單肺通氣麻醉在胸科手術中應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用及其機械通氣相關性肺損傷（文獻綜述）
　　單肺通氣麻醉技術的發(fā)展和進步，對胸外科手術的開展和進步產生了巨大的影響，使得氣管、支氣管成形術、支氣管袖狀切除術得以飛速發(fā)展，也為肺癌根治術、食管癌根治術提供了良好的手術條件，近年來更是電視輔助胸腔鏡技術發(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)了與單肺通氣有關的并發(fā)癥，如:通氣期間的低氧血癥、肺萎陷后的復張性肺水腫，學科內有對單肺通氣安

2、全性的疑問。我們因此對該專題做了文獻復習，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和麻醉后并發(fā)癥;國內外對單肺通氣麻醉的臨床研究;單肺通氣麻醉在動物體內試驗的研究情況。同時，為了尋找對單肺通氣麻醉相關性肺損傷的研究方法，我們還復習了與機械通氣相關性肺損傷的研究進展和研究方法，以其為進一步的進行單肺通氣相關性肺損傷的研究尋找立項依據(jù)和技術路線。
　　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、科手術患者手術后恢復時間延長的多因素非條件logistic回歸分析
　　目的:研究胸科手術病人在麻醉科PACU（麻醉后恢復室）滯留時間（從進入恢復室到送出恢復室）延長的相關因素，了解單肺通氣(OLV)麻醉是否成為胸科手術的獨立風險。
　　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，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)進行單因素、多因素非條件logistic回歸分析。
　　結果: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。
　　結論:影響胸科病人手術麻醉后恢復的主要原因是，病人年齡、手術方式以及器官功能狀況。麻醉醫(yī)生以及恢復室護士均應該對這些因素

6、引起重視。
　　第二章單肺通氣和雙肺通氣麻醉在胸科手術中的安全性比較:a metaanalysis
　　目的:系統(tǒng)評價胸科手術麻醉中單肺通氣和雙肺通氣安全性。
　　方法:計算機檢索Cochrane圖書館、Embase、PubMed和CBM，搜集所有非心臟手術的胸科手術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量，并使用RevMan5.0軟件對納入研究進行Meta分析。

7、
　　結果:最終納入5個研究，包括3個RCT，1個非隨機對照試驗，1個回顧性試驗。Mata分析結果顯示，單肺通氣組和雙肺通氣組與血氣相關的并發(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]、與氣管內插管相關的并發(fā)癥（包括導管異位，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)計學意義。
　　結論:按現(xiàn)有證據(jù)單肺通氣組和雙肺通氣組與血氣相關的并發(fā)癥、與氣管內插管相關的并發(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一步證實。
　　第三部分:單肺通氣麻醉在胸科手術中

9、應用的臨床研究
　　第一章單肺通氣麻醉行肺科手術期間動脈血中細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)麻醉肺葉切除術患者動脈血中IL-6、IL-8的變化，探討OLV對肺內炎癥反應的影響。
　　方法:擇期行肺葉切除術的病人20例，ASAⅠ～Ⅱ級，隨機分為單肺通氣組（O組）和雙肺通氣組（D組），兩組采用統(tǒng)一的術前用藥、麻醉用藥和檢測

10、手段。單肺組于麻醉誘導插管后即采取單肺通氣，胸內操作結束后即雙肺通氣。分別于麻醉前(T0)、機械通氣(MV)后30min(T1)、機械通氣后1h(T2)、機械通氣后2h(T3)、胸內操作結束后1h(T4)、胸內操作結束后2h(T5)、術后24h(T6)、術后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送檢驗科查紅細胞壓積(Hct)。

11、　　結果:(1) IL-6:雙肺組和單肺組均在機械通氣后1h(T2)開始明顯上升（P＜0.01）、胸內操作結束后2h(T5)達高峰、術后24h(T6)回降、術后48h(T7)仍未恢復到麻醉前水平（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械通氣1h后(T2)開始上升（P＜0.05）、胸內操作結束后2h

12、(T5)達高峰、術后24h(T6)回降、術后48h(T7)仍未恢復到麻醉前水平(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）。
　　結論:①機械通氣，包括雙肺通氣和單肺通氣都引起了術中和術后IL-6、IL-8水平的升高，說明了兩種機械通氣都引發(fā)了肺組織的炎癥反應。②機械通氣一段時間后，單肺通氣組IL-6、IL-8水平大于雙肺通氣組，表明術

13、中單肺通氣時所引起的肺部炎癥反應比雙肺通氣時更加嚴重。③單肺組IL-6和IL-8的表達水平在術后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，單肺通氣所導致的肺部炎癥反應在手術后恢復期并不比雙肺通氣麻醉更嚴重。
　　第二節(jié)單肺通氣麻醉行肺科手術期間動脈血中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行肺葉切除術體內氧自由基代謝的情況。
　　方法:肺癌行肺葉切除術患者20例，隨機分為OLV實驗組（O組）和TLV對照組（D組），每組10例。A組在手術開始后OLV，手術結束恢復TLV;B組在手術開始后一直使用TLV。兩組患者分別在術前(

15、T0)、手術開始0.5h(T1)、1h(T2)、2h(T3)、手術結束后1h(T4)、2h(T5)、術后24h(T6)、48h(T7)8個時點采血行多形核白細胞（Polymorphonuclear leucocyte，PMN）計數(shù)，測XOD和MPO的活性。
　　結果:(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）。
　　結論: OLV較TLV行肺葉切除術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患者血流動力學、血管外肺水及術后近期肺功能的變化
　　第一節(jié)應用PiCC0技術監(jiān)測單肺通氣下肺切除術患者血流動力學和血管外肺水的變化
　　目的:應用脈搏指示劑連續(xù)心排出量(PiCCO)技術監(jiān)測單肺通氣(OLV)下肺葉切除術患者術中、術后血流動力學和血管外肺水(EVLW)的變化，探討OLV是否為影響該術患者術

17、中、術后EVLW的獨立因素。
　　方法:20例因肺癌行肺葉切除加區(qū)域淋巴結清掃手術的患者，手術部位相同的兩例隨機分入OLV組和TLV（雙肺通氣）組。所有患者股動脈穿刺并置入熱敏導管，連接到PiCCO監(jiān)護儀，于手術開始前，通氣15min、30min、60min、120min、150min，術后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)、胸腔內血容量指數(shù)(ITBVI)、肺血管通透性指數(shù)(PVPI)等血流動力學指標。
　　結果:各血流動力學指標兩組之間比較差異均無統(tǒng)計學意義(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在術后兩小時內有倒“V”型變化;MAP術中增加，術后下降，但維持在比術前較高的水平;SVRI術前減低，術中增加，術后迅速回落至術前水平。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，與CO、CVP、MAP、SVRI、ITBVI無相關性。
　　結論: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患者術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患者術后近期肺功能的獨立因素。
　　方法:20例因肺癌行肺葉

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

21、％)。結果:除MMF％(P＜0.05)外，各肺功能指標兩組之間比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。從術后第一天始，各指標均呈緩慢上升趨勢，除FEV1/FVC％外余指標觀察期間均未達到術前水平。
　　結論: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）表達的變化
　　方法:雄性SD大鼠60只，體重200～250g。分為夾閉左側肺門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隨機函數(shù)表隨機分配，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。
　　結果:免疫組化結果:A、B、C組AQ

23、P-5的表達均較D組減少(P＜0.05);A、B、C組組內各亞組比較差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）;A1、B1、C1及A2、B2、C2組間比較差異均無統(tǒng)計學意義(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結果:A、B、C組AQP-5的表達均較D組減少（P＜0.05）;A、B、C組組內各亞組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05); A1

24、、B1、C1組間比較差異均無統(tǒng)計學意義(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）。
　　結論:機械通氣可致大鼠AQP-5表達下調，與時間相關，夾閉法OLV和插管過深法OLV對AQP-5表達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)表達的變化，并探討OLV所致肺損傷的發(fā)病機制。
　　方法:42只雄性SD大鼠隨機分成: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，恢復通氣0.5h），A2組

26、(OLV1h，恢復通氣0.5h)，A3組（OLV1.5h，恢復通氣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），將自制氣管導管過深插管至右肺建立右肺OLV模型，分別取各組左側肺組織，普通光學顯微鏡下觀察其肺泡結構及肺間質的病理變化，采用脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的末端標記(TUNEL)法檢測肺組織細胞的凋亡，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，肺間質逐漸增厚，且這些變化在A組中表現(xiàn)更為顯著;細胞凋亡在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組中對應各亞組比較，A2、A3組細胞凋亡率比B2、B3組顯著增加(P＜0.05)，且在細胞凋亡執(zhí)行階段起關鍵作用的Caspase-3酶蛋白表達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蛋白均表達減少(P＜0.05)。
　　結論:隨著單肺時間的延長，OLV可導致肺組織細胞凋亡且SP-A和SP-B蛋白表達下調，并與之相對應的肺組織病理學改變趨勢一致，由此推測細胞凋亡以及SP-A和SP-B蛋白表達的減少可能是OLV導致肺損傷的重要因素。<

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

30、)的胸科手術患者各10例，分別于術前、術后即時、術后24h、術后48h四個時間點取等量中心靜脈血并標記為O1-4和T1-4，組內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試劑標記后結合二維液相色譜-串聯(lián)質譜技術(2D LC-MS/MS)進行定性和相對定量分析。
　　結果:質譜鑒定共得到189種蛋白質，其中至少一個時間點發(fā)生差異表達的蛋白質有83種，其中56種表達上調，27種表達下調。
　　結論: