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单肺通气时降低吸入氧浓度对兔肺损伤的影响(一)

2020.6.01
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

【摘要】 目的 观察单肺通气(OLV)时降低吸入氧浓度(FiO2)对兔肺损伤的影响。 方法 新西兰白兔 30 只,随机均分为三组:60% FiO2 组(L 组)、100% FiO2 组(H 组)和对照组 即双肺通气(TLV)组(C 组,60% FiO2)。L 组和 H 组 TLV 30 min 后行右 OLV 3 h

C 组 TLV 30 min 后继续 TLV 3 h。 三组于 TLV 30 min(T0)和 OLV 10 min(T1)、30 min(T2)、60 min(T3)、120 min(T4)、180 min(T5)时抽取动脉血行血气分析并计算氧合指数(OI)。股动脉置管监测血压 (ABP)、心率(HR),记录气道峰压(Ppeak)。各组实验结束后处死动物,取双侧肺组织行肺病理 组织学损伤评分,并测量双侧肺组织匀浆液中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量。 结果 与 H 组比较,L 组动脉氧分压(PaO2)在 T4、T5 时明显降低,动脉氧饱和度(SaO2)在 T5 时明显降低,T5 时 SOD 含量明显增高,MDA 含量明显降低,肺损伤评分降低(P<0.05);H 组镜 下肺泡腔内可见大量红细胞渗出,L 组镜下可见较少的炎性细胞浸润、肺泡渗出液、肺泡间质破坏。 结论 OLV 时降低 FiO2 到 60%虽然增加低氧血症的发生率,但能显著减轻兔肺损伤,这可能与减 轻了肺组织氧化应激水平有关。

【关键词】 肺通气; 氧; 肺疾病; 兔

单肺通气(one-lung ventilation,OLV)在为 手术提供便利的同时,也会导致 OLV 相关性肺损 伤[1-2]。其原因主要有:手术侧肺缺血缺氧,缺血再 灌注损伤,非手术侧肺高灌注和过度膨胀以及高氧 引起的氧损伤[3]。高氧引起的氧损伤是其主要原因 之一,但目前临床上 OLV 时为了减少低氧血症的 发生率常采用纯氧通气。Miller 麻醉学第六版也建 议 OLV 时吸入纯氧,但最新的 Miller 麻醉学第七 版[4]并没有明确推荐 OLV 时的吸入氧浓度(fraction of inspired oxygen,FiO2),只是建议一旦出现任何 的并发症,应首先将 FiO2 提高到 100%。因此,OLV 时采用多少 FiO2 较为合适,已成为 OLV 领域研究 热点之一。为此,本研究拟在兔 OLV 模型上,观 察 OLV 时 FiO2 降低到 60%对兔肺损伤的影响。

【材料与方法】

1. 动物与分组:选择健康成年新西兰白兔,雌 雄不限,体重 1.9~2.4 kg,随机均分为三组:60% FiO2 组(L 组)、100% FiO2 组(H 组)和对照组(C 组,60% FiO2)。根据剔除标准,确保最终每组 10 只兔纳入分析,并记录各组剔除实验动物数量。L组和 H 组 TLV(two-lung ventilation)30 min 后行 右 OLV 3 h,C 组则 60% FiO2 TLV 30 min 后继续TLV 3 h。临床操作中,由于低氧血症威胁患者的安 全,若 SaO2<90%[4]则给相应处理。本实验模拟临床安全标准,若任意时间点血气分析结果显示 SaO2 <90%,则将该动物剔除实验,结果不纳入分析, 但记录剔除实验动物数量。

2. 实验方法:所有动物实验前禁饮禁食 8 h。 开放一侧耳缘静脉,麻醉采用 30%的乌拉坦 4 ml/kg 静注,待睫毛反射消失后将其仰卧固定于动物手术 台上,行右股动脉置管监测血压(ABP)及心率 (HR)。第二、三气管环之间行气管切开,插入 内径 3.0 mm 无套囊气管导管,静注顺式阿曲库铵 2 mg,连接小动物呼吸机(DW3000B,北京众实 迪创科技发展有限责任公司)行 TLV 30 min。潮 气量 10 ml/kg,FiO2 为 60%,呼吸频率为 40 次/min,吸呼比为 1∶2。术中持续泵注乳酸林格液10 ml·kg-1·h-1、顺式阿曲库铵 1 mg·kg-1·h-1、 乌拉坦 1 ml·kg-1·h-1。TLV 30 min(T0)后,L、H 组改用自制支气管封堵管法建立右 OLV 模型,然 后将实验动物改成右侧卧位,模拟临床中右 OLV 时的手术体位。自制支气管封堵管的制备:首先将 内径为 3.0 mm 无套囊气管导管尖端剪平并封堵, 在距离导管尖端 6~7 mm 处用 3-0 丝线沿管壁缠绕 以便于封堵管与支气管壁密封严密,然后将导管置于水中并连接小动物呼吸机,气道峰压(Ppeak)显 示 4.4 cmH2O(大约 2 倍于本实验 OLV 时的 Ppeak), 此时水中无气泡溢出;最后于距导管尖端9~10 mm处剪一约 4 mm×3 mm 的椭圆形侧孔以期正对右 主支气管开(图 1)。在兔左侧 7~8 肋间行 0.5 cm 大小切口,用纤支镜(FI-9RBS,日本 PENTAX 公 司)直接观察左肺的塌陷情况。OLV 模型建立成功 后,L、H 组进行右 OLV 3 h,FiO2 分别为 60%及 100%,C 组继续行 TLV 3 h,FiO2 为 60%。三组在 翻身前后及术中每隔 30 min 听兔呼吸音,监测气道 压及纤支镜观察以确定导管位置正确。

3. 观察指标:分别于 T0、OLV 10 min(T1)、 30 min(T2)、60 min(T3)、120 min(T4)及 180 min

(T5)采集动脉血 0.2 ml 行血气分析,并计算氧合 指数(OI)。T5 时血气分析后追加乌拉坦 2 ml,然 后快速放血处死动物。开胸检查气管导管位置和 OLV 效果,并在左右肺下叶同一层面相同位置取肺 组织(1 cm×0.5 cm×0.5 cm),一部分于液氮中保 存,待标本收集完后,根据其说明操作用酶联免疫 吸附测定(ELISA)法检测其匀浆液中超氧化物歧 化酶(SOD)和丙二

(MDA)含量;另一部分做 HE 染色病理组织学检查,根据其肺泡水肿、间质水肿、中性粒细胞浸润和肺泡充血情况进行肺损伤 评分[5]:没有损伤 0 分,出现损伤 1 分,损伤较重

2 分,损伤严重 3 分,损伤极其严重 4 分。

4. 统计学分析:采用 SPSS 13.0 统计学软件进 行处理,正态分布的计量资料以均数±标准差 ( x ± s )表示,组间比较采用重复测量设计的方 差分析;肺组织损伤评分组间比较采用秩和检验。

1.一般情况:三组中只有 L 组有 4 只兔 SaO2 不能维持在 90%以上[6],剔除出实验,故 L 组共有14 只兔,最终 10 只被纳入实验。三组动物体重差异无统计学意义。三组术中顺式阿曲库铵、乳酸林 格液和乌拉坦用量差异无统计学意义(表 1)。与 C 组比较,H 及 L 组 Ppeak 在 OLV 后明显升高(P< 0.05),但 H、L 两组间差异无统计学意义(表 2)。

表 1 三组兔术中所用药物量和补液量的比较( x ± s )

组别

只数

顺式阿曲库铵

乳酸林格液体

乌拉坦

(mg)

(ml)

(mg)








L 组

10

11.1±1.1

118±11

19.2±2.3

H 组

10

11.3±1.8

110±14

18.4±2.0

C 组

10

11.8±2.8

120±11

20.0±3.3


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