引用本文： 李林, 張毅男, 許世廣, 王述民, 刁玉剛, 張鐵錚. 壓力控制-容量保證通氣模式在達芬奇機器人輔助肺葉切除術中應用的隨機對照試驗. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2015, 22(10): 923-927. doi: 10.7507/1007-4848.20150231 復制
達芬奇機器人輔助胸腔鏡手術因其顯著的微創技術優勢，目前在國內外的開展愈來愈廣泛。然而術中人工CO2氣胸、長時間單肺通氣等因素，對患者的呼吸和循環功能影響較大，對麻醉也提出了更高的要求[1]。
壓力控制-容量保證通氣（pressure control ventilation-volume guaranteed，PCV-VG）在預先設置潮氣量的情況下，通過漸慢的氣流速和恒定的壓力來實現通氣。既保持了壓力控制通氣的效果，又適度補償了患者肺功能差異對潮氣量的影響。
我們將PCV-VG通氣策略用于達芬奇機器人肺葉切除術中的單肺通氣，并與對照組進行比較，以評價其對吸氣壓力、氧合參數及術后通氣結局等方面的影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
經沈陽軍區總醫院醫學倫理委員會批準，選擇2013年6月至2014年12月在我院擇期行達芬奇機器人肺葉切除術的患者40例，美國麻醉學會（ASA）Ⅱ～Ⅲ級，年齡40～60歲。排除標準包括：可預料的困難氣道（張口嚴重受限，嚴重頜面畸形等），術前存在高二氧化碳血癥（PaCO2＞50 mm Hg）或低氧血癥[動脈血氧分壓（PaO2）＜65 mm Hg]，支氣管痙攣或哮喘病史，嚴重的肺氣腫，不穩定性心絞痛或近期心肌梗死。
分組階段采用分配隱藏：由一名醫生作為試驗設計者利用SAS軟件生成隨機數字表產生隨機序列，依術中擬采用的通氣方式不同將患者分為兩組：大號分入PCV-VG組（G組），小號分入容量控制通氣（VCV）組（V組），每組20例。由另一名麻醉醫生負責按納入標準招募受試對象，按擇期手術先后次序順次分配并記錄序列號。
試驗階段采用雙盲法：患者入室后由試驗設計者依已分配的序列號對麻醉醫師及外科醫師揭盲以確定術中通氣方案，由另一名麻醉醫師作為測量者記錄試驗數據。整個試驗過程對患者及結果測量者實施雙盲。
1.2 方法
1.2.1 麻醉方法
所有患者麻醉誘導前30 min肌注鹽酸戊乙奎醚0.5 mg，入室后建立靜脈通道，局部麻醉下經橈動脈穿刺置管連續監測動脈壓，經右頸內靜脈放置中心靜脈導管監測中心靜脈壓。常規監測心電圖、腦電雙頻指數（BIS）、體溫及脈搏血氧飽和度（SpO2）。麻醉誘導采用舒芬太尼0.5 μg/kg，丙泊酚2.0 mg/kg，羅庫溴銨1.0 mg/kg。待BIS值降至60以下、肌松充分后，利用可視喉鏡行左雙腔支氣管內插管，纖維支氣管鏡定位無誤后聯接呼吸機行機械通氣并監測呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2）。麻醉維持采用持續靜脈泵注丙泊酚[4～8 mg / （kg ? h）]和瑞芬太尼[0.2～0.4 μg / （kg ? min）]，根據血流動力學指標及BIS判斷患者對手術應激的反應和鎮靜程度，通過調節七氟烷吸入濃度控制麻醉深度。根據肌松程度要求適時追加羅庫溴銨。術中CO2氣胸壓力控制在8～12 mm Hg之間，患者體溫維持36 ℃以上。全部患者的手術及麻醉均由同一組外科醫生及麻醉醫生完成。
1.2.2 通氣模式設置
兩組患者在雙肺通氣期間均采用容量控制通氣：吸入氧濃度60%，新鮮氣體流量恒定 1 L/min；潮氣量8～10 ml/kg、呼吸頻率10～12 次/min、吸呼比1 : 2，維持PETCO2在35～45 mm Hg。單肺通氣開始改為吸入純氧，新鮮氣體流量恒定 1 L/min；G組給予PCV-VG通氣：潮氣量8 ml/kg、氣道峰壓＜30 mm Hg、壓力上升速率=5，呼吸頻率15～18次/min、吸呼比1 : 2。V組給予容量控制通氣：潮氣量8 ml/kg、呼吸頻率15～18次/min、吸呼比1 : 2。單肺通氣期間維持PETCO2在35～45 mm Hg，未通氣側氣管導管口開放于空氣中。
1.2.3 數據采集
采用旁氣流通氣（SSS）連續監測，分別于機械通氣開始即刻（T1）、單肺通氣開始前（T2）、單肺通氣15 min（T3）、單肺通氣30 min（T4）、恢復雙肺通氣前（T5）記錄氣道峰壓（Ppeak）、氣道平臺壓（Pplat）、計算肺動態順應性Cdyn（VT/Ppeak)。分別在麻醉開始前（T0）及上述5個時間點記錄血流動力學指標并經橈動脈置管采血做血氣分析并計算氧合指數OI（PaO2/FiO2）和呼吸指數（RI）。
1.3 統計學分析
所有計量資料以均數±標準差（
2 結果
2.1 一般資料
患者流程見圖 1。兩組患者在性別、年齡、體重、手術時間及單肺通氣時間方面差異無統計學意義（P＞0.05），見表 1。
圖1
患者流程圖
表1
兩組患者基本資料比較（2.2 血流動力學指標
兩組患者術中各時點血流動力學指標差異無統計學意義（P＞0.05），見表 2。
表2
兩組患者術中血流動力學指標（2.3 呼吸動力學指標
兩組在機械通氣即刻（T1）及單肺通氣開始前（T2）Ppeak、Pplat、Cdyn組間差異無統計學意義（P＞0.05）。單肺通氣期間（T3、T4、T5），G組Ppeak明顯低于V組（P＜0.05），而Cdyn與V組相比有所增高且差異有統計學意義（P＜0.05），兩組Pplat差異無統計學意義（P＞0.05）；見表 3。
表3
兩組患者術中呼吸動力學指標（
表4
兩組患者術中動脈血氣分析（2.4 動脈血氣分析
兩組在麻醉開始前（T0）、機械通氣即刻（T1）及單肺通氣開始前（T2）動脈血氣指標組間差異無統計學意義（P＞0.05）。單肺通氣期間（T3、T4、T5），G組RI及PaCO2明顯低于V組（P＜0.05），而OI與V組相比有所增高且差異有統計學意義（P＜0.05）。
3 討論
肺隔離與單肺通氣是機器人胸腔鏡手術時必須采用的麻醉技術，長時間單肺通氣這種非生理通氣方式帶來的機械通氣相關急性肺損傷（ALI）不容忽視，而人工CO2氣胸的建立進一步增加了低氧血癥和CO2蓄積的風險[2-4]。由于達芬奇機器人操作臂入位后相對固定，任何因素導致的單肺通氣中止都會嚴重影響手術進程。如何通過采取更有效的保護性通氣策略，在保證單肺通氣期間氧合良好的同時，減少ALI的發生，是達芬奇機器人普胸手術麻醉關注的焦點[5-6]。
VCV是長期以來胸科手術期間實施單肺通氣的最常用模式[7-8]。該模式使用預設的潮氣量，呼吸機根據該潮氣量及吸氣時間計算氣流速。典型的VCV氣道壓力波形在整個吸氣階段持續上升，在呼氣開始時迅速下降，因此通常會觀察到吸氣壓力的升高，由此帶來的肺泡內血管收縮會導致通氣側肺血管阻力升高、肺血流減少，抵消了非通氣側低氧性肺血管收縮的作用效果，增加了肺內分流率[9]。
單肺通氣時另一個爭議的焦點是如何確定適當的潮氣量。研究顯示不適當的呼吸機參數可導致機械通氣相關性急性肺損傷（ALI）或呼吸衰竭綜合征（ARDS） 的發生[10-12]。潮氣量過高則肺泡過度膨脹，氣道平臺壓升高而造成氣道黏膜損傷和肺組織損傷，從而釋放大量炎性介質，導致肺功能下降，肺內分流增加，無效通氣增加[13-14]。潮氣量過小可能引起過多的小氣道過早關閉，導致單肺通氣期間低氧血癥[15-16]。一項納入60例行電視胸腔鏡手術患者的研究表明，在單肺通氣期間，與大潮氣量10 ml/kg 相比，小潮氣量6 ml/kg （無論是否配合使用PEEP）都顯著降低PaO2 /FiO2比值，增加低氧血癥的發生率[17]。
近來有研究者提出單肺通氣期間保護性通氣策略，即通過小潮氣量（5～6 ml/kg）復合PEEP（5 cm H2O），以保持氣道峰壓＜35 cm H2O，平臺壓＜25 cm H2O，并根據CO2水平調節通氣頻率。這一方案對單肺通氣患者是否有益尚存有爭論[18-20]。Hoftman 等的研究認為，PEEP未顯示出明顯改善氧合功能的臨床效果，也沒有任何術前參數能預測應用PEEP 后機體的反應性[21]。
PCV-VG是最新的Datex-Omeda Avance麻醉工作站提供的一種全新通氣模式，其突出優點在于每個呼吸周期均自動連續測定肺順應性/肺阻力比值，使每一次通氣能根據上一次實時測出的潮氣量值以及已知的肺順應性自動調節氣道壓力及流速，以最低的氣道峰壓，達到預設的目標潮氣量。PCV-VG的吸氣相為減速波形，在吸氣相早期輸送大部分預設潮氣量，氣道壓力波形呈方形。研究表明，與VCV時的加速波相比，PCV-VG所產生的減速波能使氣道峰壓更低，氣體分布更佳。當存在氣道阻塞時（嬰幼兒、慢阻肺或單肺通氣），減速波的應用能減少渦流，使層流成分增多，減少壓力消耗，從而有效避免容積傷和氣壓傷[22]。
我們的研究表明：與傳統VCV相比，PCV-VG模式為達芬奇機器人胸腔手術單肺通氣期間提供8 ml/kg的潮氣量，既可以降低單肺通氣時的吸氣壓力參數，又改善了肺動態順應性，為單肺通氣期間提供更充分的氧合，有助于改善患者的術后通氣結局，因而是一種較好的機械通氣模式。相對于傳統的VCV模式或“小潮氣量+低壓PEEP”的保護性通氣策略容易發生峰壓過高或氧合不足的缺陷，PCV-VG通氣模式為臨床實踐提供了技術保證，是達芬奇機器人胸腔手術期間實施保護性肺通氣的良好方法。
達芬奇機器人輔助胸腔鏡手術因其顯著的微創技術優勢，目前在國內外的開展愈來愈廣泛。然而術中人工CO2氣胸、長時間單肺通氣等因素，對患者的呼吸和循環功能影響較大，對麻醉也提出了更高的要求[1]。
壓力控制-容量保證通氣（pressure control ventilation-volume guaranteed，PCV-VG）在預先設置潮氣量的情況下，通過漸慢的氣流速和恒定的壓力來實現通氣。既保持了壓力控制通氣的效果，又適度補償了患者肺功能差異對潮氣量的影響。
我們將PCV-VG通氣策略用于達芬奇機器人肺葉切除術中的單肺通氣，并與對照組進行比較，以評價其對吸氣壓力、氧合參數及術后通氣結局等方面的影響。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
經沈陽軍區總醫院醫學倫理委員會批準，選擇2013年6月至2014年12月在我院擇期行達芬奇機器人肺葉切除術的患者40例，美國麻醉學會（ASA）Ⅱ～Ⅲ級，年齡40～60歲。排除標準包括：可預料的困難氣道（張口嚴重受限，嚴重頜面畸形等），術前存在高二氧化碳血癥（PaCO2＞50 mm Hg）或低氧血癥[動脈血氧分壓（PaO2）＜65 mm Hg]，支氣管痙攣或哮喘病史，嚴重的肺氣腫，不穩定性心絞痛或近期心肌梗死。
分組階段采用分配隱藏：由一名醫生作為試驗設計者利用SAS軟件生成隨機數字表產生隨機序列，依術中擬采用的通氣方式不同將患者分為兩組：大號分入PCV-VG組（G組），小號分入容量控制通氣（VCV）組（V組），每組20例。由另一名麻醉醫生負責按納入標準招募受試對象，按擇期手術先后次序順次分配并記錄序列號。
試驗階段采用雙盲法：患者入室后由試驗設計者依已分配的序列號對麻醉醫師及外科醫師揭盲以確定術中通氣方案，由另一名麻醉醫師作為測量者記錄試驗數據。整個試驗過程對患者及結果測量者實施雙盲。
1.2 方法
1.2.1 麻醉方法
所有患者麻醉誘導前30 min肌注鹽酸戊乙奎醚0.5 mg，入室后建立靜脈通道，局部麻醉下經橈動脈穿刺置管連續監測動脈壓，經右頸內靜脈放置中心靜脈導管監測中心靜脈壓。常規監測心電圖、腦電雙頻指數（BIS）、體溫及脈搏血氧飽和度（SpO2）。麻醉誘導采用舒芬太尼0.5 μg/kg，丙泊酚2.0 mg/kg，羅庫溴銨1.0 mg/kg。待BIS值降至60以下、肌松充分后，利用可視喉鏡行左雙腔支氣管內插管，纖維支氣管鏡定位無誤后聯接呼吸機行機械通氣并監測呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2）。麻醉維持采用持續靜脈泵注丙泊酚[4～8 mg / （kg ? h）]和瑞芬太尼[0.2～0.4 μg / （kg ? min）]，根據血流動力學指標及BIS判斷患者對手術應激的反應和鎮靜程度，通過調節七氟烷吸入濃度控制麻醉深度。根據肌松程度要求適時追加羅庫溴銨。術中CO2氣胸壓力控制在8～12 mm Hg之間，患者體溫維持36 ℃以上。全部患者的手術及麻醉均由同一組外科醫生及麻醉醫生完成。
1.2.2 通氣模式設置
兩組患者在雙肺通氣期間均采用容量控制通氣：吸入氧濃度60%，新鮮氣體流量恒定 1 L/min；潮氣量8～10 ml/kg、呼吸頻率10～12 次/min、吸呼比1 : 2，維持PETCO2在35～45 mm Hg。單肺通氣開始改為吸入純氧，新鮮氣體流量恒定 1 L/min；G組給予PCV-VG通氣：潮氣量8 ml/kg、氣道峰壓＜30 mm Hg、壓力上升速率=5，呼吸頻率15～18次/min、吸呼比1 : 2。V組給予容量控制通氣：潮氣量8 ml/kg、呼吸頻率15～18次/min、吸呼比1 : 2。單肺通氣期間維持PETCO2在35～45 mm Hg，未通氣側氣管導管口開放于空氣中。
1.2.3 數據采集
采用旁氣流通氣（SSS）連續監測，分別于機械通氣開始即刻（T1）、單肺通氣開始前（T2）、單肺通氣15 min（T3）、單肺通氣30 min（T4）、恢復雙肺通氣前（T5）記錄氣道峰壓（Ppeak）、氣道平臺壓（Pplat）、計算肺動態順應性Cdyn（VT/Ppeak)。分別在麻醉開始前（T0）及上述5個時間點記錄血流動力學指標并經橈動脈置管采血做血氣分析并計算氧合指數OI（PaO2/FiO2）和呼吸指數（RI）。
1.3 統計學分析
所有計量資料以均數±標準差（
2 結果
2.1 一般資料
患者流程見圖 1。兩組患者在性別、年齡、體重、手術時間及單肺通氣時間方面差異無統計學意義（P＞0.05），見表 1。
圖1
患者流程圖
表1
兩組患者基本資料比較（2.2 血流動力學指標
兩組患者術中各時點血流動力學指標差異無統計學意義（P＞0.05），見表 2。
表2
兩組患者術中血流動力學指標（2.3 呼吸動力學指標
兩組在機械通氣即刻（T1）及單肺通氣開始前（T2）Ppeak、Pplat、Cdyn組間差異無統計學意義（P＞0.05）。單肺通氣期間（T3、T4、T5），G組Ppeak明顯低于V組（P＜0.05），而Cdyn與V組相比有所增高且差異有統計學意義（P＜0.05），兩組Pplat差異無統計學意義（P＞0.05）；見表 3。
表3
兩組患者術中呼吸動力學指標（
表4
兩組患者術中動脈血氣分析（2.4 動脈血氣分析
兩組在麻醉開始前（T0）、機械通氣即刻（T1）及單肺通氣開始前（T2）動脈血氣指標組間差異無統計學意義（P＞0.05）。單肺通氣期間（T3、T4、T5），G組RI及PaCO2明顯低于V組（P＜0.05），而OI與V組相比有所增高且差異有統計學意義（P＜0.05）。
3 討論
肺隔離與單肺通氣是機器人胸腔鏡手術時必須采用的麻醉技術，長時間單肺通氣這種非生理通氣方式帶來的機械通氣相關急性肺損傷（ALI）不容忽視，而人工CO2氣胸的建立進一步增加了低氧血癥和CO2蓄積的風險[2-4]。由于達芬奇機器人操作臂入位后相對固定，任何因素導致的單肺通氣中止都會嚴重影響手術進程。如何通過采取更有效的保護性通氣策略，在保證單肺通氣期間氧合良好的同時，減少ALI的發生，是達芬奇機器人普胸手術麻醉關注的焦點[5-6]。
VCV是長期以來胸科手術期間實施單肺通氣的最常用模式[7-8]。該模式使用預設的潮氣量，呼吸機根據該潮氣量及吸氣時間計算氣流速。典型的VCV氣道壓力波形在整個吸氣階段持續上升，在呼氣開始時迅速下降，因此通常會觀察到吸氣壓力的升高，由此帶來的肺泡內血管收縮會導致通氣側肺血管阻力升高、肺血流減少，抵消了非通氣側低氧性肺血管收縮的作用效果，增加了肺內分流率[9]。
單肺通氣時另一個爭議的焦點是如何確定適當的潮氣量。研究顯示不適當的呼吸機參數可導致機械通氣相關性急性肺損傷（ALI）或呼吸衰竭綜合征（ARDS） 的發生[10-12]。潮氣量過高則肺泡過度膨脹，氣道平臺壓升高而造成氣道黏膜損傷和肺組織損傷，從而釋放大量炎性介質，導致肺功能下降，肺內分流增加，無效通氣增加[13-14]。潮氣量過小可能引起過多的小氣道過早關閉，導致單肺通氣期間低氧血癥[15-16]。一項納入60例行電視胸腔鏡手術患者的研究表明，在單肺通氣期間，與大潮氣量10 ml/kg 相比，小潮氣量6 ml/kg （無論是否配合使用PEEP）都顯著降低PaO2 /FiO2比值，增加低氧血癥的發生率[17]。
近來有研究者提出單肺通氣期間保護性通氣策略，即通過小潮氣量（5～6 ml/kg）復合PEEP（5 cm H2O），以保持氣道峰壓＜35 cm H2O，平臺壓＜25 cm H2O，并根據CO2水平調節通氣頻率。這一方案對單肺通氣患者是否有益尚存有爭論[18-20]。Hoftman 等的研究認為，PEEP未顯示出明顯改善氧合功能的臨床效果，也沒有任何術前參數能預測應用PEEP 后機體的反應性[21]。
PCV-VG是最新的Datex-Omeda Avance麻醉工作站提供的一種全新通氣模式，其突出優點在于每個呼吸周期均自動連續測定肺順應性/肺阻力比值，使每一次通氣能根據上一次實時測出的潮氣量值以及已知的肺順應性自動調節氣道壓力及流速，以最低的氣道峰壓，達到預設的目標潮氣量。PCV-VG的吸氣相為減速波形，在吸氣相早期輸送大部分預設潮氣量，氣道壓力波形呈方形。研究表明，與VCV時的加速波相比，PCV-VG所產生的減速波能使氣道峰壓更低，氣體分布更佳。當存在氣道阻塞時（嬰幼兒、慢阻肺或單肺通氣），減速波的應用能減少渦流，使層流成分增多，減少壓力消耗，從而有效避免容積傷和氣壓傷[22]。
我們的研究表明：與傳統VCV相比，PCV-VG模式為達芬奇機器人胸腔手術單肺通氣期間提供8 ml/kg的潮氣量，既可以降低單肺通氣時的吸氣壓力參數，又改善了肺動態順應性，為單肺通氣期間提供更充分的氧合，有助于改善患者的術后通氣結局，因而是一種較好的機械通氣模式。相對于傳統的VCV模式或“小潮氣量+低壓PEEP”的保護性通氣策略容易發生峰壓過高或氧合不足的缺陷，PCV-VG通氣模式為臨床實踐提供了技術保證，是達芬奇機器人胸腔手術期間實施保護性肺通氣的良好方法。
