临床研究|基于肺超声评分评估压力控制容量保证通气模式对腹腔镜胃癌根治术患者肺通气的影响

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基于肺超声评分评估压力控制容量保证通气模式对腹腔镜胃癌根治术患者肺通气的影响

钟海莲 刘余钱 郝伟 刘洋 录亚鹏 王迎斌

兰州大学第二医院麻醉科

通信作者：王迎斌

【摘要】

目的
探讨基于肺超声评分（LUS）评估压力控制容量保证通气（PCV-VG）模式与容量控制通气（VCV）模式对腹腔镜胃癌根治术患者通气功能及术后肺部并发症（PPCs）的影响。

方法
选择择期行腹腔镜胃癌根治术患者80例，男67例，女13例，年龄45～75岁，ASA Ⅱ或Ⅲ级。采用随机数字表法将患者分为两组：VCV通气模式组（V组）和PCV-VG通气模式组（P组），每组40例。所有患者常规麻醉诱导，采用保护性通气策略：VT 7 ml/kg，呼气末正压（PEEP）5 cmH2O，FiO2 40%。采用床旁肺超声评估患者双侧肺部共12个区域的LUS。记录入室时（T0）、麻醉诱导气管插管后20 min（T1）、建立人工气腹后30 min（T2）、气管导管拔除后15 min（T5）的LUS评分。行血气分析记录PaO2、PaCO2。记录T1、T2、气腹后1 h（T3）、手术结束时（T4）的气道峰压（Ppeak）、平台压（Pplat）、气道平均压（Pmean）、动态肺顺应性（Cdyn）、VT。记录术后3、7 d内PPCs的发生情况。

结果 与T0时比较，T1、T2、T5时P组整体、前部、外侧、后部、左肺、右肺、上肺及下肺LUS明显降低（P＜0.05）；T2时V组整体及部分区域（后部、下肺及右肺）LUS明显降低，T5时V组整体及部分区域（外侧、下肺及左肺）LUS明显升高（P＜0.05）。与V组比较，T1、T2、T5时P组整体及各区域LUS评分均明显降低，PaO2明显升高，T1、T5时PaCO2明显降低，T1—T4时Ppeak明显降低，Pmean、Cdyn明显升高，T4时Pplat明显降低（P＜0.05）。术后3 d内P组PPCs发生率明显低于V组[4例（10%）vs 11例（28%），P＜0.05]。

结论 LUS能够显示手术期间PCV-VG模式和VCV模式下肺通气的非均匀性和体位性变化。肺保护性通气策略下，PCV-VG模式明显改善了腹腔镜胃癌根治术患者术中肺通气及氧合功能。

【关键词】肺超声；腹腔镜手术；肺通气；压力控制容量保证通气

在腹腔镜手术中，麻醉、手术、机械通气等刺激都可使患者呼吸功能储备降低[1]，导致术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications, PPCs）。上腹部大手术的PPCs发生率高达20%～70%[2]，而术后死亡率与PPCs发生率密切相关。患者长时间的正压通气可能会造成肺通气不均匀及呼吸机相关性肺损伤（ventilator-induced lung injury, VILI）[3]。容量控制通气（volume-controlled ventilation, VCV）是全身麻醉中最常用的机械通气方式。虽然VCV可以提供相对精确的通气量，但会导致肺泡内较高的气道峰压（inspiratory peak pressure, Ppeak），从而导致肺的气压伤[4]。压力控制容量保证通气（pressure-controlled ventilation-volume guaranteed, PCV-VG）是一种双重控制通气模式，使用压力控制的方式来输送气体，送气过程中会连续测定肺顺应性和气道阻力，自动调整气流流速和气道压力水平，保证送气量等于预设的VT，压力控制水平会因VT的大小以及患者肺的阻力和顺应性而变化[4]。PCV-VG具有较低的Ppeak和较高的肺动态顺应性（dynamic compliance, Cdyn），可能有利于减少气压损伤[5]。尽管有许多关于手术中机械通气模式对患者通气影响的报道，然而VCV与PCV-VG效果的比较仍存在争议[6-7]。肺超声评分（lung ultrasound score， LUS）作为一种无创无辐射的肺部评分标准，参与评分的肺超声征像由伪影（正常或病理）和真实图像（通常是没有空气介入的病理状态）组成，可用于评估肺部通气的情况[8]。本研究基于经胸LUS，结合动脉血气分析、气道压力和血流动力学数据，比较PCV-VG和VCV对腹腔镜胃癌根治术患者的影响，为临床提供参考。

资料与方法  

一般资料 
本研究经医院伦理委员会批准（2021A-418），患者签署知情同意书。选择2021年5—10月择期行腹腔镜胃癌根治术患者，性别不限，年龄45～75岁，ASA Ⅱ或Ⅲ级，术后1个月内无明显急性呼吸系统疾病。排除标准：严重失代偿性心脏疾病，BMI≥28 kg/m2，术后再次行手术治疗，胸内手术史，同时参加其他干预性治疗。

分组与处理  采取随机数字表法将患者分为两组：VCV通气模式组（V组）和PCV-VG通气模式组（P组）。气管插管后，两组行对应的机械通气模式，均采用保护性通气策略：VT 7 ml/kg（基于标准体重），PEEP 5 cmH2O，FiO2 40%，新鲜气流量2 L/min，初始RR为12次/分，随后调整RR维持PETCO2 35～45 mmHg，I∶E 1∶2。

麻醉方法 
患者入室后常规监测BP、ECG、SpO2，2%利多卡因1 ml局麻下行桡动脉穿刺针置管，行有创动脉血压监测MAP。麻醉诱导：咪达唑仑0.02 mg/kg、舒芬太尼0.5 μg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、罗库溴铵0.6 mg/kg。右侧颈内深静脉穿刺置管。建立人工气腹后将患者置于30°头高脚低位。麻醉维持：1%～2%七氟醚、瑞芬太尼0.1～0.3 μg·kg-1·min-1、右美托咪定0.2 μg·kg-1·h-1、罗库溴铵5～6 μg·kg-1·min-1，根据麻醉深度调整药物用量，维持BIS 40～60。术中维持MAP波动幅度不超过基础值的20%，若补液治疗后MAP降低幅度超过基础值的20%，给予去甲肾上腺素0.01～0.5 μg·kg-1·min-1治疗。结束人工气腹后将患者调节为平卧位。手术结束前约40 min停用罗库溴铵、右美托咪定，手术结束前约10 min停用七氟醚，术毕停用瑞芬太尼。待患者苏醒达拔管指征后拔除气管导管，给予术后静脉镇痛泵，转入PACU。

LUS评估方法  按照Monastesse等[9]描述的LUS检查方法，仰卧位进行扫描评分。每半侧胸部由腋前线、腋后线分为前部、外侧、后部三个区域，又经乳头下1 cm的水平线分成上肺和下肺，共6个区域。扫描并分析每12个区域的肋间间隙，每个区域得分为0～3分，评分标准见表1。由固定的两名肺超声医师在同时检查肺部扫描后，对每个区域提供分数（0～3分）。对12个区域的LUS评分进行汇总分析，计算出胸部整体及各区域的LUS（0～36分），得分越高，通气损失越严重。

观察指标 
记录入室时（T0）、麻醉诱导气管插管后20 min（T1）、建立人工气腹后30 min（T2）、气管导管拔除后15 min（T5）的LUS评分、PaO2、PaCO2。记录T1、T2、气腹后1 h（T3）、手术结束时（T4）的Ppeak、平台压（plateau pressure, Pplat）、气道平均压（mean inspiratory pressure, Pmean）、Cdyn、VT。记录术后3、7 d内PPCs的发生情况。PPCs的判定[10]：

（1）肺炎，在胸部X线片发现新的或进行性肺部浸润，加上以下两项或两项以上的标准：发热≥38.5 ℃或低体温<36 ℃；白细胞增多≥12 000个/mm3或白细胞减少<4 000个/mm3；脓性痰、新发咳嗽、咳嗽加重或呼吸困难。

（2）低氧血症：吸空气SpO2<90%或PaO2<60 mmHg。

（3）支气管痉挛：呼气性呼吸困难，听诊双肺布满哮鸣音。

（4）肺不张：胸部X线片示纵膈、肺门或半裂向患处移位，相邻非肺不张的肺组织则代偿性过度膨胀。

（5）气胸：胸部X线片示有均匀透亮的条带状无纹理区。

（6）胸腔积液：胸部X线片示肺纹理减弱，肋膈角变钝。

统计分析 
根据预试验结果，以VCV模式与PCV-VG模式下患者入恢复室15 min后的LUS为主要结果（预试验计算所得两组均数分别为6.2与3.3，整体标准差为4.4），设定α=0.05，1-β=0.8，应用PASS 15软件计算得出每组至少需样本量37例。

采用SPSS 25.0统计软件进行分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用两独立样本t检验。非正态分布计量资料以中位数（M）和四分位数间距（IQR）表示，比较采用秩和检验。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80例，每组40例。两组患者性别、年龄、BMI、ASA分级、吸烟比例、合并肺部疾病（间质性肺疾病或慢性阻塞性肺疾病）比例、FEV1/FVC、机械通气时间、瑞芬太尼用量、去甲肾上腺素用量、输液量、失血量和尿量差异无统计学意义（表2）。

与T0时比较，T1、T2、T5时P组整体、前部、外侧、后部、左肺、右肺、上肺及下肺LUS明显降低（P＜0.05）；T2时V组整体及部分区域（后部、下肺及右肺）LUS明显降低，T5时V组整体及部分区域（外侧、下肺及左肺）LUS明显升高（P＜0.05）。与V组比较，T1、T2、T5时P组整体及各区域LUS评分均明显降低（P＜0.05）（表3）。

与V组比较，T1、T2、T5时P组PaO2明显升高，T1、T5时PaCO2明显降低（P＜0.05）（表4）。

与V组比较，T1—T4时P组Ppeak明显降低，Pmean、Cdyn明显升高；T4时Pplat明显降低（P＜0.05）（表5）。

术后3 d内P组肺部并发症发生率明显低于V组[4例（10%） vs 11例（28%），P＜0.05]。术后7 d内P组与V组肺部并发症发生率差异无统计学意义[10例（25%） vs 14例（35%）]。

讨论  

VCV模式下的肺保护性通气策略（基于标准体重的小潮气量和PEEP，有或无肺复张操作）能够降低患者PPCs和VILI的发生率[11]。但VCV模式下利用恒定的气流流速将一定的潮气量送入体内，气流容易进入易打开的肺泡，从而使得部分肺泡过度充气，部分肺泡陷闭未能充气，从而致使通气不均一[12]，并且，萎陷和开放肺单元连接处肺泡最先承受有害的应力，而肺泡长时间的反复塌陷与开放增加了患者对PPCs和VILI的易感性[13]。在PCV-VG模式下，输送气体时的压力受到限制，并从吸气的开始到结束维持这种压力（从而产生方形压力波形），持续的气道压力有助于恢复塌陷的肺泡，并且送气过程中会连续测定肺顺应性和气道阻力，自动调整气流流速和气道压力水平，保证送气量等于预设的潮气量，弥补了压力控制通气模式下因顺应性或阻力变化导致的潮气量不足[11-12]。与VCV模式恒定的气流流速不同，PCV-VG初始流量高随后为减速气流，较高的初始气流容易打开陷闭的肺泡，随气道阻力变化的减速气流更易于维持气道压在一个较低的水平，有利于减轻萎陷伤及气压伤，从而降低PPCs和VILI的发生率[3]。为了更好地理解VCV模式与PCV-VG模式之间的差异，采用一个新的评价指标——肺超声评分（LUS）用于手术中快速、适当地评估患者的通气状态[14]。Chiumello等[15]研究表明，区域LUS增加与CT测得的肺组织密度的增加有关，LUS和CT分级之间存在显著一致性，是评估肺通气的有效工具。

本研究结果显示，在肺保护性通气策略的前提下，PCV-VG模式有效降低了腹腔镜胃癌根治术患者整体及各区域的LUS，表明PCV-VG模式可以打开患者陷闭未通气的肺泡，并且不会被体位及肺顺应性的变化而影响，最终达到均匀通气。VCV模式下，建立人工气腹后，头高脚低的体位使患者具有最佳功能残气量[16]，此时肺血管阻力最小，并且因重力作用导致下肺、基底侧肺血流较多，改善了该区域肺通气及通气/血流比值，使得整体及部分区域（后侧、下肺及右肺）LUS优于入室时。当平卧位气管拔管后，患者通气损失严重使其LUS较入室时更差，这与Fu等[17]研究结果一致。并且本研究显示，外侧、下肺及左肺区域通气损失最为严重。因此，LUS可以有效反映出PCV-VG与VCV模式下围术期整体及各区域的通气变化。但本研究患者术前LUS较高，可能原因是纳入的患者需要行胃癌根治术，患者为恶病质且近期体重明显下降，吸烟患者比例较高，肺间质性疾病或慢性阻塞性肺疾病患者较多，虽然通气带来的优势较为显著，但这些都是术后发生PPCs的高危因素[2]，围术期在LUS评分较高时未采取针对性的干预措施是本研究的不足之处。

本研究结果显示，与接受VCV模式通气的患者比较，接受PCV-VG模式通气的患者Ppeak较低，Pmean、Cdyn较高。在长时间的机械通气后，VCV模式下的Pplat较PCV-VG更高，表明随着长时间的机械通气，VCV模式下肺功能损失更严重。Grübler等[18]研究表明，当Ppeak较高、Cdyn较低时，肺泡过度膨胀，肺血管阻力增加，肺血流减少，导致通气/血流比值失调严重。因此，与接受VCV模式通气的患者比较，接受PCV-VG模式通气的患者具有更好的肺部呼吸力学指标，优化了通气/血流比值，益于改善PaO2，与Toker等[19]研究结果一致。本研究还显示，机械通气后无人工CO2气腹影响时，PCV-VG模式下具有更低的PaCO2，一方面可能因为本研究中PCV-VG模式下分钟通气量较大，另一方面也可能是患者肺不张的面积减少，死腔量减少，肺泡通气、复张能力及肺泡量与总通气肺容积的比率（即净肺活量）增加，使得患者PaCO2更低。并且，PCV-VG模式下肺不张面积更少，肺通气功能更好[20]。但也不排除本研究样本量过小。因此，PCV-VG模式是否有助于减少PaCO2，需要进一步的研究证实。

Park等[7]研究表明，术后2 d内的发热率在VCV模式（12%）比PCV-VG（3%）更高。本研究结果显示，PCV-VG能够降低短期内PPCs，与上述研究结果一致。但术后7 d内VCV模式和PCV-VG模式下PPCs发生率并无差异。由于缺乏患者术后持续肺超声监测，因此，对于其术后肺功能何时恶化及恶化的程度，仍需进一步的研究。

综上所述，LUS能够显示PCV-VG和VCV模式下围术期肺通气的非均匀性和体位性变化。在肺保护性通气策略下，与VCV模式比较，PCV-VG模式不仅降低了Ppeak，提高Cdyn和PaO2，还显示出更好的LUS结果，改善了患者术中肺通气功能，对腹腔镜胃癌根治术患者更有利。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2022.10.006

END