【爱儿小醉】体外循环期间通气策略对小儿心脏手术后动脉氧合和肺部并发症的影响：一项随机对照研究

上海儿童医学中心‍‍‍‍‍‍‍

引言

虽然围术期管理已有所改善，但术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications， PPCs）仍然是心脏手术预后不良的主要原因。接受心脏手术的无严重心功能障碍患者，约 25% 会在术后 1 周内出现明显的呼吸功能障碍。常见肺部并发症包括低氧血症、呼吸做功增加、肺不张、肺炎，并且 2% ~ 5% 可发生急性呼吸窘迫综合征。除了手术操作和疾病类型，体外循环（cardiopulmonary bypass， CPB）也是造成肺部并发症风险增加的重要原因。CPB 后的炎症反应、肺组织缺血-再灌注损伤、肺泡萎陷引起的肺不张，都是造成 CPB 相关肺损伤的重要因素。相关的成人研究结果显示，与停止通气相比，低潮气量（LTV）通气和/或 CPB 后进行肺复张可改善氧合。此外，保持机械通气也有助于减少炎症反应和组织损伤。然而，小儿心脏手术 CPB 期间的通气管理至今缺乏能够提供有力证据的临床研究。 Elhaddad 等因此对接受先心纠治手术的非紫绀型先心病患儿在 CPB 期间分别采用无通气、2 mL/kg 的低潮气量通气和 CPAP 5 cmH 2 O 通气策略进行了比较，并将研究结果发表在 2022 年 12 月的 《J Cardiothorac Vasc Anesth》杂志，题为“Effect of Ventilation Strategy During Cardiopulmonary Bypass on Arterial Oxygenation and Postoperative Pulmonary Complications After Pediatric Cardiac Surgery: A Randomized Controlled Study”。

方法

这是一项单中心、评估者盲法、非药物、随机、平行对照的前瞻性研究。患儿年龄 6 月至 4 岁，ASA III 级，CPB 下接受非紫绀型先心病纠治手术。

患儿随机分为 3 组：

（1） NOV 组：CPB 期间无通气；

（2）持续气道正压通气 （CPAP）组：气体流量 3L/min，吸入氧浓度（FiO2）50%，控制 APL 阀将气道压力维持在 5 cmH2O；

（3）LTV 组：设置气体流量 3L/min，FiO2  50%，压力控制模式通气，根据年龄调整呼吸频率 20~30/min，调节吸气峰压，保持VT 2~3 ml/kg。

所有患者麻醉诱导前20 min 肌注阿托品 0.01 mg/kg，咪达唑仑 0.02 mg/kg。术中监测包括 5 导联 ECG、ABP、CVP、SpO2、PETCO2、TEE、鼻咽温度和 BIS。七氟醚吸入诱导，开放外周静脉，静脉注射芬太尼 2ug/ml、顺式阿曲库铵 0.1mg/kg后经口气管内插管。术中，2% 呼气末七氟醚，顺式阿曲库铵 1 ~ 2 mg/kg/min 维持，芬太尼 1 ~ 5 mg/kg 分次静注，直至 CPB 开始。患儿在 CPB 期间接受肺保护性通气策略前后，采用 PCV 通气，FiO2 50%，吸呼比 1:2，VT设为 每公斤理想体重(IBW) 6 ~ 8 ml，PEEP 3 cmH2O，根据年龄调整吸气峰压和呼吸频率，维持 EtCO2 35 ~ 45 mmHg。在 CPB 撤机和出室前，手法肺复张（维持 30 cmH2O 气道压力，持续 5 s）。

所有患者均采用标准CPB 技术，HCT 维持在 30% 左右。主动脉插管前，静脉给予肝素 300~400 U/kg，ACT > 480s 开始转机。CPB 期间，维持 PaO2 150~250 mmHg，MAP 30~50 mmHg。CPB 撤机，予鱼精蛋白 1:1 拮抗肝素，使 ACT 恢复到基线水平。术毕，患儿转运至心脏外科重症监护病房（cardiac intensive care unit，CICU）。根据动脉血气调整呼吸参数，持续监测 动脉血气、ABP、SpO2、HR、ECG、CVP、尿量和引流情况。通过评估动脉血气、心室功能、血流动力学状态和肌力评分，尽早拔管。

主要结果：

CPB 撤机后 5min 的 PaO2/FiO2 比值；

次要结果：

术前和到达 ICU 后1h 的胸部 X 线（CXR）检查肺不张或肺水肿，氧合指数（OI，OI = FiO2×MAP/PaO2），肺泡-动脉氧梯度（A-aO2= PAO2-PaO2，PAO2 = FiO2×[760-47] －PaCO2/ 0.8）。记录胸骨闭合和到达 ICU 后 1 h 的 PaO2，PaCO2和PaO2/FiO2 比值，以及术后机械通气时间（呼吸机依赖时间）和 PPCs 情况。

结果

研究纳入120 名患者。CPB 撤机后 5min，三组（LTV 组，347 ± 68；CPAP 组，343 ± 81；NOV 组，302 ± 59）之间没有显著差异。胸骨关闭和入 CICU 后 1 h，LTV 组的 PaO2明显高于 NOV 组（分别为P = 0.013，P = 0.038）。所有时间点，三组 PaCO2 比较均无显著差异。CPB 后 5min、关胸后和入 CICU 1h 后，LTV 组的 OI 明显低于 NOV 组（分别为 P = 0.046，P = 0.002，P = 0.012）。关胸时，LTV 组的肺泡-动脉氧梯度明显低于 NOV 组（P = 0.007）。住院期间，如果患者经历 1 次以上的呼吸衰竭、呼吸道感染、胸腔积液、肺不张、吸入性肺炎、支气管痉挛、气胸或其中任意组合，则认为发生 PPCs。三组 PPCs 的发生率分别为：NOV 组 30%，LTV 组 20%，CPAP 组 25%，三组比较无统计学差异。

结论

研究表明，与CPAP 和 NOV 组比较，CPB 期间保持 2 mL/kg 的低潮气量通气可明显改善氧合，但不能降低非紫绀型先心病纠治手术患儿术后肺部并发症的发生率。尽管未观察到显著的临床差异，但在 CPB 期间使用 FiO2 50% 的低潮气量通气可能存在减轻 PPCs 的趋势。

小爱说

先心病心内直视手术很多需要在CPB 辅助下完成，由此造成的肺损伤难以避免。这是因为，CPB 期间气体交换通过体外装置实现，一直以来停止通气是常规操作。然而，机械通气中断与微小肺不张、静压性肺水肿进展以及肺顺应性降低和表面活性物质减少有关。推荐减轻肺损伤的方法包括 CPB 期间通气，限制性输血，CPB 改良超滤滤除中性粒细胞，以及使用一些药物如类固醇激素和蛋白酶抑制剂。Salama 等对 60 例 CABG 择期手术患者 CPB 期间实施低潮气量通气策略，研究结果显示 CPB 期间持续通气组的 PaO2/FiO2 比值明显较高，表明氧合得到改善，认为机械通气组的氧合改善可能是通过肺复张增加和预防微小肺不张实现，因此也改善了肺泡毛细血管膜的气体交换，减少渗出。反之，肺间质渗出减少也使 CABG 术后血管外肺水减少，因此气体交换更好。  

编译、审校：汲玮  黄悦

参考文献：

Elhaddad AM, Youssef MF, Ebad AA, Abdelsalam MS, Kamel MM. Effect of Ventilation Strategy During Cardiopulmonary Bypass on Arterial Oxygenation and Postoperative Pulmonary Complications After Pediatric Cardiac Surgery: A Randomized Controlled Study. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2022 Dec;36(12):4357-4363. doi: 10.1053/j.jvca.2022.08.023. Epub 2022 Aug 31. PMID: 36184472.  

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