肺切除术围手术期肺保护策略的应用进展

史书衔 思永玉

昆明医科大学第二附属医院麻醉科，云南省昆明市 650000

肺切除术常用于肺部占位、肺结节、支气管扩张、难治性肺脓肿和肺结核的治疗，但由于术中单肺通气、手术切除肺组织等原因，术后肺损伤和并发症发生率较高，明显影响患者康复，使患者重症监护室停留时间和住院时间明显延长，增加了住院死亡率。围手术期进行有效的肺保护，可减少肺损伤，防治术后肺不张、肺部感染、肺水肿、ARDS等并发症，改善患者肺功能和氧合，促进术后康复，减少住院天数。本文将从肺切除术整个围手术期的不同阶段肺保护策略进行阐述和总结。

1 术前肺保护策略

术前对行肺切除术的患者进行干预可能减少术后肺损伤、肺部并发症，包括戒烟、调整和改善呼吸功能、缺血预处理，针对患者病情，使患者术前尽可能调整到最佳状态，为术后康复赢得最佳储备。

1.1 戒烟 吸烟是肺切除术后肺部并发症的独立危险因素，对术后患者的总体生存产生长期影响，降低术后存活率。一项回顾性分析报道，对于肺癌根治术的患者，术前吸烟者的术前外周血炎症指标更高，但不同时间段戒烟，炎症指标和术后结局差异不大，任何时间段戒烟都是有益的，这为临床鼓励肺癌患者术前随时戒烟提供了依据[1]。但外科医生对肺切除术患者术前戒烟的观念和实施存在分歧，有学者通过电子邮件匿名调查了846位胸外科医师，发现考虑患者在戒烟的过程中担心疾病的进展，只有9.5%的外科医生参考戒烟计划并行尼古丁替代疗法帮助患者戒烟[2]。戒烟时间的长短和时机选择仍存在争议，且外科医生对戒烟计划的施行率低，术前戒烟较困难，所以还需更多的研究来推动术前戒烟的发展。

1.2 优化呼吸功能 术前控制患者呼吸系统疾病，进行有效的肺康复锻炼，改善肺功能，对于肺切除术的患者受益明显，许多患者术前常伴有慢性阻塞性肺疾病、哮喘、支气管炎、呼吸道感染等疾病，对于这些患者需控制气道高反应和感染，行心肺功能测定，筛查术后高危患者，高危者需行术前强化肺康复训练，优化术前肺功能后再行手术[3]。中等质量的证据表明术前运动可降低术后肺部并发症发生率，促进患者快速康复，减少住院时间，尤其对于肺癌的患者受益更大[3-4]。通常进行2周左右的术前运动包括呼吸肌训练、深呼吸练习、有氧运动(如步行、慢跑、爬楼梯)、理疗等，结合有氧、抗性和呼吸肌训练的术前运动计划可改善术后结局[4]。一项随机对照研究对行肺切除术的患者进行了3周、每天30min的术前呼吸肌耐力训练，包括吸气肌和呼气肌的锻炼，发现患者术后呼吸肌耐力明显改善从而减少了术后肺部并发症，但还需更大样本的研究进一步证实[5]。术前运动在肺保护的研究已取得一定成效，但对患者进行个体化的术前运动计划的研究还甚少，未来还需更多的试验来探讨如何制定和实施最有益的术前运动计划，改善患者术后短期和长期生活质量。

1.3 远端缺血预处理(Remote ischemic preconditioning，RIPC)的应用 由于肺切除术中肺组织经历缺血缺氧再灌注过程，增加了急性肺损伤的风险。远端缺血预处理是一种局部缺血/再灌注损伤的预防策略，指手术开始前对肢体远端进行缺血再灌注预处理，使机体产生抵抗损伤的能力，最早被应用于心脏手术发挥心肌保护的作用，现已在小鼠模型中被证实可通过调节IκBα磷酸化水平，抑制炎症因子的产生和中性粒细胞浸润，从而减轻急性肺损伤[6]。有学者对肺切除术的患者在麻醉诱导后手术开始前应用四肢RIPC，即在大腿上用袖带充气至200mmHg(1mmHg=0.133kPa)行5min的缺血处理，后再放气5min，以此方式进行3个循环，发现RIPC 降低了EBC 8-异前列腺素水平和其他的氧化应激指标，改善术后肺功能，减轻了氧化性肺损伤[7]。RIPC对肺切除术的患者有肺保护的作用，但具体的保护机制还需更多的研究来阐明。

2 术中肺保护策略

为了便于手术操作、防止血液和浓痰经患侧流向健侧肺，肺切除手术常需行肺隔离和单肺通气(One lung ventilation，OLV)，然而由于OLV改变了呼吸生理，影响通气/血流比，产生肺内分流，肺泡经历萎陷和复张、缺血缺氧和再灌注过程，增加了低氧血症和肺损伤的风险。而肺切除术切除了部分肺组织后，肺泡弥漫性损伤、水肿，储备功能降低，增加了术后并发症的发生率，术中采取有效的肺保护策略至关重要。

2.1 通气模式的选择 既往肺切除术中多选择容量控制通气，现压力控制通气的应用也越来越多。容量控制通气时，设置纯氧，小潮气量(6～8ml/理想体重)，联合低水平呼气末正压(Positive end-expiratory pressure，PEEP)的肺保护通气方式被广泛认可。一项随机双盲试验对肺癌手术的保护性通气进行了研究，发现采用潮气量(5ml/理想体重)、PEEP(5～8cmH2O，1cmH2O=0.098kPa)通气，明显的降低了急性肺损伤、呼吸衰竭、肺炎、肺栓塞的发生率[8]。另外，有证据表明与大潮气量和容量控制通气相比，OLV时通过压力控制通气调整潮气量(6ml/kg)和PEEP(5cmH2O)的方式，可减少术后肺功能障碍的发生，增强气体交换[9]。临床中，可根据病人具体情况调整通气模式，在维持氧合的情况下，应尽量遵循小潮气量联合低PEEP的原则。

2.2 持续正压通气(Continuous postive airway pressure，CPAP)的应用 通常推荐对非通气侧肺行CPAP(2～5cmH2O)，减少肺内分流，以防治术中低氧血症。有学者对行OLV的患者给未通气侧肺应用CPAP，发现6cmH2O和9cmH2O的CPAP对肺氧合的影响差异不大，但后者影响了手术视野，6cmH2O的 CPAP可有效改善氧合且不会干扰手术视野，为外科医生手术创造最好的条件[10]。另一前瞻性研究通过建立行OLV的大鼠模型进行了研究，肺塌陷侧采用CPAP 5cmH2O、纯氧通气，结果使用CPAP降低了两肺的干重比和炎症因子水平，减轻了肺损伤[11]。肺切除术中的低氧血症无疑是麻醉医师的挑战，在不影响手术操作的情况下使用CPAP是一种有效的辅助通气方式。

2.3 呼气末正压通气(Positive end-expiratory pressure，PEEP)的应用 即在呼气末仍保持气道压力高于大气压，防止小气道和肺泡塌陷，预防术后肺不张，减轻肺水肿；但行OLV时，PEEP也会导致更多的血流被挤到未通气侧肺，影响氧合，故OLV时PEEP的设定水平一直有争议。PEEP起初在OLV中的应用建议设定为5～10cmH2O，现在越来越多的研究推荐采用PEEP滴定法设置个体化的最佳PEEP。一项随机对照研究对电阻抗断层扫描指导OLV时PEEP的应用进行了探讨，发现最佳PEEP范围为9～13cmH2O，且肺力学和氧合明显改善[12]。术前合并肺部疾病、肥胖的患者，对PEEP的需求差异可能较大，采用电阻抗断层扫描指导PEEP的应用提供了新的治疗方式。

2.4 肺复张策略的应用 肺切除术由于采用OLV使手术侧肺塌陷，增加了术后肺不张、复张后肺水肿、急性肺损伤、肺部感染的风险，术中进行肺复张操作可使塌陷的肺泡重新复张，常用方法有手法复张和机械通气复张。在临床研究中也证实，对肺切除术的患者于OLV后20min采用压控通气联合PEEP行肺复张，发现肺复张使未通气侧肺的呼气末容积增加了基础值的20%，且2/3的患者容积增加持续至复张后60min[13]。但是肺复张操作有可能增加气压伤、容量伤、循环波动的风险，故肺复张操作的方法一直存在争议，有研究对肺叶切除术患者于术毕时进行了肺复张，并采用超声评估了不同肺复张法的肺复张效果，发现PEEP递增法比控制性肺膨胀法复张效果更佳，且肺顺应性更好[14]。由此可见，应用PEEP的机械通气肺复张法能取得更好的肺保护效果。

2.5 麻醉药的应用选择 右美托嘧啶(Dexmedetomidine，DEX)是一种选择性的α2受体激动剂，不仅具有镇静、镇痛作用，还可通过MAPK、NF-κB、TLR4信号通路减轻肺损伤，预防中性粒细胞募集，减弱炎症反应，减少OLV的肺内分流和肺血管收缩，现已被大量研究证实在肺保护领域有巨大价值[15]。相关研究通过建立肠缺血再灌注肺损伤大鼠模型，将DEX处理组与生理盐水组对比，发现DEX预处理通过激活α2肾上腺素能受体发挥肺保护作用，显著抑制氧化应激反应和促炎性因子的释放[16]。另外，丙泊酚和七氟醚在肺保护方面的应用存在争议，有研究发现在全身麻醉下行肺切除术的患者中，全屏静脉麻醉(丙泊酚)和全屏吸入麻醉(七氟醚)相比，丙泊酚可以降低围手术期的炎症反应和过氧化反应，对肺功能的损害较小[17]。七氟醚也被证实具有抗炎和调节免疫的作用，对脂多糖诱导的急性肺损伤，七氟醚可阻断microRNA-27a-3p/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路来减轻炎症反应，为急性肺损伤的预防和治疗提供新思路[18]。DEX、丙泊酚、七氟醚被广泛应用于肺切除术的麻醉实施过程中，对其作用机制和作用靶点的深入研究，能够增加其应用的精准性和拓展性。

3 术后肺保护策略

3.1 防治肌松残余 肌松残余是发生术后肺部并发症的独立危险因素，可导致气道阻塞、吸入性肺炎、肺不张、低氧血症、呼吸衰竭等并发症。肺切除术中常需良好的肌松条件，神经肌肉阻滞越强会增加术后肌松残余的风险，故术中肌松监测和术后肌松药的拮抗来防治肌松残余至关重要。现公认的肌松拮抗剂有新斯的明和舒更葡糖，Lee YJ等[19]报道术毕给予新斯的明和舒更葡糖拮抗罗库溴铵，到达恢复室时新斯的明组的肌松残余率明显高于舒更葡糖组。另一项系统综述分析了35个随机对照研究，发现舒更葡糖对罗库溴铵、维库溴铵的神经肌肉阻滞逆转效果和安全性优于新斯的明，对于中度阻滞，给予舒更葡糖后2min、6min和10min后肌松残余率分别为19.2%、2.8%和0.05%～2.80%，新斯的明的则为100%、82%和14%～32%[20]。这些研究证实舒更葡糖在防治肌松残余上更具优越性，为临床选择肌松拮抗剂提供了依据。

3.2 术后有效镇痛 肺切除术的患者术后疼痛明显，强烈的应激可引发炎症反应，免疫功能下降；疼痛还会抑制呼吸运动，妨碍早期床旁活动，从而增加了术后肺部并发症发生率。术后有效的镇痛可加快患者的康复，多模式镇痛、胸椎旁神经阻滞(Thoracic paravertebral block，TPVP)、胸段硬膜外麻醉(Thoracic epidural anesthesia，TEA)、肋间神经阻滞、竖脊肌阻滞等在临床应用都取得一定的成效，其中肺切除手术的疼痛管理较推荐多模式镇痛、TPVP。Zhang W等[21]报道胸外科手术行TPVP、TEA可产生有效的神经阻滞，减少了术中麻醉药和阿片类药物的使用，且对血流动力学影响不大，明显缓解了术后的急性疼痛和炎症反应。多模式镇痛常被推荐应用于ERAS程序中，目的是利用多种镇痛方式，作用于不同靶点，减少阿片类药物的使用，并产生良好的镇痛效果，主要包括非甾体抗炎药、阿片类药物、对乙酰氨基酚和局部镇痛的联合应用，其中必须包括非甾体抗炎药和对乙酰氨基酚中的一种[22]。

综上所述，对于行肺切除术的患者，整个围手术期采取有效的肺保护措施，能够最大限度地减少术后肺损伤和肺部并发症，使患者有更好的转归。但是临床医生对肺保护策略的施行率不高，还需加强推广和应用，只有真正应用于临床，才能使患者受益。另外，麻醉药具体的肺保护机制还存在争议，比如在右美托咪定肺保护的分子生物学机制方面，发现与多条信号通路、多个基因靶点有关，未来希望有更多的研究进一步发掘和证实。