Influence of One-lung Ventilation on Respiratory Function During General Anesthesia<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

苏　跃   耿万明   刘　伟   郑　晖
SU Yue, GENG Wanming, LIU Wei, et al.
Department of Anesthesiology, Beijing Thoracic Tumor and Tuberculosis Institute, Beijing 101149

Abstract

　　Objective：To study the proper way of one-lung ventilation (OLV) during general anesthesia.
　　Methods：Sixty patients ASA grade I-II, scheduled for intra-thoracic surgical procedures were enrolled in the study. After anesthesia induction, the left-sided double-lumen endobrochial tube was intubated. Under the lateral decubitus position, the ventilation was controlled at different levels of respiratory rate (RR) and inspiratory-to expiratory ratio(I:E)with a setting value of minute volume of ventilatially sequentiially: two-lung ventilation with RR 15 breaths/min and I:E=1:2(phase i),OLV with RR 15 breaths/min and I:E=1:2 (phase II),OLV with RR 15 breaths/min and I:E=1:1.5(phase III),OLV with RR 12 breaths/min and I:E=1:2(phase IV),OLV with RR 12 breaths/min and I:E=1:1.5 Phase V), OLV with 12 breaths/min and I:E=1:1.0(phase VI)and OLV with RR 10 breaths/min and I:E=1:1.5 Phase VII).Respiratory parameters and arterial bllod gases were measruedat the 7 phases mentioned above.
　　Results：As compared with those at phase I, the airway pressure increased significantly at other phases（P<0.05-0.01），respiratory compliance remained unchanged only at phases V and VI(P>0.05),but decreased significantly at the rest phases (P<0.05),the actual minute ventilation was kept stable at phase V(P>0.05)and reduced markedly at other phases(P<0.05),PaO₂ and PaCO₂ was kept unchanged (P>0.05),however PaO₂ was depressed and PaCO₂ rose obviously at other phases (P<0.05).
　　Conclusion：The RR 12 breaths/min and I:E=1:1.5 can help to improve the respiratory function during one-lung ventilation.
　　Key word：Respiratory function tests One-lung ventilation

　　随着双腔支气管导管在胸外科手术麻醉中广泛应用，单肺通气时如何控制通气条件，使用适当的通气方式，获得良好的通气效果，从而更有利于肺换气。本研究目的是：观察全麻单肺通气时不同通气条件对单肺功能的影响。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

资料与方法

　　一般情况60例择期开胸手术病人，年龄20～60岁，体重（64.98±11.32）kg,ASA I～II级.全部病人无心肺疾病；左、右侧开胸两组各30例，男女各占一半。
　　麻醉方法术前用药均为阿托品0.01mg/kg、异丙嗪0.5mg/kg和哌替啶lmg/kg,麻醉前30分钟肌注。患者入室后开放两条静脉点滴，诱导前10分钟静脉滴入吗啡10mg、氟哌利多5mg和芬太尼0.1mg。面罩祛氮5分钟，麻醉诱导静脉注射哌库溴铵80μg/kg、异丙酚2.0mg/kg，经气管插入左侧双腔支气管导管（男F39，女性F35），听诊确定导管位置与套囊隔离良好后固定。取侧卧位，使用Ohmeda优胜21OSE型麻醉机7000麻醉呼吸器行机械通气，潮气量（TV）8ml/kg，呼吸频率15次/分（双肺通气时），N₂O:O₂比为1:1，气流为3L/min；异氟醚吸入浓度为0.6％～1％；麻醉中根据病人情况追加芬太尼0.2mg/次和哌库溴铵40μg/kg.手术开胸后行单肺（健侧）通气。
　　研究步骤左右两组病人均进行以下7组试验。1组（对照组）：双肺通气时，TV＝8ml/kg,RR=15次/分，设定分钟通气量（MV）；呼吸之比（I:E）为1:2，吸入麻醉平衡后15分钟后开始记录。II组：单肺（健侧）通气后，按拟定的MV、RR和I：E不变。III组：单肺（健侧）通气，拟定的MV、RR不变，I:E=1:1.5。IV组；单肺通气，拟定的MV不变，RR＝12次/分，I:E＝1:2。V组：单通气，拟定的MV不变，RR＝12次/分，I:E=1:1.5。VI组，单肺通气，拟定的MV不变，RR＝12次/分，I:E＝1:1.0。VII组；单肺通气，拟定的MV不变，RR＝10次/分，I:E＝1:1.5。
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（点击看大图）
　　以上各组均在通气后15～20分钟开始记录并取动脉血作血气分析。
　　监测项目 应用DATEXAS/3监护仪旁路侧流监测系统连续观察病人通气情况。内容包括：吸入和呼出二氧化碳浓度（FiCO₂和ETCO₂）；吸入和呼出氧浓度（FiO₂和ETO₂）；吸入和呼出氧化亚氮分压（FiN₂O和ETN₂O）；吸入和呼出麻醉分压(FiAA和ETAA)；RR；气道峰压（P）；MV和瞬时肺顺应性（Comp）；SpO₂等。桡动脉置管连续监测血压并行血气分析，连续监测心率和心电图与肌松情况，同时进行数据记录。
　　统计及资料处理应用数据统计软件SPSS/PC进行分析。各组参数行方差分析，组间用最小显著性检验法（LSD）进行检验，以P<0.05为具有显著性差异。

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结　果

　　病人情况各组间性别、年龄、体重和术前肺功能及术中循环功能情况无显著性差异。
　　左、右肺分别通气后气道压力均较双肺时增高、但V、VI组增高有显著性差异（P<0.05）,其他组有有常显著性差异（P<0.01）。在拟定的MV下，以V组与双肺通气相比分钟通气量无显著性差异（P>0.05），其他几组通气条件相比有显著性差异（P<0.05）,同时肺顺应性单肺V、VI组与双肺通气相比无显著差异（P>0.05），见表1。气血分析单肺VI组PaQ₂与双肺通气相比无显著性差异（P>0.05），单肺V、VI组PaCO₂与双肺通气相比无显著性差异（P>0.05），其他各组均又显著性差异（P<0.05）,见表2(点击看大图)。

讨　论

　　胸外科手术开胸后，由于患侧的肺萎陷，造成病人静脉血掺杂，使通气/血流比值失调；另一方面，双肺通气时使用的通气方式，使健侧肺的通气量降低，气道压力增加，肺的顺应性亦下降^[1],便加剧病人的低氧血症。
　　从呼吸生理学说明，顺应性与肺容量有关^[2]。所以，单肺通气条件下如能提高肺顺应性，获得较好的肺通气量，以改善病人的低氧血症。肺顺应性的变化直接影响到潮气量的大小，也直接地影响到时间常数。本研究表明，在拟定的通气量下，随着吸气时间的相对延长（通过降低RR和I:E），可使通过气量增加，气道内压力降低，提高肺顺应性。Watson^[3]实验也证明吸气时间从0.5秒延长到1.7秒，顺应性明显增加。Nunn^[4]指出：缓慢充气将增加的气体分布到顺应性大的肺泡中去，从而引起跨壁压力梯度的降低。本实验结果提示：单肺通气时，在拟定的MV下，以RR＝12次/分，I:E=1:1.5时，可获得较好的通气效果。与其他几种通气条件相比分钟通气量明显增加，气道压力显著降低，肺顺应性明显提高，给肺换气创造良好的环境，使通气/血流比值趋于合理。但是，如果以过分降低呼吸频率（RR<10次/分）来达到过分延长吸气时间的目的，因麻醉呼吸器的分钟通气量已经设定，使每次呼吸机送气量增加，气道内压力明显增大，肺顺应性反而显著降低，病人获得的实际通气量减少。我们的实验结果证实了这一点。为了提高健侧肺的通气，需要继续加大呼吸机送气量，增加气道内压力，从而也增大健侧肺的血管阻力，导致右心来的血液分流到患侧肺^[5],加重低氧血症。另外，气道内压力过大，对气管内上皮细胞和肺泡造成气压伤，使肺内分泌物不易排出，降低病人的肺换气和术后肺功能恢复。
　　现代麻醉通气条件的控制，通常以ETCO₂作为参考。但是，胸科单肺通气时的ETCO₂不能准确反映病人血中的PaCO₂水平。因为增加1MAC异氟醚吸入麻醉可减少21％缺氧性肺血管收缩（HPV）反应^[6]，并增加约24％分流量^[7]。IpoYam等^[8]对22例肺癌切除术病人，在单肺通气时使用改良修正值方法后，平均PaCO₂-PeCO₂变化范围仍在0.7～0.8kpa。提示单肺通气时不能简单的依靠ET-CO₂数值调节通气条件，应综合病人术前、术中肺功能和气道压力、肺顺应性和术中动脉血气分析等项呼吸生理指标评价和判断。因此，胸外科手术单肺麻醉通气管理应使用最小的功，达到最佳的通气效果，使病人安全、平稳地度过麻醉期。
　　总之，根据我国麻醉学科的发展现状，ETCO₂的监测并不普及。因此，在胸外科手术单肺通气使用麻醉呼吸器时，我们建议相对降低呼吸频率（RR＝12次/分）、相对延长吸气时间（I:E=1:1.5）,可达到提高肺顺应性的通气量，降低气道压力的良好效果。胸科麻醉保持良好的健侧肺功能是胸外科病人的生命基本保障，因此，合理控制单肺麻醉的通气条件，对现代胸科麻醉具有重大的指导意义。

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参 考 文 献

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2. Marshall R.The physical properties of the lungs in relation to the subdivisions of lung volume.Clin Sei,1957,16:507-510.

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4. JF纳恩，著。应用呼吸生理学。北京：科学出版社，1983.95-98.
5. Saito S,Iwai R,Naito H.Effects of positive airway pressure on hemodynamics and right ventricular function during one lung ventilation .Anesthesiology,1992,77:A109-112.
6. Domino KB,Borowec L,Alexander CM,et al Influence of isoflurane on hypoxic pulmonary vasoconstriction in dogs.Anesthesiology,1986,64:423-425.
7. Benumof JL.Isoflurane anesthesia and arterial oxygenation during one-lung ventilation.Anesthesiology,1986,64:419-423.
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