临床研究|通气侧肺前列腺素E1雾化吸入对单肺通气患者氧合的影响

本文由“临床麻醉学杂志"授权转载

通气侧肺前列腺素E1雾化吸入对单肺通气患者氧合的影响

张民皓 顾连兵 李彭依 焦点 宋田皓 潘旋 王丽君

南京医科大学附属肿瘤医院

江苏省肿瘤防治研究所

江苏省肿瘤医院麻醉科

通信作者：王丽君

基金项目：江苏省肿瘤医院优才基金（YC201805）；江苏省麻醉重点实验室开放课题（XZSYSKF2019024）；“六个一工程”拔尖人才项目 （LGY2019076）

【摘要】

目的 

探讨通气侧肺前列腺素E1（PGE1）雾化吸入预给药对食管癌患者FiO2 50%单肺通气（OLV）期间机体氧合的影响。

方法 

选择拟行左剖胸食管癌根治术的患者113例，男92例，女21例，年龄18~79岁，BMI＜30 kg/m2，ASA Ⅱ或Ⅲ级。采用随机数字表法将患者分为四组：PGE1 0.1 μg/kg组（P1组，n=29）、PGE1 0.2 μg/kg组（P2组，n=29）、PGE1 0.3 μg/kg组（P3组，n=30）和生理盐水对照组（C组，n=25）。麻醉平稳改右侧卧位后，P1组、P2组和P3组分别给予右侧肺PGE1 0.1、0.2和0.3 μg/kg（以生理盐水稀释至10 ml）雾化吸入，C组给予右侧肺生理盐水10 ml雾化吸入，雾化吸入时间均为10 min。记录术前PaO2、手术时间、OLV时间、术中出血量、尿量、输液量。分别于全麻后右侧卧位时（T0）、OLV 10 min（T1）、OLV 15 min（T2）、OLV 30 min（T3）、OLV 60 min（T4）、OLV 120 min（T5）抽取桡动脉血和右颈内静脉血各2 ml，采样后立刻行血气分析，计算肺内分流率（Qs/Qt），记录T0—T5时PaO2、PaCO2、PETCO2、MAP、HR、Ppeak。于T0、T4、OLV结束恢复双肺通气30 min（T6）及术后24 h（T7）抽取中心静脉血，采用ELISA法检测血清白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）浓度。记录术后第2天临床肺部感染评分（CPIS），记录术后7 d内肺不张、吻合口瘘等肺部并发症的发生情况以及ICU停留时间、总住院时间。

结果 

四组术前PaO2、手术时间、OLV时间、术中出血量、尿量、输液量差异无统计学意义。T1—T3时 P3组Qs/Qt明显低于其余三组，PaO2明显高于其余三组（P<0.05）；P2组Qs/Qt明显低于P1组和C组，PaO2明显高于P1组和C组（P<0.05）；P1组Qs/Qt明显低于C组，PaO2明显高于C组（P<0.05）。T4时 P1组、P2组和P3组Qs/Qt明显低于C组，PaO2明显高于C组（P<0.05）；P3组Qs/Qt明显低于P1组，PaO2明显高于P1组（P<0.05）。T1、T2时P3组MAP明显低于C组（P<0.05）。T4、T6、T7时P1组、P2组和P3组血清IL-6、TNF-α浓度明显低于C组（P<0.05）。P1组、P2组和P3组CPIS评分明显低于C组（P<0.05）。四组术后肺不张、吻合口瘘发生率、ICU停留时间、总住院时间差异无统计学意义。

结论 在FiO2 50%的条件下，于双肺通气期间预先给予OLV期间的通气侧肺雾化吸入PGE1，可以通过降低肺内分流率而改善氧合，以保证机体氧供（该效应在OLV 10、15、30 min时呈明显的剂量依赖性），同时降低患者围术期血清IL-6和TNF-α浓度。

【关键词】单肺通气；吸入氧浓度；前列腺素E1；雾化吸入

单肺通气（one-lung ventilation， OLV）是胸科手术常用的麻醉技术，由于其为非生理性通气模式，在为外科手术提供视野便利的同时，非通气侧肺有血流无通气，从而时有低氧血症发生［1］。采取纯氧通气可以有效降低低氧血症的发生率，但是又带来氧化应激损伤及术后肺不张等隐患［2］。在保证充分氧供的前提下，尽可能低的FiO2可以减轻氧化应激损伤［3-4］。本课题组前期研究［5］探讨在FiO2 60%的条件下，OLV开始前对OLV期间的通气侧肺给予前列腺素E1（prostaglandin E1， PGE1）0.1 μg/kg雾化吸入，可将低氧血症发生率由6.7%降至0，并能有效减轻氧化应激损伤。在此基础上，本研究尝试进一步降低FiO2至50%，并且选择不同剂量PGE1雾化吸入预给药，以探讨其对OLV期间氧合的影响，为临床提供参考。

资料与方法

一般资料  本研究为随机、对照、单盲、前瞻性试验，经伦理委员会通过［〔2017〕550号］，在中国临床试验注册中心注册（ChiCTR1800018287），患者签署知情同意书。选择择期行左剖胸食管癌根治术患者，性别不限，年龄18～79岁，BMI＜30 kg/m2，ASA Ⅱ或Ⅲ级。排除标准：术前存在免疫、内分泌、神经及精神系统疾病，严重心、肝、肾功能障碍，严重高血压、冠心病、青光眼等合并症，肺功能检查异常，胸部X线片检查异常。剔除标准：患者及家属在任意时间决定退出试验；试验期间出现SpO2<90%且3 min内未上升至≥90%或进一步降至<88%[依次进行FiO2 100%、非通气侧肺持续正压通气（continuous positive airway pressure， CPAP），必要时恢复双肺通气]；术中出现严重心律失常，循环不稳定；手术时间＜1 h或＞6 h。

分组与处理  采用随机数字表法分为三组：单纯全麻组（C组）、TAPB组（T组）和M-TAPA组（M组）。患者入室后面罩吸氧，监测ECG、BP、SpO2及BIS。局麻下行桡动脉穿刺置管，连续监测有创动脉血压。全麻诱导前，T组和M组行神经阻滞，C组无神经阻滞操作。神经阻滞操作均由同一位经验丰富的高年资麻醉科医师于超声引导下进行。阻滞完成后20 min，采用针刺法检测双侧锁骨中线相应皮肤，疼痛感觉减退即为阻滞成功。

麻醉方法  患者入室后行桡动脉穿刺置管测压，经右颈内静脉行中心静脉穿刺置管。监测局部脑氧饱和度（regional cerebral oxygen saturation， rScO2）。麻醉诱导：静注咪达唑仑0.05 mg/kg、丙泊酚1 mg/kg、顺式阿曲库铵0.2 mg/kg、芬太尼3～4 μg/kg。麻醉诱导后插入左双腔支气管导管，纤维支气管镜确认导管位置。气管插管后连接麻醉机行容量控制机械通气：FiO2 50%，VT 6 ml/kg［按理想体重（ideal body weight， IBW）计算］［6-7］，PEEP 5 cmH2O，RR 12～14次/分，I∶E 1∶2，维持PETCO2 35～45 mmHg。IBW计算公式：成年男性IBW=50 kg+［0.91×（身高-152.4）cm］；成年女性IBW=45.5 kg+［0.91×（身高-152.4）cm］。在麻醉平稳、外科医师导尿完成后，患者改成右侧卧位，再次行纤维支气管镜检查，确保双腔管位置正确。

手术开始时追加芬太尼3 μg/kg，通过改造的呼吸回路，完成右侧肺（OLV期间的通气侧肺）的雾化吸入预给药，之后开始OLV。OLV时，双腔管非通气侧与大气相通，呼吸参数保持不变。术中麻醉维持：持续静脉泵注瑞芬太尼0.2 μg·kg-1·min-1、丙泊酚4～6 mg·kg-1·h-1和顺式阿曲库铵0.15 mg·kg-1·h-1，麻醉深度采用Narcotrend监测，维持在D2—E1。术中维持血压波动幅度不超过基础值的20%，必要时辅以心血管活性药物。开始关胸时静脉注射芬太尼2 μg/kg，手法膨肺恢复双肺通气（气道压力限制在30 cmH2O以下，膨肺持续时间为30～40 s）。手术结束后所有患者送入ICU，同步间歇指令通气，待患者清醒，拔除双腔支气管导管。

分组与处理  采用随机数字表法将患者分为四组：PGE1 0.1 μg/kg组（P1组）、PGE1 0.2 μg/kg组（P2组）、PGE1 0.3 μg/kg组（P3组）和生理盐水对照组（C组）。P1组、P2组和P3组分别用生理盐水将PGE1稀释至10 ml，C组则给予生理盐水10 ml。完成双腔支气管导管定位后，双肺通气期间（OLV开始前），四组均经右侧肺予以雾化吸入预给药对应药物，雾化时间10 min。

雾化器结构改造：将402A型超声雾化器雾化罐底端密闭，将原来两个雾化气体出口用隔板隔开，其中一个出口作为新鲜气流入口，另一个出口作为雾化气体出口连接双腔支气管导管右侧通气管，这样整体形成呼吸回路中的进气端，与另一管道共同形成呼吸回路接呼吸机［8］。雾化通路结构示意图见图1。

观察指标  记录术前PaO2、手术时间、OLV时间、术中出血量、尿量、输液量。分别于全麻后右侧卧位时（T0）、OLV 10 min（T1）、OLV 15 min（T2）、OLV 30 min（T3）、OLV 60 min（T4）、OLV 120 min（T5）抽取桡动脉血和右颈内静脉血各2 ml，采样后立刻行血气分析，计算肺内分流率（intrapulmonary shunt rate， Qs/Qt）［9］。记录T0—T5时PaO2、PaCO2、PETCO2、MAP、HR、Ppeak。于T0、T4、OLV结束恢复双肺通气30 min（T6）及术后24 h（T7）抽取中心静脉血，采用ELISA法检测血清白细胞介素-6（interleukin-6， IL-6）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α， TNF-α）浓度。记录术后第2天临床肺部感染评分（clinical pulmonary infection score， CPIS）［10］，记录术后7 d内肺不张、吻合口瘘、ARDS等肺部并发症的发生情况。记录ICU停留时间、总住院时间。

统计分析  采用PASS 15.0.5，依据PaO2进行样本量计算，取α=0.05，1-β=0.9，每组需纳入患者24例，考虑20%的样本脱落率，最终每组纳入患者30例。

采用SPSS 23.0软件进行数据分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析，组内比较采用重复测量数据方差分析，同一时点组间两两比较采用Bonferroni法；非正态分布计量资料以中位数（M）和四分位数间距（IQR）表示，组间比较采用非参数检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结    果

本研究共纳入患者120例，术中C组5例、P1组1例、P2组1例因SpO2<90%且3 min内未上升至≥90%或进一步降至<88%，剔除出本研究，最终完成研究患者113例。四组患者性别、年龄、BMI、ASA分级和术前PaO2差异无统计学意义（表1）。

四组手术时间、OLV时间、术中出血量、尿量、输液量差异无统计学意义（表2）。

T1—T3时 P3组Qs/Qt明显低于其余三组，PaO2明显高于其余三组（P<0.05）；P2组Qs/Qt明显低于P1组和C组，PaO2明显高于P1组和C组（P<0.05）；P1组Qs/Qt明显低于C组，PaO2明显高于C组（P<0.05）。T4时 P1组、P2组和P3组Qs/Qt明显低于C组，PaO2明显高于C组；P3组Qs/Qt明显低于P1组，PaO2明显高于P1组（P<0.05）（表3）。

T1、T2时P3组MAP明显低于C组（P<0.05）。T0、T3—T5时四组PETCO2、MAP、HR和Ppeak差异无统计学意义（表4）。

T0时四组血清IL-6、TNF-α浓度差异无统计学意义。T4、T6、T7时P1组、P2组和P3组血清IL-6、TNF-α浓度明显低于C组（P<0.05），P1组、P2组和P3组血清IL-6、TNF-α浓度差异无统计学意义（表5）。

P1组、P2组和P3组CPIS评分明显低于C组（P<0.05）。四组肺不张、吻合口瘘发生率、ICU停留时间、总住院时间差异无统计学意义（表6）。四组均未发生ARDS。

讨    论

如何降低OLV期间的低氧血症发生率以及由于吸入纯氧导致的氧化应激损伤［11-12］，一直是OLV肺保护研究的两个看似矛盾而又重要的方面。Miller麻醉学自第七版开始，不再推荐OLV时采用FiO2 100%，只是建议一旦发生任何并发症，首先采取的措施是将FiO2提高到100%。更多的研究［3-4］倾向于在保证氧供的前提下尽可能降低FiO2。本研究结果显示，高（0.3 μg/kg）、中（0.2 μg/kg）、低（0.1 μg/kg）三种剂量PGE1雾化吸入预给药均能明显降低OLV 10、15、30、60 min的Qs/Qt，提高PaO2，该效应在OLV 10、15、30 min时呈明显的剂量依赖性。

Yang等［13］研究表明，58%的患者因为发生低氧血症（该研究中低氧血症标准为SpO2<95%）而需要提高FiO2，本研究中接受PGE1 0.1、0.2、0.3 μg/kg雾化吸入的患者低氧血症发生例数分别为1、1和0例，也从另一个侧面表明FiO2 50%条件下行OLV，通气侧肺给予PGE1雾化吸入预给药可以保证OLV期间机体氧供，从而实现在保证氧供的前提下，尽可能降低FiO2。PGE1是选择性肺动脉扩张药，Della Rocca等［14］研究表明，OLV期间雾化吸入PGE1能够通过对该侧肺动脉的扩张，从分流区“窃血”至非分流区，减少肺内分流，提升PaO2，并且对血流动力学无显著影响。该研究的前提是OLV开始后进行雾化吸入给药，因此，很难迅速提升OLV开始后前30 min内PaO2，而OLV期间的低氧血症主要发生在OLV开始后的前30 min内［15］。本课题组前期研究［16］表明，双肺通气期间预先给予OLV期间的通气侧肺雾化吸入PGE1，能够减轻分流，显著减缓OLV开始后前30 min内PaO2的下降幅度，改善氧合。因此，考虑PGE1单肺雾化吸入给药的最佳时机应该是OLV开始前的双肺雾化期间，而不是OLV开始后。

关于PGE1雾化吸入可能对血流动力学的影响，本研究结果显示，给予通气侧肺PGE1 0.3 μg/kg雾化吸入预给药的患者OLV 10 min和15 min的MAP明显低于雾化吸入生理盐水的患者，但降低幅度依然低于基础值的20%，因此，该结果虽有统计学意义，但不具有临床意义，即雾化吸入PGE1 0.1或0.2 μg/kg可以在不影响血流动力学平稳的情况下通过减少肺内分流，改善氧合，从而有效降低OLV期间低氧血症的发生率，即使PGE1雾化吸入的浓度增加至0.3 μg/kg，其对血流动力学的影响也依然在可以接受的范围内。

静脉输注PGE1能降低血清IL-6及TNF-α浓度，从而减轻器官炎性损伤［17］。本研究亦观察了雾化吸入PGE1对血清炎性因子的影响，结果显示，雾化吸入PGE1 0.1、0.2、0.3 μg/kg均明显降低OLV 30 min、OLV结束后30 min及术后24 h血清IL-6和TNF-α浓度，并呈剂量依赖性，这一结果可能有利于合理解释本研究中雾化吸入不同剂量PGE1患者术后CPIS评分明显低于雾化吸入生理盐水的患者。但是，可能由于样本量原因，四组患者术后肺不张、吻合口瘘发生率、ARDS发生率及ICU停留时间等差异无统计学意义。

本研究的不足：（1）由于本研究选择PaO2而不是术后并发症作为主要指标进行样本量计算，所用样本量不足以在术后并发症发生率等数据中得出阳性结果，因此，可能术后并发症数据会出现假阴性的结论。（2）由于本研究未进行长期随访，无法提供患者远期疗效等数据。

综上所述，在FiO2 50%的条件下，于双肺通气期间预先给予OLV期间的通气侧肺雾化吸入PGE1，可以通过降低肺内分流率、改善氧合，从而保证机体氧供（该效应在OLV 10、15、30  min时呈明显的剂量依赖性），同时降低患者血清IL-6和TNF-α浓度。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2022.06.003

END

免责声明：

本微信公众平台所刊载原创或转载内容不代表米勒之声的观点或立场。文中所涉及药物使用、疾病诊疗等内容仅供医学专业人士参考。

编辑：MiLu.米鹭

校对：Michel.米萱

米勒之声编辑部 米勒之声，用心相伴