單肺通氣麻醉在胸科手術(shù)中應(yīng)用的臨床與實驗研究.pdf

1、第一部分:單肺通氣麻醉在胸外科的應(yīng)用及其機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷（文獻(xiàn)綜述）
　　單肺通氣麻醉技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對胸外科手術(shù)的開展和進(jìn)步產(chǎn)生了巨大的影響，使得氣管、支氣管成形術(shù)、支氣管袖狀切除術(shù)得以飛速發(fā)展，也為肺癌根治術(shù)、食管癌根治術(shù)提供了良好的手術(shù)條件，近年來更是電視輔助胸腔鏡技術(shù)發(fā)展的根本保證。但是，在單肺通氣麻醉的過程中，少數(shù)病人發(fā)現(xiàn)了與單肺通氣有關(guān)的并發(fā)癥，如:通氣期間的低氧血癥、肺萎陷后的復(fù)張性肺水腫，學(xué)科內(nèi)有對單肺通氣安

2、全性的疑問。我們因此對該專題做了文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，包括了單肺通氣麻醉對胸外科的影響;單肺通氣麻醉的不良反應(yīng)和麻醉后并發(fā)癥;國內(nèi)外對單肺通氣麻醉的臨床研究;單肺通氣麻醉在動物體內(nèi)試驗的研究情況。同時，為了尋找對單肺通氣麻醉相關(guān)性肺損傷的研究方法，我們還復(fù)習(xí)了與機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷的研究進(jìn)展和研究方法，以其為進(jìn)一步的進(jìn)行單肺通氣相關(guān)性肺損傷的研究尋找立項依據(jù)和技術(shù)路線。
　　第二部分:單肺通氣麻醉的臨床資料回顧及系統(tǒng)評價同
　　第一章胸

3、科手術(shù)患者手術(shù)后恢復(fù)時間延長的多因素非條件logistic回歸分析
　　目的:研究胸科手術(shù)病人在麻醉科PACU（麻醉后恢復(fù)室）滯留時間（從進(jìn)入恢復(fù)室到送出恢復(fù)室）延長的相關(guān)因素，了解單肺通氣(OLV)麻醉是否成為胸科手術(shù)的獨(dú)立風(fēng)險。
　　方法:在麻醉科檔案室查出2004年8月至2008年10月所有胸科手術(shù)病人的麻醉記錄單，共得495例記錄完善的病歷。在麻醉記錄單、病案室存檔病例、電子醫(yī)囑上摘錄所需的各項指標(biāo)，以PACU滯留時

4、間作為因變量(Y)，建立自變量(X1……n)表（表1-1），按logistic回歸分析模型的要求進(jìn)行量化和賦值，其中OLV麻醉賦值為X=1，雙肺通氣(TLV)通氣麻醉賦值為X=0。將所有信息逐條輸入Excel表格，建立自變量數(shù)據(jù)庫。使用SPSS13.0軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素、多因素非條件logistic回歸分析。
　　結(jié)果:以PACU時間(Y)≧150min取值為1，Y＜150min取值為0。495病例中，男:女比例為2.36(3

5、48/147)，其中113例Y=1，總檢出率為22.8％(113/495)。單因素及多因素分析結(jié)果提示，引起病人PACU滯留時間延長的主要危險因素是年齡(OR=0.000)、手術(shù)方式(OR=0.094)、尿量(OR=0.000)、ASA分級(OR=0.004)、心血管活性藥物使用(OR=0.002)共5項。
　　結(jié)論:影響胸科病人手術(shù)麻醉后恢復(fù)的主要原因是，病人年齡、手術(shù)方式以及器官功能狀況。麻醉醫(yī)生以及恢復(fù)室護(hù)士均應(yīng)該對這些因素

6、引起重視。
　　第二章單肺通氣和雙肺通氣麻醉在胸科手術(shù)中的安全性比較:a metaanalysis
　　目的:系統(tǒng)評價胸科手術(shù)麻醉中單肺通氣和雙肺通氣安全性。
　　方法:計算機(jī)檢索Cochrane圖書館、Embase、PubMed和CBM，搜集所有非心臟手術(shù)的胸科手術(shù)麻醉中分組為單肺通氣組和雙肺通氣組臨床對照試驗，按Cochrane系統(tǒng)評價的方法評價納入研究質(zhì)量，并使用RevMan5.0軟件對納入研究進(jìn)行Meta分析。

7、
　　結(jié)果:最終納入5個研究，包括3個RCT，1個非隨機(jī)對照試驗，1個回顧性試驗。Mata分析結(jié)果顯示，單肺通氣組和雙肺通氣組與血?dú)庀嚓P(guān)的并發(fā)癥（包括低氧血癥，高碳酸血癥）[OR=0.68，95％CI[0.31-1.51]P=0.46]、與氣管內(nèi)插管相關(guān)的并發(fā)癥（包括導(dǎo)管異位，肺分隔不良，聲音嘶?。OR值153，95％CI[0.25-9.58] P=0.65]、循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥（包括血流動力學(xué)不穩(wěn)，心律失常）[OR=1.00，95

8、％CI[0.17-6.05]，P=1.00]、呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥（包括肺炎，肺水腫，肺不張，ARDS）[OR=0.68，95％CI[0.31-1.51] P=0.35]差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)論:按現(xiàn)有證據(jù)單肺通氣組和雙肺通氣組與血?dú)庀嚓P(guān)的并發(fā)癥、與氣管內(nèi)插管相關(guān)的并發(fā)癥、循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥、呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥相似，但是血液系統(tǒng)并發(fā)癥、外科并發(fā)癥等尚不能判斷，需要更多更好的臨床試驗來進(jìn)一步證實。
　　第三部分:單肺通氣麻醉在胸科手術(shù)中

9、應(yīng)用的臨床研究
　　第一章單肺通氣麻醉行肺科手術(shù)期間動脈血中細(xì)胞因子和氧自由基的變化
　　第一節(jié)單肺通氣麻醉行肺科手術(shù)期間動脈血中IL-6和IL-8的變化
　　目的:觀察單肺通氣(OLV)麻醉肺葉切除術(shù)患者動脈血中IL-6、IL-8的變化，探討OLV對肺內(nèi)炎癥反應(yīng)的影響。
　　方法:擇期行肺葉切除術(shù)的病人20例，ASAⅠ～Ⅱ級，隨機(jī)分為單肺通氣組（O組）和雙肺通氣組（D組），兩組采用統(tǒng)一的術(shù)前用藥、麻醉用藥和檢測

10、手段。單肺組于麻醉誘導(dǎo)插管后即采取單肺通氣，胸內(nèi)操作結(jié)束后即雙肺通氣。分別于麻醉前(T0)、機(jī)械通氣(MV)后30min(T1)、機(jī)械通氣后1h(T2)、機(jī)械通氣后2h(T3)、胸內(nèi)操作結(jié)束后1h(T4)、胸內(nèi)操作結(jié)束后2h(T5)、術(shù)后24h(T6)、術(shù)后48h(T7)采取動脈血3ml迅速離心，取上層血漿于-70℃超低溫冰箱保存，用ELISA法測定血漿中IL-6、IL-8水平，另采取動脈血2ml送檢驗科查紅細(xì)胞壓積(Hct)。

11、　　結(jié)果:(1) IL-6:雙肺組和單肺組均在機(jī)械通氣后1h(T2)開始明顯上升（P＜0.01）、胸內(nèi)操作結(jié)束后2h(T5)達(dá)高峰、術(shù)后24h(T6)回降、術(shù)后48h(T7)仍未恢復(fù)到麻醉前水平（P＜0.05）。組間比較，T2、 T3、T4、T5、T6單肺組高于雙肺組(P＜0.05)，T0、T1、 T7兩組間無明顯差異(P＞0.05)。(2) IL-8:雙肺組和單肺組均在機(jī)械通氣1h后(T2)開始上升（P＜0.05）、胸內(nèi)操作結(jié)束后2h

12、(T5)達(dá)高峰、術(shù)后24h(T6)回降、術(shù)后48h(T7)仍未恢復(fù)到麻醉前水平(P＜0.05)。組間比較，T3、T4、T5、T6單肺組高于雙肺組(P＜0.05)，T0、T1、T2、 T7兩組間無明顯差異（P＞0.05）。
　　結(jié)論:①機(jī)械通氣，包括雙肺通氣和單肺通氣都引起了術(shù)中和術(shù)后IL-6、IL-8水平的升高，說明了兩種機(jī)械通氣都引發(fā)了肺組織的炎癥反應(yīng)。②機(jī)械通氣一段時間后，單肺通氣組IL-6、IL-8水平大于雙肺通氣組，表明術(shù)

13、中單肺通氣時所引起的肺部炎癥反應(yīng)比雙肺通氣時更加嚴(yán)重。③單肺組IL-6和IL-8的表達(dá)水平在術(shù)后48小時回降到與雙肺組同等水平，說明在本研究的持續(xù)單肺通氣時間內(nèi)，單肺通氣所導(dǎo)致的肺部炎癥反應(yīng)在手術(shù)后恢復(fù)期并不比雙肺通氣麻醉更嚴(yán)重。
　　第二節(jié)單肺通氣麻醉行肺科手術(shù)期間動脈血中XOD、MPO和PMN的變化
　　目的:觀察全身麻醉行肺葉切除術(shù)患者單肺通氣(One-lung Ventilation，OLV)和雙肺通氣(Total-

14、lung Ventilation，TLV)不同通氣模式下血黃嘌呤氧化酶(XanthineOxidase，XOD)、過氧化物酶(Myeloperoxidase，MPO)活性改變和PMN計數(shù)，了解OLV行肺葉切除術(shù)體內(nèi)氧自由基代謝的情況。
　　方法:肺癌行肺葉切除術(shù)患者20例，隨機(jī)分為OLV實驗組（O組）和TLV對照組（D組），每組10例。A組在手術(shù)開始后OLV，手術(shù)結(jié)束恢復(fù)TLV;B組在手術(shù)開始后一直使用TLV。兩組患者分別在術(shù)前(

15、T0)、手術(shù)開始0.5h(T1)、1h(T2)、2h(T3)、手術(shù)結(jié)束后1h(T4)、2h(T5)、術(shù)后24h(T6)、48h(T7)8個時點采血行多形核白細(xì)胞（Polymorphonuclear leucocyte，PMN）計數(shù)，測XOD和MPO的活性。
　　結(jié)果:(1)O組PMN計數(shù)升高較D組早，但兩組間PMN計數(shù)無差異。(2)O組XOD活性在OLV過程中升高，但兩組間XOD活性無差異。(3)O組的MPO活性高于D組（P＜0.

16、05）。
　　結(jié)論: OLV較TLV行肺葉切除術(shù)圍麻醉期有更多的氧自由基生成。
　　第二章單肺通氣下肺切除術(shù)患者血流動力學(xué)、血管外肺水及術(shù)后近期肺功能的變化
　　第一節(jié)應(yīng)用PiCC0技術(shù)監(jiān)測單肺通氣下肺切除術(shù)患者血流動力學(xué)和血管外肺水的變化
　　目的:應(yīng)用脈搏指示劑連續(xù)心排出量(PiCCO)技術(shù)監(jiān)測單肺通氣(OLV)下肺葉切除術(shù)患者術(shù)中、術(shù)后血流動力學(xué)和血管外肺水(EVLW)的變化，探討OLV是否為影響該術(shù)患者術(shù)

17、中、術(shù)后EVLW的獨(dú)立因素。
　　方法:20例因肺癌行肺葉切除加區(qū)域淋巴結(jié)清掃手術(shù)的患者，手術(shù)部位相同的兩例隨機(jī)分入OLV組和TLV（雙肺通氣）組。所有患者股動脈穿刺并置入熱敏導(dǎo)管，連接到PiCCO監(jiān)護(hù)儀，于手術(shù)開始前，通氣15min、30min、60min、120min、150min，術(shù)后30min、1h、2h、3h、5h、7h、20h監(jiān)測并記錄中心靜脈壓(CVP)、心排出量(CO)、平均肺動脈壓(MAP)、系統(tǒng)血管阻力指數(shù)（S

18、VRI）、血管外肺水指數(shù)(EVLWI)、全心舒張末期容量指數(shù)(GEDVI)、胸腔內(nèi)血容量指數(shù)(ITBVI)、肺血管通透性指數(shù)(PVPI)等血流動力學(xué)指標(biāo)。
　　結(jié)果:各血流動力學(xué)指標(biāo)兩組之間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。CO拔管前增加，拔管后穩(wěn)定在較高心排出量水平;CVP在術(shù)后兩小時內(nèi)有倒“V”型變化;MAP術(shù)中增加，術(shù)后下降，但維持在比術(shù)前較高的水平;SVRI術(shù)前減低，術(shù)中增加，術(shù)后迅速回落至術(shù)前水平。EVLWI、PV

19、PI隨時間延長均呈逐漸降低趨勢。GEDVI、ITBVI隨時間變化無趨勢表現(xiàn)。EVLWI與PVPI及GEDVI呈正相關(guān)，與CO、CVP、MAP、SVRI、ITBVI無相關(guān)性。
　　結(jié)論:OLV對肺癌肺葉切除患者EVLW影響輕微，是一項安全的麻醉操作。
　　第二節(jié)單肺通氣下肺切除術(shù)患者術(shù)后近期肺功能的變化
　　目的:探討單肺通氣(OLV)是否為影響肺葉切除術(shù)患者術(shù)后近期肺功能的獨(dú)立因素。
　　方法:20例因肺癌行肺葉

20、切除加區(qū)域淋巴結(jié)清掃手術(shù)的患者，手術(shù)部位相同的兩例隨機(jī)分入OLV組和TLV（雙肺通氣）組。所有患者于手術(shù)前，術(shù)后第一天、第二天、第三天、第四天、第五天、第六天、第七天、第八天、第九天、第十天進(jìn)行肺功能測定并記錄:用力肺活量占預(yù)測值的百分比(FVC％)，第1秒用力呼氣量占預(yù)測值的百分比(FEV1％)，用力呼氣中期流速占預(yù)測值的百分比(MMF％)，最大通氣量占預(yù)測值的百分比(MVV％)，第1秒用力呼氣量占用力肺活量的百分比(FEV1/FVC

21、％)。結(jié)果:除MMF％(P＜0.05)外，各肺功能指標(biāo)兩組之間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。從術(shù)后第一天始，各指標(biāo)均呈緩慢上升趨勢，除FEV1/FVC％外余指標(biāo)觀察期間均未達(dá)到術(shù)前水平。
　　結(jié)論:OLV對肺癌肺葉切除患者肺功能影響輕微，不是其肺功能獨(dú)立影響因素。
　　第四部分:單肺通氣麻醉的動物實驗研究
　　第一章不同單肺通氣方式對大鼠肺AQP-5表達(dá)影響的對比研究
　　目的:研究兩種單肺通氣(OLV

22、)方式下大鼠肺組織水通道蛋白-5（aquaporin-5，AQP-5）表達(dá)的變化
　　方法:雄性SD大鼠60只，體重200～250g。分為夾閉左側(cè)肺門OLV組（A組），過深插管OLV組（B組），雙肺通氣對照（C組），空白對照組（D組）。A、B、C組分別按不同通氣時間再分三個亞組，用excel隨機(jī)函數(shù)表隨機(jī)分配，各亞組和空白對照組每組6只，免疫組化法及免疫印記法檢測肺AQP-5的表達(dá)。
　　結(jié)果:免疫組化結(jié)果:A、B、C組AQ

23、P-5的表達(dá)均較D組減少(P＜0.05);A、B、C組組內(nèi)各亞組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）;A1、B1、C1及A2、B2、C2組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05); A3、B3、C3組間比較，A3和B3均較C3組減少（P＜0.05），A3比B3減少（P＜0.05）。Western blot結(jié)果:A、B、C組AQP-5的表達(dá)均較D組減少（P＜0.05）;A、B、C組組內(nèi)各亞組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05); A1

24、、B1、C1組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05); A2、B2、C2組間比較，A2比B2和C2均有減少（P＜0.05），B2與C2差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05); A3、B3、C3組間比較，A3和B3均較C3組減少(P＜0.05)，A3比B3減少（P＜0.05）。
　　結(jié)論:機(jī)械通氣可致大鼠AQP-5表達(dá)下調(diào)，與時間相關(guān)，夾閉法OLV和插管過深法OLV對AQP-5表達(dá)的影響超過雙肺通氣，前者更明顯。
　　第二章單肺通

25、氣對大鼠肺組織細(xì)胞凋亡及肺泡表面活性蛋白的影響
　　目的:研究單肺通氣(OLV)大鼠肺組織細(xì)胞凋亡及肺泡表面活性蛋白A(SP-A)和肺泡表面活性蛋白B(SP-B)表達(dá)的變化，并探討OLV所致肺損傷的發(fā)病機(jī)制。
　　方法:42只雄性SD大鼠隨機(jī)分成:單肺通氣組（A組）、雙肺通氣對照組(B組）和空白對照組（C組）。C組為自主呼吸組，根據(jù)不同的通氣時間，A組和B組分別分成三個亞組:A1組（OLV0.5h，恢復(fù)通氣0.5h），A2組

26、(OLV1h，恢復(fù)通氣0.5h)，A3組（OLV1.5h，恢復(fù)通氣0.5h）和B1組（雙肺通氣1h），B2組（雙肺通氣1.5h），B3組（雙肺通氣2h），將自制氣管導(dǎo)管過深插管至右肺建立右肺OLV模型，分別取各組左側(cè)肺組織，普通光學(xué)顯微鏡下觀察其肺泡結(jié)構(gòu)及肺間質(zhì)的病理變化，采用脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的末端標(biāo)記(TUNEL)法檢測肺組織細(xì)胞的凋亡，免疫印跡法檢測肺組織凋亡執(zhí)行蛋白Caspase-3以及SP-A和SP-B蛋白水平。

27、r>　　結(jié)果:與C組相比，隨著通氣時間的延長，A組和B組肺組織病理改變依次加重，逐漸表現(xiàn)出肺泡充血水腫，肺間質(zhì)逐漸增厚，且這些變化在A組中表現(xiàn)更為顯著;細(xì)胞凋亡在A2、A3組明顯增加(P＜0.05)，且隨著OLV時間延長，增加更加明顯(P＜0.05)，與雙肺通氣對照組B組中對應(yīng)各亞組比較，A2、A3組細(xì)胞凋亡率比B2、B3組顯著增加(P＜0.05)，且在細(xì)胞凋亡執(zhí)行階段起關(guān)鍵作用的Caspase-3酶蛋白表達(dá)的變化趨勢與凋亡率一致;與C

28、組比較，A組各亞組SP-A和SP-B蛋白均表達(dá)減少(P＜0.05)，且隨著OLV時間延長，減少更加明顯(P＜0.05);與B組中對應(yīng)各亞組比較，A組中各亞組肺組織中SP-A和SP-B蛋白均表達(dá)減少(P＜0.05)。
　　結(jié)論:隨著單肺時間的延長，OLV可導(dǎo)致肺組織細(xì)胞凋亡且SP-A和SP-B蛋白表達(dá)下調(diào)，并與之相對應(yīng)的肺組織病理學(xué)改變趨勢一致，由此推測細(xì)胞凋亡以及SP-A和SP-B蛋白表達(dá)的減少可能是OLV導(dǎo)致肺損傷的重要因素。<

29、br>　　第五部分應(yīng)用iTRAQ技術(shù)結(jié)合2D LC-MS/MS分析胸科手術(shù)患者單肺通氣后的血清差異蛋白組
　　目的:應(yīng)用同位素標(biāo)記絕對和相對定量技術(shù)(isobaric tags for relativeand absolute quantitation，iTRAQ)對胸科手術(shù)中單肺通氣后不同時間點患者血清中的“全組”蛋白進(jìn)行定性和相對定量分析，獲得差異表達(dá)蛋白圖譜。
　　方法:收集術(shù)中進(jìn)行單肺通氣(OLV)和雙肺通氣(TLV

30、)的胸科手術(shù)患者各10例，分別于術(shù)前、術(shù)后即時、術(shù)后24h、術(shù)后48h四個時間點取等量中心靜脈血并標(biāo)記為O1-4和T1-4，組內(nèi)等量混合后利用免疫親和色譜柱去除血清中的14種高豐度蛋白，采用iTRAQ試劑標(biāo)記后結(jié)合二維液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(2D LC-MS/MS)進(jìn)行定性和相對定量分析。
　　結(jié)果:質(zhì)譜鑒定共得到189種蛋白質(zhì)，其中至少一個時間點發(fā)生差異表達(dá)的蛋白質(zhì)有83種，其中56種表達(dá)上調(diào)，27種表達(dá)下調(diào)。
　　結(jié)論: