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单肺通气(One-lung ventilation OLV)技术广泛地应用于开胸手术的麻醉,但单肺通气对呼吸功能的影响同样倍受关注。当双肺通气转换为单肺通气时,非通气侧肺萎陷,但仍有部分血流灌注,通气/灌注比例失调将导致低氧血症,成为影响单肺通气能否顺利实施的关键因素。缺氧性肺血管收缩(Hypoxic pulmonary vasoconstriction HPV)是肺循环独有的对缺氧的代偿性反应,是维持通气/血流比值的代偿性保护机制。单肺通气时当肺泡氧分压降到一定程度后会出现快速的、可逆的肺小动脉收缩,肺血管阻力增加,使血液由缺氧部位流向通气良好部位,减少静脉血掺杂,改善肺泡氧合,但目前尚缺乏能在单肺通气时增强HPV的有效方法。动物实验表明,长期慢性缺氧可增强HPV机能,在此基础上又进一步证实,低氧预处理可以增强HPV的作用,但低氧预处理能否改善单肺通气时低氧血症尚未有研究。缺氧可引起肺血管内皮细胞受损,使内皮素-1(ET-1)表达、释放增加,后者作用于局部血管平滑肌细胞,增强肺血管平滑肌钙离子通道开放,胞浆内钙离子浓度增加引起肺血管收缩。选择性ET-1受体拮抗剂可抑制HPV,表明ET-1是缺氧性肺血管收缩的重要介质之一。低氧预处理减轻单肺通气时低氧血症是否与ET-1有关尚待证实。本研究通过临床随机对照试验,观察低氧预处理对单肺通气动脉氧合、肺内分流和血浆ET-1水平的影响,探讨低氧预处理改善单肺通气低氧血症的可行性及机制。方法1.择期食管癌根治术、ASAⅠⅡ级患者42例,男20例,女22例,年龄59.4±1.5y,体重64.6±2.3kg。术前肺功能检查FVC及FEV1/FVC测定值均超过预计值75%,无支气管哮喘或气道高反应病史,无心功能不全及严重高血压病史,实验室检查正常,无支气管插管禁忌症。随机数字表法分为单肺低氧预处理组(n=21)和常规单肺通气组(n=21)。术中出现严重低氧血症(SpO2低于85%)者予以剔除。2.患者入室建立右上肢静脉通路,监测ECG、HR、MAP、SpO2、BIS及TOF。术前30min静注东莨菪碱0.3mg、托烷司琼2mg、地塞米松10mg。局麻下行右侧桡动脉穿刺置管,连接FloTrac传感器连续监测心排血量。麻醉诱导采用咪达唑仑0.05mg/kg,丙泊酚2mg/kg,罗库溴铵0.8mg/kg、芬太尼2μg/kg。肌松起效后插入左侧双腔支气管导管(F=3539),接麻醉机行间歇正压通气(IPPV)。纤维支气管镜确认并调整双腔管位置到最佳。机械通气参数设置:潮气量(VT)8ml/kg,呼吸频率(RR)12次/min,吸呼比(I:E)为1:2,吸入氧浓度(FiO2)1.0,氧流量为1L/min。右侧卧位后再次支气管镜检查导管位置。术中麻醉维持呼气末二氧化碳(PETCO2)3545mmHg,BIS值4060,术中持续输注丙泊酚48mg/kg/h,瑞芬太尼0.10.2μg/kg/min,根据TOF监测间断静注罗库溴铵维持肌松。术毕送入麻醉恢复室,意识呼吸恢复后拔除气管导管送入胸外科监护室。3.预处理组右侧卧位5min后尚未开胸时,夹闭左侧支气管导管行右肺单肺通气,通气参数不变。左侧导管开口连接吸引器以负压(-20Kpa)吸引15sec后封闭,建立单肺低氧预处理模型。15min后恢复双肺通气。对照组按上述通气指标持续双肺通气。手术打开胸膜后两组均行单肺通气,呼吸参数不变。4.2组分别于麻醉前30min (T0)、单肺预处理结束时(T1)、开胸前(T2)、开胸后单肺通气15min (T3)、30min (T4)、60min (T5)、90min (T6)采集动脉血行血气分析,以简化的肺内分流公式:Qs/Qt=(700-PaO2)×100%×5%(FiO2=1.0,PaO2以mmHg表示),计算肺内分流率(Qs/Qt)。以上各时间点采集静脉血2ml以ELISA法测定血浆中ET-1浓度,同步记录患者生命体征HR,MAP,SpO2,PETCO2及心排血量(CO),每搏量变异率(SVV),气道峰压(Ppeak),平均气道压力(Pmean)。术毕统计液体出入量及单肺通气和手术时间。结果1.单肺通气后2组患者PaO2水平较双肺通气时明显下降(P<0.05),预处理组OLV各时间点PaO2较对照组明显升高(P<0.05)。2.单肺通气后2组患者肺内分流率(Qs/Qt)较双肺通气时明显升高,预处理组OLV各时间点Qs/Qt较对照组降低,在OLV15min时预处理组Qs/Qt较对照组显著降低(P<0.05)。3.单肺通气后2组患者血浆ET-1浓度较双肺通气时明显升高,预处理组OLV后各时间点ET-1浓度较对照组升高,在OLV15min时预处理组ET-1浓度较对照组显著升高(P<0.05)。结论:低氧预处理可减轻单肺通气时低氧血症、减少肺内分流,其机制可能与提高血浆ET-1水平、增强缺氧性肺血管收缩有关。