支气管封堵器与双腔支气管导管对开胸前肺萎陷影响的比较*

赵栋，杨娜，熊畅，王晨，蓝志坚，许多嘉

[浙江大学医学院附属金华医院（金华市中心医院） 麻醉科，浙江 金华 321000]

目前，电视胸腔镜手术逐渐增多，成为大多数胸外科手术的标准方法[1-2]。有效的单肺通气（one-lung ventilation，OLV）和肺萎陷是确保胸腔镜手术术野的关键。双腔支气管导管（double-lumen endotracheal tube，DLT）是最常用的OLV或肺隔离技术[3-4]。肺隔离的另一种技术是支气管封堵器（bronchial blocker，BB），其通过固定的气管导管向下置入，选择性地封堵左或右主支气管，使用方便，且创伤少[5]。

近年来，BB 肺萎陷技术不断改进，效率也逐步改善[6-8]。但实现有效肺萎陷的最佳方法仍然未知。最近一项针对DLT 和BB 在肺萎陷生理学中的研究[9]表明，在胸膜开放之前的OLV 期间，当上述肺隔离导管的内腔保持开放，会导致大量空气进入非通气侧肺，通过在胸膜开放之前堵塞导管管腔，可防止此现象，并可在非通气侧肺中逐渐形成负压，但未在临床中针对肺萎陷速度和质量作进一步探究。本课题组在前期工作中阐述了基于BB 的开胸前肺萎陷技术（pre-thoracotomy lung collapse technique，PTLCT）的概念，并获得了较好的开胸前肺萎陷效果[10-11]。为了进一步探究DLT 和BB 在胸腔镜手术中开胸前肺萎陷的临床效果，本研究组开展了此项前瞻性随机对照试验，旨在为临床应用提供思路和参考。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年9月－2020年2月接受胸腔镜下左侧肺叶切除术的患者76例，2例因严重慢性阻塞性肺疾病不符合入组标准，2例拒绝参与本项研究，共72例参与本项研究，采用随机数表法分成3 组：DLT 组（n=24）、PTLCT-DLT 组（n=24）和PTLCT-BB 组（n=24）。其中，PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组中分别有2 例和1 例患者因发生低氧血症而被剔除，最终69 例患者完成了本项研究。见图1。3 组患者性别、年龄、体重指数（body mass index，BMI）、血红蛋白（hemoglobin， Hb）、 术前肺一氧化碳弥散量（diffusion capacity for carbon monoxide of lung，DLCO）占预测值的比值、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）占预测值的比值（FVCex%）、第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second，FEV1）占预测值的比值（FEV1%）、1 秒率（FEV1/FVCex）占预测值的比值（FEV1/FVCex%）比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。

纳入标准：年龄31～75 岁；BMI ＜30 kg/m2；美国麻醉医师协会（American Society of Anesthesiology，ASA）分级为Ⅰ级或Ⅱ级。排除标准：拒绝参与本项研究；预期的困难气道；有慢性阻塞性肺疾病史、胸腔手术史；FEV1＜50%。本研究经本院医学伦理委员会批准[2019伦审第（60）号]，受试者或家属签署知情同意书。

图1 研究对象筛选流程图Fig.1 Flow chart of subject selection

1.2 麻醉方法

入室后监测经皮动脉血氧饱和度（percutaneous arterial oxygen saturation，SpO2）、心率（heart rate，HR）和有创动脉血压。麻醉诱导选择静脉注射咪达唑仑0.05 mg/kg，舒芬太尼0.5～0.8 μg/kg，顺苯磺酸阿曲库铵0.15 mg/kg，依托咪酯脂肪乳0.10～0.30 mg/kg，5 min后在可视喉镜下插入DLT或单腔气管导管。DLT 组和PTLCT-DLT 组使用左侧DLT（Mallinckrodt Medical Ltd.，Athlone，Ireland） 插管（女性35～37 Fr，男性37～39 Fr），同时使用视频支气管镜将DLT定位在适当的深度，以使气管隆突位于DLT 的支气管内侧面和蓝色支气管气囊上部的不透光黑色线之间。PTLCT-BB 组先后置入单腔气管导管（男性内径为8.0，女性内径为7.5）和BB（杭州坦帕医疗科技有限公司），使用视频支气管镜使气囊刚好位于左主支气管内，并使其上端距离隆突1.0～2.0 cm。双肺通气期间，吸入气氧浓度（fraction of inspiration，FiO2） 为100%，潮气量（tidal volume，VT）为6～8 mL/kg（理想体重），呼吸频率（respiratory frequency，RR）10～14次/min。单肺通气开始，DLT组右侧卧位前左通道被夹闭，并向空气开放；PTLCT-DLT 组应用PTLCT 技术，在侧卧位前夹闭左通道；PTLCT-BB组应用PTLCT技术，在侧卧位前封堵支气管，并封闭排气管。手术团队需在单肺通气10 min内完成各项进胸前准备工作，到10 min时打开胸膜，并置入胸腔镜。麻醉维持：持续静脉输注瑞芬太尼0.1～0.5 μg/（kg·min）、丙泊酚4～8 mg/（kg·h）和顺苯磺酸阿曲库铵1.0～2.0 μg/（kg·min）。

表1 3组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general data among the three groups

1.3 观察指标

在胸腔镜进胸即刻采用非参数性语言进行肺萎陷评分（lung collapse score，LCS）：从0分（肺无萎缩）到10分（肺完全萎缩）[12-13]。记录侧卧位即时（T1）、单肺通气8 min（T2）、单肺通气10 min（胸膜开放即时）（T3）、开胸后2 min （T4） 的HR、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）、SpO2和动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）。记录OLV 开始至胸膜打开后2 min 期间SpO2下降（SpO2≤98%）和低氧血症（SpO2＜90%）发生情况。如果在此过程中出现SpO2＜90% 的情况，则被剔除并改变为双肺通气。

1.4 统计学方法

选用SPSS 26.0 软件进行分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较行单因素方差分析；偏态分布的计量资料以中位数（四分位数）[M（P25，P75）]表示，组间比较行Mann-WhitneyU检验；计数资料以例表示，行χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组患者LCS比较

T3时点，3 组患者LCS 使用中位数（四分位数）[M（P25，P75）]表示，分别为：DLT组4.0（3.0，4.7）分，PTLCT-DLT 组10.0（9.0，10.0）分，PTLCT-BB组10.0（9.0，10.0）分。与DLT组比较，PTLCT-DLT组和PTLCT-BB组的LCS均明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 3组患者各时点血流动力学指标比较

如表2 所示，3 组患者T1～T4时点HR、SBP 和DBP 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。3 组患者在T1和T2时点SpO2比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。在T3时点，PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB组的SpO2较DLT 组降低（P＜0.05）。其中，PTLCTDLT 组和PTLCT-BB 组中分别有5 例和8 例患者发生了SpO2下降。在T4时点，PTLCT-DLT 组SpO2较DLT组升高（P＜0.05）。在DLT 组中有3 例发生SpO2下降，但均未出现低氧血症。在T2和T3时点，PTLCTDLT 组和PTLCT-BB 组的PaO2较DLT 组明显降低（P＜0.05），T4时点较DLT 组明显升高（P＜0.05）。PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组各时点的PaO2比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 3组患者不同时间点血流动力学指标比较 （±s）Table 2 Comparison of hemodynamic indexes among the three groups at different time points （±s）

表2 3组患者不同时间点血流动力学指标比较 （±s）Table 2 Comparison of hemodynamic indexes among the three groups at different time points （±s）

注：†与DLT组比较，差异有统计学意义（P ＜0.05）

组别SBP/mmHg DLT组（n=24）PTLCT-DLT组（n=22）PTLCT-BB组（n=23）DBP/mmHg DLT组（n=24）PTLCT-DLT组（n=22）PTLCT-BB组（n=23）HR/（次/min）DLT组（n=24）PTLCT-DLT组（n=22）PTLCT-BB组（n=23）SpO2/%DLT组（n=24）PTLCT-DLT组（n=22）PTLCT-BB组（n=23）PaO2/mmHg DLT组（n=24）PTLCT-DLT组（n=22）PTLCT-BB组（n=23）T1 142.1±15.8 134.2±17.9 138.6±16.0 75.3±14.9 75.2±12.8 81.0±15.6 83.6±10.3 77.9±11.7 77.6±12.7 99.9±0.2 99.9±0.2 99.9±0.2 470.0±47.7 451.5±48.7 476.7±43.7 T2 120.3±12.2 112.8±14.5 114.6±16.6 72.0±9.1 66.3±9.7 68.8±12.4 74.4±11.8 69.8±9.9 70.1±10.9 99.9±0.2 100.0±0.0 99.8±0.4 304.9±71.8 243.7±84.8†223.3±97.6†T3 107.4±12.7 109.0±13.1 111.5±15.1 63.1±8.7 63.0±8.6 66.4±10.1 79.1±16.8 71.6±8.2 74.7±11.5 99.8±0.6 98.3±2.9†97.8±3.2†272.1±70.4 146.1±77.7†142.3±88.8†T4 125.2±18.1 123.5±18.8 121.5±16.5 74.8±11.3 70.7±11.0 72.2±10.0 74.3±12.9 69.5±9.8 76.0±9.8 99.2±1.9 99.9±0.2†99.9±0.2 165.2±48.7 332.0±76.7†316.6±68.9†

2.3 3 组患者胸腔镜进胸时视野表现和PTLCT-BB组肺部影像学改变

DLT组开胸时肺萎陷较差，术侧肺部分萎陷，需术者干预（图2A），PTLCT-DLT 组开胸时肺萎陷为优，术侧肺完全萎陷，手术视野暴露满意（图2B）；PTLCT-BB 组开胸时肺萎陷为优，术侧肺完全萎陷，手术视野暴露满意（图2C）。PTLCT-BB 组T1和T3时点肺部X 线影像提示：图2D 为开胸前肺萎陷启动初始，脏层胸膜未分离；图2E为开胸前肺萎陷已完成，两层胸膜已分离。

图2 3组患者开胸前肺萎陷影像学改变和胸腔镜进胸时视野Fig.2 The imaging changes of pre-thoracotomy lung collapse and the visual field during thoracoscopy of three groups

3 讨论

以往的文献[14-15]报道了OLV期间肺萎陷的两个不同阶段。第一阶段发生在胸膜腔开放后的早期（60 s内），肺的弹性回缩可以导致小部分肺的快速萎陷[16]；第二阶段为残留于肺泡内的气体被毛细血管床再吸收。除其他因素外，肺内气体的溶解度对第二阶段的肺萎陷起到了关键的作用[17-18]，氧气的高溶解度使其迅速弥散吸收进入肺循环[19]，在此过程中便产生了胸腔内负压[10，20]。本研究中实施的PTLCT 技术也是基于肺萎陷第二阶段的作用。

本研究显示，基于PTLCT 技术的DLT 和BB 均表现出优于常规DLT 的开胸前肺萎陷效果，而PTLCTDLT组和PTLCT-BB 组无明显差异。床边胸部X线影像佐证了PTLCT-BB组开胸前肺萎陷始末的肺组织表现。MOREAULT 等[9]从肺萎陷生理证实，在开胸前OLV期间堵塞隔离装置的非通气侧管腔，可以防止空气进入这一侧肺，并在肺内逐渐形成负压，但该研究并未对肺萎陷的质量作进一步临床探究，而本项研究充实了这方面的内容。本研究中，PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组采用与MOREAULT 等[9]相似的术侧肺密闭方法以隔绝外界空气，不同的是支气管堵塞的时间，在预实验中发现，体位改变之后堵塞支气管，并不能持续保持良好的开胸前肺萎陷效果，可能是改变体位后增加了重力因素，非通气侧肺血管内的血液明显减少，不能快速地吸收和溶解肺泡内氧气，从而影响肺泡萎陷。

PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组非通气侧肺被封堵后，肺泡内包含较高的PaO2，氧气被迅速吸收（即吸收性肺不张），肺迅速萎缩；而DLT组的非通气侧肺与外界相通并持续与空气接触，肺泡内氧气的吸收会导致外界空气持续进入直至胸膜开放，而这种含氮空气的持续进入会降低肺泡内PaO2，最终减慢吸收性肺不张的速度，从而影响肺萎陷效果[9]。

本研究观察了OLV 开始到手术胸膜打开前后的SpO2变化情况。本研究中，3组患者均在OLV时发生数量不等的SpO2下降情况。其中，PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组中分别有2 例和1 例发生了低氧血症，这与LU等[21]的研究结果接近，该研究中使用的是BB常规肺萎陷方法。据文献[22-23]报道，DLT在OLV过程中也经常发生SpO2下降，发生率在3%～28%，可能影响患者手术的安全性，本研究结果与上述研究相符。

PaO2可以敏感地反映出患者肺泡通气功能。本研究结果显示，3组患者PaO2在胸膜开放前均呈逐渐下降趋势，并且与DLT 组相比，PTLCT-DLT 组和PTLCT-BB 组下降更明显；但胸膜打开以后，DLT 组继续下降，而其余两组迅速回升。根据以往的研究[10]分析，考虑原因为：DLT组胸膜打开初始，肺萎陷并不理想，通气/血流比值进一步失衡，随着肺逐渐萎陷而改善；联合PTLCT 技术的两组患者，在胸膜打开后非通气侧肺内负压瞬间消失，肺血迅速向通气侧转移，且由于此肺已经完全萎陷，使通气/血流比值迅速改善。由此可见，PTLCT技术可以降低单肺通气期间开胸后初始阶段SpO2下降的发生率。

综上所述，开胸前肺萎陷技术有助于BB 和DLT完成开胸前肺萎陷，两者对开胸前肺萎陷效果无差异，在开胸前OLV 期间有发生SpO2下降的风险，开胸后可迅速改善。