驱动压导向的通气策略在单肺通气中的肺保护效应

王福娟 苏瑞雪

甘肃省传染病医院，甘肃 兰州 730046

呼气末正压（positive end expiratory pressure，PEEP）联合小潮气量、肺复张策略的肺保护性通气，可以避免肺泡过度膨胀或不张，有效改善肺泡氧合，减轻呼吸机相关肺损伤（AILI）。有研究报道，单肺通气（one-lung ventilation，OLV）期间分别应用PEEP值为5、6、8、10cm H2O联合小潮气量与传统通气策略比较，术中动脉氧合、肺顺应性和术后炎性因子等指标的差别有统计学意义，但未得出最佳PEEP值［1］。另有文献分析急性呼吸窘迫综合征患者发现，只有伴随驱动压降低的PEEP，才具有肺保护作用［2］。因此，本研究旨在观察胸外科手术OLV期间，以驱动压为导向的个体化PEEP的肺保护策略与患者术后AILI的相关性分析。

1 资料和方法

1.1 临床资料 选择2019年4月至2020年4月期间，甘肃省传染病医院择期行肺叶切除术患者40例。纳入标准：（1）术前心功能基本正常或轻度功能障碍；（2）血氧饱和度在平静未吸氧条件下达到90%以上；（3）无严重贫血、未控制的高血压、冠心病、严重心律失常、糖尿病、甲状腺疾病等；（4）肝、肾功能基本正常。40例患者根据PEEP值随机分为两组，每组20例：C组（PEEP=5）、P组（个体化PEEP），各组患者一般情况资料比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。本研究经甘肃省传染病医院伦理委员会批准，患者及家属知情同意。

表1 患者一般情况资料

1.2 麻醉方法 患者入室后，局麻下建立动静脉通路（右侧颈内静脉，右侧桡动脉），第一小时给予乳酸钠林格液10mL/kg，同时监测有创血压、心电图、心率、指脉氧饱和度、尿量。依次静脉注射：咪达唑仑注射液0.05mg/kg，枸橼酸舒芬太尼5μg/kg，注射用依托咪酯3mg/kg，罗库溴铵0.6mg/kg，90秒至120秒后视频喉镜辅助下置入一次性无菌支气管导管（导管型号男性选择F37号，女性选择F35号）。采用纤维支气管镜确定导管的正确位置，保障双肺隔离效果。使用Datex～Ohmeda Aespire View麻醉机控制呼吸。麻醉维持均用效应室靶控输注模式，异丙酚2～5μg/mL，瑞芬太尼2.5～5ng/mL，罗库溴铵0.15mg/kg/30～40min追加，维持血压心率波动范围不超过基础血压心率的20%。手术开始后行健侧肺单肺通气。

C组患者机械通气参数设定：双肺通气V 7mL/kg，I∶E=1∶2，RR12次/分，单肺通气V5 mL/kg，I∶E=1∶2，RR14次/分，并给予PEEP5cmH2O，调节呼吸频率维持PEtCO2于正常范围（35～45mmHg）。P组患者机械通气参数设定：双肺通气时参数设定同C组，但单肺通气时V为5mL/kg，I∶E=1∶2，并以驱动压为向导滴定个体化PEEP，调节呼吸频率维持PetCO2正常范围（35～45mmHg）。两组患者均由颈内静脉置管采集术前、术后24h血样。

1.3 观察指标 测定时点：T1（双肺通气15min）、T2（单肺通气20min）、T3（单肺通气60min）、T4（恢复双肺通气15min）、t0（术前）、t1（术后24h）。记录T1、T2、T3、T4、的5个时间点的PEEP、肺顺应性、驱动压、气道峰压（Ppeak）。于t0（术前）、t1（术后24h）采集静脉血2次，每次约4mL，加入EDTA抗凝管，3000r/min离心10min后取上清保存于-80℃待测。用ELISA法测定并记录t0、t1血中IL-6、HMGB1的浓度。试剂盒由江莱生物医药生产，操作步骤严格按说明书进行，最低测定浓度为10ng/L。

1.4 统计学处理 采用SPSS22.0统计软件，计量资料以（±s）表示，组内比较采用单因素方差分析（ANOVA），组间比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者术中呼吸力学参数比较 与C组比较，P组T2、T3时驱动压降低、Ppeak、肺顺应性、PEEP升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组患者呼吸力学指标比较（±s）

表2 两组患者呼吸力学指标比较（±s）

注：与C组比较，a P＜0.05

指标 分组 T1 T2 T3 T4驱动压 C组 9.6±2.1 14.6±4.2 13.8±5.4 9.9±2.7（cmH20） P组 8.9±3.6 11.2±2.8a 10.8±3.3a 9.2±3.1 PPeak C组 15.1±2.2 24.3±2.8 23.1±3.5 16.3±3.1（cmH20） P组 15.5±3.1 19.0±3.6a 18.9±4.1a 16.0±3.2肺顺应性 C组 36.5±5.2 20.5±5.3 22.1±4.2 34.8±5.4（mL/cmH2O） P组 35.8±6.3 24.7±4.6a 26.2±5.8a 33.0±6.1 PEEP C组 5.0±0.0 5.0±0.0 5.0±0.0 5.0±0.0（cmH20） P组 5.0±0.0 8.2±1.1a 7.6±1.5a 5.0±0.0

2.2 两组患者炎性因子 P组、C组t1时血清IL-6和HMGB1均较t0时高，患者出现炎症反应；t1时刻，与C组比较，P组血清IL-6和HMGB1浓度均降低、差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 两组患者炎性因子比较（±s）

表4 两组患者炎性因子比较（±s）

注：与t0比较，a P＜0.05；与C组比较，b P＜0.05

指标 组别 t0 t1 HMGB1 C组 3.56±0.46 6.67±1.23ab（μg/L） P组 3.51±0.42 5.23±0.97a IL-6 C组 14.60±2.50 32.20±3.60a（ng/L） P组 15.50±2.20 24.30±2.70ab

3 讨论

单肺通气是胸外科手术主要机械通气方法之一，在改善手术视野和防止健肺被感染的同时，诱发并激活炎症反应，而引起肺组织损伤产生胸部术后并发症（PPC）［3，4］。

保护性通气策略包括小潮气量、PEEP、肺复张策略三个方面，其中确定最适宜的PEEP对患者至关重要。呼吸力学中，驱动压是肺的呼吸活动的直接动力，驱动压为潮气量与呼吸系统顺应性的比值，呼吸系统顺应性与呼气末容积相关，因此驱动压可以理解为潮气量与呼气末容积标准化比值，间接反映了整体肺应力和肺应变［5］。肺应力和肺应变是反映肺组织承受张力及容积变化指标［6］，超过生理限度的肺应力和肺应变可能增加肺组织载荷，引起细胞外基质和肺泡上皮细胞、肺毛细血管内皮细胞的破坏，造成肺损伤［7］。另有研究表明，过高的肺应力和应变还可以刺激炎症因子增生，诱导并参与炎症发生发展过程［8］。这提示我们，可以通控制肺应力和肺应变来控制肺损伤。麻醉中机械通气患者，驱动压=平台压-PEEP，驱动压容易获得。因此，以驱动压为向导滴定最佳PEEP，可以最大限度减少肺应力和肺应变，实现减少机械通气相关肺损伤的效果。本实验P组设计中，PEEP的设置从5开始逐步提高，每次持续10个通气周期，密切观察直至循环发生改变，记录不同PEEP对应的气道峰压，计算驱动压，滴定患者的个体化PEEP。单肺通气期间选择最小驱动压对应的PEEP，联合小潮气量的单肺保护模式。研究结果显示，与C组比较，P组（个体化PEEP）单肺通气过程中（T2、T3），气道峰压降低、肺顺应性升高（P＜0.05）。

本研究中使用IL-6、HMGB1两项指标评估术后肺损伤程度。IL-6是一种急性时相蛋白，主要作用为调节和介导炎症反应。IL-6可增加肺泡II型上皮细胞（AT-II）DNA双链断裂损伤，减少肺泡表面活性物质分泌，在肺组织细胞损伤中发挥重要作用。IL-6的数值也随炎症反应的加重而增加，与炎症反应成正相关。HMGB1既参与炎症反应，还能够刺激诱导肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β等多种炎性介质的释放，加重炎症级联反应，引起瀑布效应［9，10］。研究表明，术中非通气侧长时间呈持续的低氧状态，可以激活p38MAPK信号通路，调控促炎症细胞因子的基因表达及蛋白合成，诱导炎症细胞活化释放大量HMGB1，导致促炎性/抗炎性细胞因子的失衡［11］。HMGB1随炎症反应的加重而增加，与炎症反应成正相关［12］。P组（个体化PEEP）患者术后24小时，IL-6、HMGB1明显低于C组（PEEP=5），提示术后炎症反应比较C组明显减轻。这表示低驱动压对应的PEEP能够在减少塌陷肺泡数量，保持远端塌陷气道扩张的同时，增加肺泡扩张性，减轻肺损伤，降低术后炎性因子水平。

综上所述，本研究证实以驱动压为向导的个体化联合肺保护策略可以稳定患者呼吸力学，显著降低术后血清IL-6、HMGB1水平，有效减轻术后炎症反应，值得在单肺通气中广泛应用。