冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)體外循環(huán)前后呼吸功能的變化

吳奇?zhèn)ァ≡涝啤前彩￡懝谟?
　　【摘要】　目的　研究冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)(CABG)體外循環(huán)(淺低溫)對(duì)肺功能的影響。方法　選擇20例擇期行CABG患者，全身麻醉下應(yīng)用旁氣流肺功能監(jiān)測(cè)儀及血?dú)夥治龇謩e監(jiān)測(cè)開胸前、體外循環(huán)(CPB)前后、關(guān)胸后呼吸功能的變化。結(jié)果　CPB前后，呼吸系統(tǒng)阻力沒有明顯改變，肺泡-動(dòng)脈氧分壓差(A-aDO2)、動(dòng)脈二氧化碳分壓與呼氣末二氧化碳分壓差(PCO2-PetCO2)無顯著增加。而開胸后肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性在CPB后明顯降低，從65.6±18.1ml/cmH2O到57.2±15.1ml/cmH2O。開胸前和關(guān)胸后相比胸肺總順應(yīng)性從52.3±13.3ml/cmH2O降到了48.3±10.1ml/cmH2O(P＜0.05)。結(jié)論　CABG患者肺的氣體交換在體外循環(huán)后未受損害，但開胸后肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性顯著降低。 　　

　　【關(guān)鍵詞】　冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)　　體外循環(huán)　肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性
The changes of respiratory function after cardiopulmonary bypass in
patients undergoing coronary artery bypass grafting

Wu Qiwei　Yue Yun　Wu Anshi
（Department of Anesthesiology,Beijing Red-cross Chaoyang Hospital,Affiliate of
Capital University of Medical Sciences,Beijing 100020）
【Abstract】　ob[x]jective　To study the effects of cardiopulmonary bypass (CPB) with mild hy-pothermia on pulmonary function in patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG).Methods　Twenty patients undergoing elective CABG surgery,monitored the changes of respiratory function before open chest,pre-CPB and post-CPB,after closed chest separately by using side-stream spirametry,and blood gas analysis.Results　Respiratory system resistance was unaltered.Cardiopulmonary bypass resulted in a nonsignificant increase in alveolar-arterial oxygen difference and arterial to end-tidal CO2 tension difference.However,dynamic compliance decreased significantly after CPB from 65.6±18.1ml/cmH2O to 57.2±15.1ml/cmH2O with open chest and from 52.3±13.3ml/cmH2O to 48.3±10.1ml/cmH2O with closed chest.Conclusions　Pulmonary gases exchanges are not compromised after CPB,but respiratory compliancis diminished significantly.
　　【Key words】　Coronary artery bypass grafting　　Cardiopulmonary bypass
Pulmonary dynamic compliance

　　全麻可引起胸壁和膈肌形態(tài)和運(yùn)動(dòng)的改變，導(dǎo)致肺功能殘氣量(FRC)減少和肺泡-動(dòng)脈氧分壓差(A-aDO2)增加。由于心臟外科手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、廣泛的胸腔內(nèi)操作，以及建立體外循環(huán)等，導(dǎo)致術(shù)后肺功能的改變較其他類型大手術(shù)更加明顯。體外循環(huán)后肺功能障礙表現(xiàn)在：肺容量減少、肺和胸壁機(jī)械性能改變、血管外肺水增加、通氣-灌注比例失調(diào)、肺表面活性物質(zhì)的活性降低等［1］。這幾方面的調(diào)查評(píng)估需要專門的設(shè)備和技術(shù)，并不適合臨床應(yīng)用。因此，本研究側(cè)重是否能應(yīng)用旁氣流肺功能監(jiān)測(cè)儀和血?dú)夥治霭l(fā)現(xiàn)體外循環(huán)前后肺功能的變化。
資料和方法
　　選擇20例擇期行CABG的患者［左心室功能抑制、射血分?jǐn)?shù)(EF)＜50%的排除在研究之外］，年齡61.0±6.4歲，體重76.7±8.2kg，EF(55.0±9.8)%。術(shù)前均給予鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥。入室后面罩吸氧，麻醉誘導(dǎo)用咪唑安定+芬太尼+維庫(kù)溴銨。氣管插管后，用麻醉機(jī)(AV1)以吸入氧濃度(FiO2)維持機(jī)械通氣，潮氣量10ml/kg，呼吸比1∶2，呼氣末正壓為零。調(diào)整機(jī)械通氣次數(shù)8～12bpm以維持PetCO2在4.5～5.0kPa。間斷吸入異氟醚，酌情給予芬太尼或維庫(kù)溴銨。CPB采用乳酸林格液、血定安預(yù)充，平流灌注。平均動(dòng)脈壓維持在60～70mmHg，中心體溫降至33.3±0.4℃(淺低溫)。CPB期間停止機(jī)械通氣。主動(dòng)脈鉗松開后恢復(fù)肺通氣。CPB前后呼吸機(jī)設(shè)置保持不變。 　　

　　呼吸功能通過旁氣流肺功能儀監(jiān)測(cè)，放在三通與氣管內(nèi)插管之間的流量傳感器(D-liteTM)將感知的壓力通過雙腔管傳入監(jiān)測(cè)儀內(nèi)的壓力感受器，從而計(jì)算吸入和呼出氣體的流量及呼吸過程的潮氣量、每分通氣量。記錄分四個(gè)時(shí)期：開胸前、開胸(胸骨牽開)、體外循環(huán)結(jié)束、關(guān)胸后。主要記錄參數(shù)有：氣道峰壓(Ppeak)、吸氣末峰壓(Ppeak)、呼氣末壓(Pexp)、吸入氣潮氣量(Vt)、呼出氣量及呼氣一秒末的氣量(V1.0)。V1.0%表示機(jī)械通氣時(shí)呼氣相秒被動(dòng)呼出的氣體量。該參數(shù)反映了氣道阻力的改變。呼吸系統(tǒng)阻力(Rrs)通過(Ppeak-Pplat).Flow-1計(jì)算出來。Rrs包括氣道、氣管插管及周圍組織的阻力。肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性(Crs)由下面公式得出：Crs=Vt*(Ppeak-Pexp)-1即：肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性=吸入潮氣量*(峰值壓-呼氣末壓)-1。 　　

　　用血?dú)夥治鰞x(Nove,K型)進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)夥治觥-aDO2值由呼吸商為0.8肺泡氣體達(dá)平衡時(shí)計(jì)算而來。通過紅外線接收儀測(cè)得PetCO2，計(jì)算PCO2與PetCO2差值。 　　

　　全部數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s )表示，CPB前后呼吸功能的比較采用Wilcoxon配對(duì)比較的秩和檢驗(yàn)。患者年齡、CPB持續(xù)時(shí)間及CPB后呼吸功能變化之間相關(guān)性采用Spearman's等級(jí)相關(guān)進(jìn)行相關(guān)分析，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)　　果
　　本研究中患者一般情況(年齡、體重)無顯著性差異。 　　手術(shù)時(shí)間6.62±3.5小時(shí)，CPB持續(xù)時(shí)間3.0±1.4小時(shí)，主動(dòng)脈阻斷時(shí)間2.1±0.5小時(shí)，CPB后左房壓9.6±1.3mmHg。 　　

　　開胸后肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性顯著增加，從52.3±13.3ml/cmH2O增加到65.6±18.1ml/cmH2O。同相應(yīng)的CPB前值相比，CPB后的肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性明顯降低(開胸后57.2±15.1ml/cmH2O，關(guān)胸后48.3±10.1ml/cmH2O，P＜0.05)，見表1。相反，Rrs及V1.0%在胸骨切開或CPB前后無顯著變化，P＞0.05(表2)。
表1　肺順應(yīng)性變化*(±s)

 

時(shí)間 開胸前 開胸后 關(guān)胸后 CPB前 CPB后 Crs
(ml/cmH2O) 52.3±13.3 65.6±18.1 57.2±15.1 48.3±10.1

　　　　*開胸前、關(guān)胸后所測(cè)為胸肺總順應(yīng)性，開胸后所測(cè)為肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性 表2　CPB前后Rrs和V1.0%變化(±s)

 

項(xiàng)目 CPB前 CPB后 開胸前 開胸后 開胸前 開胸后
Rrs(cmH2O*L-1/s)
V1.0% 　5.4±2.5
74.2±10.4 　5.1±2.2
71.8±13.4 　6.3±2.7
70.0±11.6 　5.7±2.6
70.1±12.4

　　另外，A-aDO2從CPB前的33.0±10.6kPa增加到CPB后的36.1±12.5kPa(P＞0.05)。而PCO2-PetCO2也顯示沒有明顯增加(CPB前0.67±0.39kPa，CPB后0.79±0.54kPa?；颊吣挲g與術(shù)前、CPB期間PO2值或A-aDO2值及與CPB后肺順應(yīng)性值的變化無相關(guān)性。 討　　論
　　冠脈搭橋術(shù)中，劈胸骨、取乳內(nèi)動(dòng)脈以及打開胸膜等外科操作可以引起患者術(shù)后肺功能的損害。同時(shí)，CPB可通過不同機(jī)理導(dǎo)致肺功能障礙，如血管外肺水顯著增加、肺表面活性物質(zhì)喪失、肺泡微循環(huán)中巨噬細(xì)胞聚積以及血液和非內(nèi)皮表面接觸，激活各種介質(zhì)，導(dǎo)致肺損傷，其程度取決于CPB的長(zhǎng)短和所應(yīng)用的技術(shù)。 　　

　　本研究中患者肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性在淺低溫狀態(tài)下的CPB前后有明顯變化。由于胸壁順應(yīng)性的改變，開胸后Crs增加25%，而關(guān)胸后胸肺順應(yīng)性降低18.4%。與CPB前相比，CPB后無論關(guān)胸前或關(guān)胸后，動(dòng)態(tài)順應(yīng)性分別降低了12.8%和7.6%。這種降低可能是由于肺損傷產(chǎn)生的限制性通氣功能障礙所致，這和早期的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果一致［2］。另一方面，患者的氣道阻力在開胸或CPB前后無顯著變化。雖然一秒呼氣量減少時(shí)伴有氣道阻力增加，但V1.0%值在CPB前后基本一致。A-aDO2在CPB期間無明顯改變，而心外科手術(shù)后A-aDO2明顯增加的情況已被其他作者報(bào)道，并已歸結(jié)于是肺的分流分?jǐn)?shù)增加所致［3］。但我們的研究對(duì)象術(shù)前無嚴(yán)重心功能不全(EF＞50%)，且所有的患者均插入漂浮導(dǎo)管，證實(shí)無明顯肺內(nèi)分流。所以上述差異也許和病種或采用的技術(shù)不同有關(guān)。 　　

　　此外，我們研究發(fā)現(xiàn)CPB前后的PCO2-PetCO2差值和肺泡死腔分?jǐn)?shù)幾乎沒有改變，這與Fletcher等報(bào)道在CABG中PCO2-PetCO2差值無顯著改變是一致的［4］。相反，其他研究者［5］發(fā)現(xiàn)PCO2-PetCO2和肺泡死腔在CPB后明顯增加，其原因可能是CPB期間肺血流不足及CPB后肺毛細(xì)血管充盈不全所致。 　　

　　總之，由肺泡氣體交換測(cè)得值所反映的肺功能在體外循環(huán)心臟手術(shù)后未受損害。相反，我們應(yīng)用旁氣流肺功能監(jiān)測(cè)儀證實(shí)肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性顯著降低，導(dǎo)致呼吸作功增加，進(jìn)而引起氧耗升高和心肌作功增加。
吳奇?zhèn)ィㄊ锥坚t(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院　郵政編碼 100020） 岳云（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院　郵政編碼 100020） 吳安石（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院　郵政編碼 100020） 陸冠宇（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京紅十字朝陽(yáng)醫(yī)院　郵政編碼 100020）
參　考　文　獻(xiàn)
1，Locke TJ,Griffiths TL,Moulc H,et al.Rib cage mechanics after median sternotomy.Thorax,1990,45:465.
2，Stanley TH,Liu WS,Gentry S.Effects of ventilatory technipues during cardiopulmonarry bypass on postbypass and postoperative pulmonary compliance and shunyt.Anesthesiology,1977,46:391.
3，F(xiàn)letcher R,Veintemilla F.Changes in the arterial to endtidal PCO2 differences duing coronary artery bypass grafting.Acta Anaeshesiol Scand,1989,33:656.
4，Matthay MA,Wiener-Kronish JP.Respiratory management after cardiac surgery.Chest,1989,95:424.
5，Bermudez J,Lichtiger M.Inteases in arterial to end-tidal CO2 differences after cardiopulmonart bypass.Anesth Analg,1987,66:690.