no significant differences in extubation time, out of bed activity time, chest tube indwelling time, postoperative hospital stay, and the incidence of postoperative pulmonary complications between the two groups.

Conclusion:

Driving pressure-guided lung protection ventilation can reduce inflammatory response in elderly patients undergoing thoracoscopy.

Keywords: driving pressure; lung protection ventilation strategy; thoracoscopic surgery; elderly; inflammatory response

中英文缩略词简表

1章引言

电视胸腔镜手术(VATS)是指利用借助高清摄像机进行的胸部微创手术。 VATS时通常需一个4〜8cm的小切口安置摄像头,另外2〜3个小切口用来插入 其他器械进行操作。该方法主要用于诊断或治疗胸内肿物等疾病,已成为胸部 疾病诊断和治疗的重要手段。与开胸手术相比,VATS避免使用肋骨撑开器、切 断肋间神经或游离肌肉组织,从而最大程度减轻术后疼痛,并可改善其他早期 结局心]。它改变了胸外科疾病的治疗理念,是未来胸外科发展的方向。

胸腔镜手术过程中需要患者侧卧位并行单肺通气(OLV),单肺通气是指机械 分离双肺,只对一侧肺通气,而另一侧肺由术者按压或让其被动放气。OLV是帮 助胸外科手术暴露术野的标准方法,也可用于将患侧肺与健侧肺分隔,以免健 侧肺受污染,或以便进行分离式通气。正常通气时,由于重力作用,肺通气和 血流灌注在解剖学上匹配尚可。OLV —旦开始,萎陷侧肺泡通气面积骤减,肺血 流并未相应减少,而通气侧肺受重力和腹腔内压力的影响通气不足,血流灌注 不变,从而引发通气/血流比值(V/Q)失调,最终导致肺内分流,使动脉血氧 分压(PaO2)下降,严重时出现低氧血症。

老年患者各系统功能随增龄出现不同程度的退行性变,心肺储备功能下降。 胸壁硬化增加和肺实质弹性减低增加呼吸做功。肺弹性组织减少,肺泡管腔增 大,导致气体交换表面积减少。同时,老年患者对高碳酸血症和低氧血症的通 气反应减弱,咽部功能受损会增加误吸和潜在肺部并发症的风险。此外,麻醉 药如阿片类、苯二氮卓类和挥发性麻醉剂等引起呼吸抑制的效应在老年患者明 显,可增加围术期高碳酸血症、低氧血症以及术后呼吸暂停和/或呼吸衰竭的风 险。

因此,对于老年患者而言,胸腔镜手术中单肺通气容易造成一系列肺损伤, 诱发炎症反应,造成围术期严重肺部并发症⑶。为了尽量降低单肺通气期间肺损 伤风险,应采取适当的肺保护通气策略。保护性通气的目标是尽量减少呼吸机 引起的肺创伤、炎症,以及肺泡过度扩张和循环性肺不张引起的损伤,同时维 持充分氧合。传统保护性通气策略⑷包括低潮气量(TV)通气(4-6mL/kg),调整呼 吸频率,将呼气末二氧化碳(ETC02)和动脉二氧化碳分压(PaC02)大致维持在患 者的基线水平,呼气末正压(PEEP, 5-10cmH20),限制气道压(吸气平台压V 30cmH20),吸入氧分数(FiO2)低于1 (将血氧饱和度维持在90%以上)以及肺复张 手法等。该策略的应用在一定程度上减轻了围术期肺部炎症反应,降低了 PPCs 发生率炉葺 然而,最新研究显示仍然存在一定比例的术后肺部并发症⑺役

近年来有报道⑼称驱动压(AP)才是术后肺部并发症发生的惟一强相关因 素,单纯改变潮气量和PEEP并不影响术后肺部并发症。AP是平台压(Pplat) 与呼气末正压(PEEP)之间的差(AP=Pplat-PEEP),也是潮气量(VT)与呼吸系 统静态顺应性(CRS)的比值(△ P=VT/CRS) [10]o驱动压代表校正患者CRS的Vt,驱 动压指导肺保护通气可能是一个更好的方法,它可以通过测定最佳的PEEP并根 据“功能肺容积”进行通气,从而避免了因肺过度扩张导致的气压伤或者肺通 气不足而导致的肺不张。根据不同的患者设定不同的最低驱动压,优化围术期 通气策略,达到更好的肺保护目的。本研究主要探讨驱动压指导肺保护性通气 对老年患者胸腔镜手术炎症反应的影响。

2章资料与方法

2.1研究对象

选取择期全麻下行胸腔镜肺叶切除术患者60例,性别不限,年龄65〜80 岁,ASA分级I〜II级,随机均分为传统肺保护通气组(PV组)和驱动压指导 通气组(DP组),并签署知情同意书。

2.1.1病例入选标准

  • 患者年龄65〜80岁;
  • ASA分级I〜II级;
  • 择期全麻下行胸腔镜肺叶切除术;
  • 均为初次治疗;
  • 术前无肺部感染、低氧血症等肺部疾病。

22病例排除标准

  • 伴有心、肝、肾等严重系统性疾病;
  • 术前行放化疗及免疫治疗;
  • 急性上呼吸道感染;
  • 凝血功能异常;
  • 患者或家属自行退出本次研究。

2.2试验仪器和主要试剂

实验仪器和主要试剂                                           产地

Drager Primus 麻醉机

PHILIPS多功能监测仪

KellyMed输液泵

2.3实验方法

2.3.1病例分组

对所有满足条件的患者进行编号,根据数字表法随机分为两组,每组30例。

PV组:围术期采用传统肺保护性通气策略;

DP组:单肺通气期间应用个体化的最低驱动压指导肺保护通气,其他时间 采用传统肺保护性通气策略。

2.3.2麻醉和手术过程

所有患者入室后均按本院胸科手术麻醉常规准备和监测(包括ECG、BP、 Sp02),选择侧卧位下位肢体局麻下行橈动脉穿刺置管监测有创动脉压(ABP)。 麻醉诱导前行脑电双频指数监测(BIS)。核对患者信息后静脉依次给予舒芬太 尼0. 5ug/kg,依托咪酯0. 3mg/kg,罗库漠® 0. 6mg/kg,待药物完全起效且BIS 值稳定在50左右时可视喉镜下行双腔支气管插管,纤维支气管镜定位后行机械 通气,翻身后再次确认导管位置。

传统肺保护通气组(PV组)单肺通气期间采用容控模式进行通气,维持吸 入氧浓度(FI02) 50%, VT 6ml/kg, PEEP 5cmH20,吸气暂停时间为20%,吸呼 比为1:2,将通气频率控制在10〜15次/分钟,维持呼气末PC%在40〜50mmHg 之间。

驱动压指导通气组(DP组)患者使用相同的FI02和VT,仅在单肺通气期间 应用个体化的最低驱动压(AP二Pplat-PEEP)。在单肺通气5分钟后先行一次肺 复张(20cmH20, 30s),然后开始测试最低驱动压,在PEEP测试期间,VT和呼 吸频率固定为6ml/kg和12次/mine通过逐渐使PEEP从1增加到10cmH20,每 个PEEP水平(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 cmH20)维持8个呼吸循环,并且在每个 PEEP水平记录最后一个循环的驱动压,然后在整个单肺通气期间选择并维持产 生最低驱动压的PEEP水平。

所有患者在单肺通气以外其他时间均接受相同的通气方案,FI02 50%, VT 为6〜8ml/kg, PEEP 5cmH20,吸气暂停时间为20%和吸呼比为1:2。术中维持 两组患者呼吸循环稳定,P: 60〜100次/min; Sp02: 95%〜100%; BP:收缩压90〜 120mmHg,舒张压50〜90mmHg,手术由同一组医生完成,术后给予同样的静脉 镇痛方案。

2.3.3观察时间点和观察指标

  • 记录两组患者的术前一般资料、肺功能、合并基础疾病、0LV时间、 手术时间、输液量及尿量等情况。
  • 记录两组患者单肺通气期间相关呼吸参数。
  • 记录两组患者麻醉诱导前(Ti)、单肺通气lh (T2)、手术结束前(丁3)、 术后24h (T4)的血流动力学和血气分析指标。
  • 记录两组患者各时间点的炎性因子(IL-6、TNF- a )水平。
  • 记录两组患者术后恢复情况(拔管时间、下床活动时间、胸管留置时 间、术后住院时间)和PPCs发生情况。按照指南:11]PPCs主要包括肺部感染、气 胸、肺不张、呼吸衰竭、吸入性肺炎和胸腔积液。

2・3・4标本的采集、处理与保存

两组患者分别于麻醉诱导前(T】)、单肺通气lh (T2)、手术结束前(TQ、 术后24h (T4)采集静脉血3ml,并储存于真空负压采血管中。

2.3.5标本的检测方法

及时送检受试患者的血液标本,采用放射酶联免疫吸附法(ELISA)检测血 浆中IL-6、TNF-ci水平。

2.4统计分析

采用SPSS19.0软件分析数据。计量资料以均数土标准差(匚土s)或中位 数(四分位数)表示,组内比较采用重复测量设计的方差分析,组间比较采用t 检验或Mann-Whitney U检验;计数资料以率(%)表示,采用力'检验;PVO. 05 表示差异具有统计学意义。

3章结果

3.1两组患者术前情况比较

两组患者术前一般资料(性别、年龄、体重、ASA分级)、合并基础疾病(高 血压、糖尿病)、肺功能指标(FEV/FVC)、手术方式和术中情况(OLV时间、手 术时间、输液量及尿量)差异无统计学意义(P>0. 05)(表1)。

表1两组患者术前情况比较

3.2两组患者单肺通气期间呼吸参数比较

两组患者单肺通气期间潮气量差异无统计学意义(P>0.05) o DP组的PEEP 和驱动压均显著低于PV组(P<0. 001, P=0. 001);并且DP组的平台压(Pplat) 和气道峰压(Ppeak)也均低于PV组(P<0. 001, P=0. 01)(表2,图3)。

图3两组患者单肺通气期间呼吸参数比较

■ PV组■ DP组

3.3两组患者血流动力学和血气分析指标比较

两组患者不同时间点平均动脉压(MAP)、心率(HR)、动脉血氧分压(P02)、 二氧化碳分压(POU、乳酸(Lac)变化差异均无统计学意义(P>0. 05)(表 3)

表3两组患者各时间点血流动力学及血气分析比较(匚土s)

3.4两组患者炎症因子(IL-6、TNF- a )比较(pg/ml,匚土s)

与T。时比较,两组患者Ti〜T3时的IL-6和TNF-a浓度均升高(P<0. 05); 与PV组比较,DP组Ti〜T3时IL-6和TNF-a浓度均降低(P<0. 05)(表4,图1, 图2)o

表4两组患者炎症因子(IL-6、TNF-a )比较(pg/ml,匚土s)

注:与To比较,aP<0. 05;与PV组比较,bpvO. 05

3.5两组患者术后恢复情况及PPCs比较

两组患者拔管时间、下床活动时间、胸管留置时间、术后住院时间差异 无统计学意义(P>0. 05)。PPCs发生率DP组(2, 6. 7%)低于PV组(4, 13. 3%), 但差异无统计学意义(P>0. 05)(表5)。

表5两组患者术后恢复情况和PPCs比较

4章讨论

4.1老年患者胸腔镜手术的特点

与传统开胸手术相比,胸腔镜手术具有创伤小、术后疼痛轻、对肺功能及 免疫功能影响小,术后并发症少等优点。但全麻胸腔镜手术过程中需要患者侧 卧位,并行单肺通气,会引起一系列的生理变化。单肺通气是指机械分离双肺, 只对一侧肺通气,而另一侧肺由术者按压或让其被动放气。OLV能为胸外科手术 提供清晰的手术野,将患侧肺与健侧肺分隔,以免健侧肺受到污染,也可进行 分离式通气。清醒状态下由于自身调节的作用当患者由仰卧位改成侧卧位时, 双肺的V/Q比值尚无明显改变。但全麻后侧卧位行机械通气时,由于重力作用 上肺血流部分转移至下肺,上肺血流灌注减少,但通气不变,导致V/Q比值增 大,肺泡无效腔增大;下肺受重力及腹腔压力的影响肺通气不足,而肺血流灌 注增加,导致V/Q比值减小,出现功能性动-静脉短路。开胸后肺萎陷时上述情 况更为显著,萎陷侧肺泡通气面积骤减,肺血流并未相应减少,V/Q比值失调, 出现肺内分流,PaO2逐渐下降,甚至出现低氧血症。此现象一般在单肺通气半 小时左右最为严重,此时非通气侧肺内分流量可达40%〜50%。随后机体低氧性 肺血管收缩(HPV)机制启动,非通气侧肺血管收缩,肺动脉阻力增高,血流量减 少,使静脉血流向通气侧肺,此时非通气侧肺内分流下降至20%〜25%。HPV是 肺血管的自动调节机制,能在缺氧的肺泡区域重新匹配通气血流比值,使V/Q失 调减轻,肺内分流减少,在单肺通气时减少萎陷肺血流中起了重要的作用。

胸腔镜手术中隔离的双肺因机制不同可导致不同程度的肺损伤。非通气侧 肺长时间萎陷,其损伤与缺氧、氧化应激、肺复张及手术操作等相关。通气侧 肺则由于导管位置改变,气道分泌物增多,支气管痉挛等引起气道压力增高, 导致气压伤;也可因潮气量过大导致肺泡过度扩张,毛细血管内皮细胞及基底 膜破坏,导致容量伤。

老年患者各系统功能随增龄出现不同程度的退行性变,心肺储备功能下降。 胸壁硬化增加和肺实质弹性减低增加呼吸做功。肺弹性组织减少,肺泡管腔增 大,导致气体交换表面积减少。小气道的顺应性及闭合容量增加可以引起小气 道塌陷,肺不张和随之发生的低氧血症的风险较高。高龄导致动脉氧分压(PaO2) 下降,增加了肺泡-动脉血气梯度,加重了 V/Q的不匹配。同时,老年患者对高 碳酸血症和低氧血症的通气反应减弱,咽部功能受损会增加误吸和潜在肺部并 发症的风险。此外,麻醉药如阿片类、苯二氮卓类和挥发性麻醉剂等引起呼吸 抑制的效应在老年患者明显,可增加围术期高碳酸血症、低氧血症以及术后呼 吸暂停和/或呼吸衰竭的风险。并且,如果肌松药残余,患者体质虚弱、易乏力, 或有某些共存疾病时,上述风险会加剧。所以,对于老年患者,胸腔镜手术中 单肺通气更容易造成一系列肺损伤,诱发炎症反应,造成围术期严重肺部并发 症屈。

4.2胸腔镜手术与肺保护性通气策略

为了尽量降低单肺通气期间肺损伤风险,应采取适当的肺保护性通气策略。 保护性通气的目标是尽量减少呼吸机引起的肺创伤、炎症反应,以及肺泡过度 扩张和循环性肺不张引起的损伤,同时维持充分氧合。肺保护性通气策略主要 包括联合小潮气量(5〜6mL/kg), PEEP (5cmH20)以及肺复张手法等丽。该略 被证实能有效减轻了围术期肺部炎症反应,降低了 PPCs发生率14-I5]o

低潮气量(TV)通气是为了减少气压伤和容量伤而造成的肺损伤,有报道称 低TV (4〜6mL/kg)不但对有肺损伤史的危重患者有益,且对没有肺损伤的患者也 有益,还能减少炎症指标“灯。此外,尽量通过调整呼吸频率,将ETC02和PaC02 大致维持在患者的基线水平。由于低潮气量而导致高碳酸血症在OLV期间可能 有益,因为高碳酸血症可增强HPV,并使氧和血红蛋白解离曲线右移,促进组织 供氧,加快创伤愈合,减少感染性并发症丽。术中还应注意限制气道压(吸气平 台压V30cmH20),有研究显示当气道平台压>35cmH20时肺气压伤明显增加血。 机械通气期间,应使用能够将SP02维持在90%以上的最低吸入氧分数(Fi02), 高Fi02会导致通气侧肺发生吸收性肺不张,从而增加分流并减少氧合,且高氧 会产生有毒的氧自由基,导致血管通透性增加和肺泡-毛细血管膜水肿2°-21]o机 械通气过程中应用适当的PEEP可防止肺不张,减少肺泡反复充气/放气的机械 压力造成的损伤,但PEEP过高可使通气肺的血流灌注转移,导致分流增加型。 值得注意的是大多数患者在0LV期间都会产生一定程度的自发性PEEP,最可能 的原因是动态过度充气的影响,动态过度充气是指呼气尚未完成下一轮吸气便

已开始,导致进行性空气潴留,引起自发性PEEPo

4.3胸腔镜手术与炎症反应

胸腔镜手术中单肺通气可导致呼吸机诱发的肺损伤(VILI),主要机制包括 肺泡过度扩张(容积伤)、肺萎陷伤和生物性损伤,可引起肺水肿、气压伤和加 重低氧血症,导致机械通气时间延长、发生多系统器官功能障碍并增加死亡率。 导致肺泡过度扩张并不一定需要大潮气量,存在肺不均匀实变或肺不张时(ARDS 患者),每次呼吸会将不同比例的气体量输送到各个开放的肺泡,即使给予常规 潮气量,也可导致区域性肺泡过度扩张和呼吸机诱发的肺损伤(VILI)。同时, 循环出现的肺泡扩张(吸气时)和塌陷(呼气时)可造成剪切力,使邻近肺泡 和气道扩张并出现损伤。因此,胸腔镜手术中存在多种损伤机制诱导肺内细胞 (淋巴细胞、巨噬细胞和粒细胞)释放大量炎症介质(IL-6、TNF-a等),L-6 是机体参与急性期反应和组织损伤的主要介质和早期指标,能够反映手术应激 的程度,其升高的水平与手术大小,手术时间和术后并发症相关因。TNF-a作 为一种重要的促炎症因子,能够促使炎性介质释放并诱导IL-6等其它炎性因子 引发肺组织炎性级联反应,加快肺损伤进程,诱发全身系统性炎症反应国。本 研究显示术前两组患者血清IL-6、TNF-a水平无明显区别,单肺通气1小时后 两组患者血清IL-6、TNF-a浓度开始上升,提示胸腔镜手术可导致肺损伤,使 炎症介质释放增加,可能是多因素共同作用的结果。两组患者血清IL-6、TNF- a在手术结束前达高峰,说明随着手术的进行,炎症因子的释放也在逐渐增加。 术后24h两组患者血清IL-6、TNF-a开始下降,但仍高于术前水平,提示术后 两组患者肺损伤开始逐渐恢复,且需要一定的时间。PPCs发生率DP组(2, 6. 7%) 低于PV组(4, 13. 3%),但差异尚无统计学意义(P>0. 05),可能是由于样本 量的不足导致的,将在后期进行进一步的研究。

4.4驱动压与肺保护性通气策略

驱动压(AP)是平台压(Ppi)与呼气末正压(PEEP)之间的差(AP二 Pplat-PEEP),也是潮气量(VT)与呼吸系统静态顺应性(CRS)的比值(△ P=VT/CRS) [10]o因此,驱动压代表校正患者CRS的Vt,驱动压指导肺保护通气可 能是一个更好的方法,它可以通过测定最佳的PEEP并根据“功能肺容积”进行 通气,从而避免了因肺过度扩张导致的气压伤或者肺通气不足而导致的肺不张 [25]o研究⑼显示驱动压(AP)才是术后肺部并发症发生的惟一强相关因素,单 纯改变潮气量和PEEP并不影响术后肺部并发症。D'Antini团队函研究发现,全 麻机械通气时通过滴定PEEP法确定最佳PEEP,此时驱动压最小,肺动态顺应性 最大,对患者也最有利。因此驱动压为我们提供了一个新的指标,以驱动压为 导向指导通气,从而优化传统肺保护通气策略,达到更好的肺保护目的。本研 究显示与T。时比较,两组患者Ti〜Ts时的IL-6和TNF-cl浓度均升高(P<0. 05); 与PV组比较,DP组Ti〜Ts时IL-6和TNF-a浓度均降低(PV0. 05),说明术中 两组患者都不同程度地发生了炎症反应,且应用了驱动压指导肺保护通气的DP 组有效地减轻了老年患者胸腔镜手术的炎症反应,具有一定的肺保护作用。

4.5研究的局限性

本研究存在一定的局限性:

1、     两种通气策略只应用于0LV期间,如果能延长至整个围术期则结果可能 会更有意义。

2、     胸腔镜手术患者在单肺通气期间会产生内源性的PEEP,可能会影响实际 的驱动压。

3、     本研究为单中心研究,样本量不足,且实验的研究对象也较少。

5章结论与展望

5.1结论

在本研究条件下,驱动压指导肺保护性通气能够减轻老年胸腔镜手术患者 的炎症反应,具有一定的肺保护作用。

5.2展望

针对本研究存在的局限性,提出以下展望:

  • 今后试验中,将以驱动压为导向的肺保护应用于整个围术期机械通气 过程中,特别是在术后重症监护室中的应用,使实验结果更有意义。
  • 今后试验中,期望进行多中心,大样本的试验,使实验结果更可靠。

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综述

肺保护性通气策略在老年患者胸腔镜手术中的研究进展

陈永沛(综述),胡衍辉(审校)

电视胸腔镜手术(VATS)是指利用现代电视摄像技术和高科技器械装备进行 的胸部微创手术。胸腔镜手术过程中需要患者侧卧位并行单肺通气(OLV) , OLV 一旦开始,一侧肺的通气完全停止,萎陷侧肺泡通气面积骤减,肺血流并未相 应减少,通气侧肺受腹腔内容物、纵膈、重力影响通气不足,但血流灌注相对 较多,最终导致肺内分流,使动脉血氧分压(Pa02)下降,严重时出现低氧血症。 老年患者各系统功能随增龄出现不同程度的退行性变,肺储备功能下降。因此, 对于老年患者而言,胸腔镜手术中OLV容易造成一系列肺损伤,诱发炎症反应, 造成围术期严重肺部并发症⑴。为了尽量降低单肺通气期间肺损伤风险,应采取 适当的肺保护通气策略。本文旨在对肺保护性通气策略在老年患者胸腔镜手术 中应用作一综述。

1、老年患者肺功能的变化

老年患者各系统功能随增龄出现不同程度的退行性变,肺储备功能下降。 胸壁硬化增加和肺实质弹性减低增加呼吸做功。肺弹性组织减少,肺泡管腔增 大,导致气体交换表面积减少。小气道的顺应性及闭合容量增加可以引起小气 道塌陷,肺不张和随之发生的低氧血症的风险较高。高龄导致动脉氧分压(PaOj 下降,增加了肺泡-动脉血气梯度,加重了 V/Q的不匹配。同时,老年患者对高 碳酸血症和低氧血症的通气反应减弱,咽部功能受损会增加误吸和潜在肺部并 发症的风险。此外,麻醉药如阿片类、苯二氮卓类和挥发性麻醉剂等引起呼吸 抑制的效应在老年患者明显,可增加围术期高碳酸血症、低氧血症以及术后呼 吸暂停和/或呼吸衰竭的风险。并且,如果肌松药残余,患者体质虚弱、易乏力, 或有某些共存疾病时,上述风险会加剧。有研究显示老年患者随着增龄呼吸系 统并发症的发生率明显增加⑵。

2、胸腔镜手术的特点

与传统开胸手术相比,胸腔镜手术具有创伤小、术后疼痛轻、对肺功能及 免疫功能影响小,术后并发症少等优点。胸腔镜手术过程中需要患者侧卧位并 行单肺通气(OLV),单肺通气是指机械分离双肺,只对一侧肺通气,而另一侧肺 由术者按压或让其被动放气。OLV是帮助肺部手术和其他胸外科手术暴露术野的 标准方法,也可用于将患侧肺与健侧肺分隔,以免健侧肺受污染。正常通气时, 由于重力作用,肺通气和血流灌注在解剖学上匹配尚可。OLV —旦开始,一侧肺 的通气完全停止,萎陷侧肺泡通气面积骤减,肺血流并未相应减少,通气侧肺 受腹腔内容物、纵膈、重力影响通气不足,但血流灌注相对较多,最终导致肺 内分流,使动脉血氧分压(Pa02)下降,严重时出现低氧血症。因此,胸腔镜手 术中隔离的双肺因机制不同可导致不同程度的肺损伤。非通气侧肺长时间萎陷, 其损伤与缺氧、氧化应激、肺复张及手术操作等相关。通气侧肺则由于导管位 置改变,气道分泌物增多,支气管痉挛等引起气道压力增高,导致气压伤;也 可因潮气量过大导致肺泡过度扩张,毛细血管内皮细胞及基底膜破坏,导致容 量伤。这些因素促使肺组织出现不同程度的炎症反应,释放多种炎症因子,诱 发肺部并发症⑶。

3、肺保护性通气策略及其要素

为了尽量降低单肺通气期间肺损伤风险,应采取适当的肺保护性通气策略。 保护性通气的目标是尽量减少呼吸机引起的肺创伤、炎症反应,以及肺泡过度 扩张和循环性肺不张引起的损伤,同时维持充分氧合。该策略⑷其核心是主张按 照理想体重(IBW)设定小潮气量(6〜8mL/kg),适当呼气末正压(PEEP) 5〜 8cmH20以及肺复张手法以减少机械通气引起的肺损伤。

  1. 1潮气量(VT) 低潮气量(TV)通气是为了减少气压伤和容量伤而造成的 肺损伤。正常成年人潮气量通常为7〜8ml/kg,而传统机械通气的潮气量为10〜 15ml/kg,大潮气量对患者的氧合更有益,能防止术中低氧血症的发生,但同时 会使患者气道压明显增加,导致肺组织过度充气并使肺泡过度扩张,甚至可能 引起肺泡破裂,导致压力-容量性肺损伤®裂 而小潮气量(6〜8ml/kg)则可避 免患者气道压过高,可有效减少因压力/容量导致的(呼吸机诱发的肺损伤) VILIo Brower团队⑺研究显示在机械通气过程中使用小潮气量(6ml/kg)的患 者死亡率可比使用大潮气量(12ml/kg)显著下降。另外,在非ALI/ARDS患者, 和接受常规潮气量(lOml/kg)相比,小潮气量(6ml/kg)机械通气可明显降低 患者肺损伤的发生率,并且能降低血浆白介素(IL-6)的浓度⑻。
  2. 2呼气末正压(PEEP)

机械通气过程中应用适当的PEEP可防止肺不张,减少肺泡反复充气/放气 的机械压力造成的损伤,但PEEP过高可使通气肺的血流灌注转移,导致分流增 加⑼。大多数患者在OLV期间都会产生一定程度的自发性PEEP,最可能的原因 是动态过度充气的影响,动态过度充气是指呼气尚未完成下一轮吸气便已开始, 导致进行性空气潴留,引起自发性PEEPo Satoh团队血对ALI/ARDS患者机械通 气时,发现应用适当的PEEP能够使肺泡持续开放,增加肺内功能残气量,减少 肺内分流并提高动脉血氧分压,增加肺组织的顺应性,减轻肺损伤。同样,有 研究m发现在非ALI/ARDS患者应用合适的PEEP,可防止肺不张,增加肺顺应性, 降低肺部感染的风险。但是值得注意的是,PEEP过小则无法使肺泡持续开放, PEEP过大则可能会到患者循环不稳定,还可能导致肺泡过度扩张,导致VILIo 因此,适当的PEEP是围术期肺泡保持开放的关键。

  1. 3肺复张手法(RM)

肺复张(RM)是指借助一定的外力使跨肺压增加,从而使萎陷的肺泡重新 张开的过程,可减少因循环出现的肺泡扩张(吸气时)和塌陷(呼气时)可造 成剪切力。有研究血证实肺复张是防止和治疗肺不张的有效方法,而且还可以 使肺表明活性物质的释放增加,能够维持肺泡稳定,减少肺损伤。2017年Costa 团队研究发现对心脏手术患者术后行机械通气时给予高强度的肺复张可明显改 善其预后口引。但是值得注意的是肺复张时需要较大的压力,可能会导致患者血 流动力学波动,所以在行肺复张时一定要在血流动力学监测下进行。目前肺复 张策略主要有以下三种方法控制性肺膨胀法(SI)、压力控制法(PCV)以 及PEEP递增法。其中,PCV法对血流动力学影响小,能更好的增加肺的顺应性 [15-16]

o

  1. 4驱动压

驱动压(AP)是平台压(Ppi)与呼气末正压(PEEP)之间的差(厶P = Pplat -PEEP),也是潮气量(VT)与呼吸系统静态顺应性(CRS)的比值(ZkP = VT / CRS) [17]o因此,驱动压代表校正患者CRS的Vt,驱动压指导肺保护通气可能是 一个更好的方法,它可以通过测定最佳的PEEP并根据“功能肺容积”进行通气, 从而避免了因肺过度扩张导致的气压伤或者肺通气不足而导致的肺不张屈。有 研究血显示驱动压(AP)才是术后肺部并发症发生的惟一强相关因素,单纯改 变潮气量和PEEP并不影响术后肺部并发症。同样2016Neto团队如发现AP才是 导致术后肺部并发症的最主要因素。2019年MiHye Park[21]研究团队发现,与传 统肺保护通气相比,胸科手术中应用驱动压指导肺保护通气能降低术后肺部并 发症。因此驱动压为我们提供了一个新的指标,以驱动压为导向指导通气,从 而优化传统肺保护通气策略,达到更好的肺保护目的。

4、肺保护性通气策略在老年患者胸腔镜手术中的应用

胸腔镜手术的麻醉具有其独特性,开胸后萎陷侧肺泡通气面积骤减,肺血 流并未相应减少,通气侧肺受腹腔内容物、纵膈、重力影响通气不足,但血流 灌注相对较多,最终导致肺内分流,使动脉血氧分压(Pa02)下降,严重时出现 低氧血症。胸腔镜手术中单肺通气导致不同程度的肺损伤。非通气侧肺长时间 萎陷,其损伤与缺氧、氧化应激、肺复张及手术操作等相关。通气侧肺则由于 导管位置改变,气道分泌物增多,支气管痉挛等引起气道压力增高,导致气压 伤;也可因潮气量过大导致肺泡过度扩张,毛细血管内皮细胞及基底膜破坏, 导致容量伤也。有研究发现,与常规通气策略相比,肺保护性通气策略能够改 善胸腔镜下肺癌根治术患者氧合及肺顺应性,并能有效减少术后肺部并发症的 发生沏。胡继成陶等研究肺保护性通气策略在胸腔镜肺癌根治术中的应用发现 小潮气量通气能减轻术后细胞免疫功能的抑制,细胞免疫功能恢复更快。同样, MiHye Park[21]研究团队发现,与传统肺保护通气相比,胸科手术中应用驱动压 导向的单肺通气能降低术后肺部并发症。

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