術前超聲引導下星狀神經節阻滯對胸腔鏡手術患者的肺保護作用及機制

趙 月，韓 麗，趙李紅，楊 芬，謝 陽

(南京醫科大學附屬蘇州醫院/蘇州市立醫院麻醉科,江蘇 蘇州 215002)

隨著胸腔鏡手術在胸部微創外科的開展,單肺通氣(one-lung ventilation,OLV)已經成為臨床上廣泛用于心胸外科手術麻醉的一種通氣方式,對胸腔鏡下肺葉切除、食管癌根治等手術的順利開展極為重要,但在實際應用中如果OLV時間過長,往往容易導致肺組織內大量炎癥因子分泌、氧化和抗氧化失衡等情況的發生,從而引起機械通氣相關肺損傷,增加患者術后肺部并發癥的發生率[1]。研究表明,OLV持續2 h以上可引起急性肺損傷(acute lung injury,ALI),ALI發生的概率為4%～15%,且可使從肺楔形切除術轉換成大肺切除術(肺葉切除術、全肺切除術)的概率上升[2]。如何最大限度地減少OLV引起的肺損傷一直是臨床麻醉工作者關注的熱點。有研究表明,星狀神經節阻滯(stellate ganglion block,SGB)可通過多種機制發揮肺保護作用[3]。但是,目前對于SGB在OLV中的肺保護作用研究主要集中在動物實驗階段。在臨床麻醉及手術過程中,SGB能否在OLV患者中發揮一定的肺保護作用尚缺乏更多的臨床證據。因此,本研究通過觀察OLV患者接受SGB后的血流動力學、血氣分析以及靜脈血炎癥和氧化應激指標的改變來探討超聲引導下精準SGB對OLV患者的肺保護作用,以期為臨床SGB在OLV患者中的應用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2021年1月至2022年4月于南京醫科大學附屬蘇州醫院行胸腔鏡下OLV肺葉切除術的84例患者為研究對象。按隨機數字表法將患者分為觀察組和對照組,每組42例。病例納入標準:(1)年齡18～75歲;(2)體質量指數(body mass index,BMI)18.11～29.50 kg·m-2;(3)美國麻醉醫師協會(american society of anesthesiologists,ASA)分級Ⅰ～Ⅲ級;(4)預計術中OLV時間為2～4 h。排除標準:(1)存在SGB穿刺禁忌證,穿刺部位有感染、疤痕、外傷手術史者;(2)術前有出血傾向、重癥肌無力、甲狀腺功能亢進或甲狀腺功能減退、肺氣腫、肺不張者;(3)術前合并貧血、發熱、肺部感染或其他部位感染者;(4)術前存在其他部位腫瘤者;(5)有放射治療或化學治療史者;(6)有開胸手術史者;(7)術前有肝、腎功能不全者;(8)術中OLV時間小于2 h或大于4 h。觀察組患者有1例因術后出血行二次手術被排除,對照組患者有1例進胸后無法手術被排除,本研究共納入82例研究對象,觀察組和對照組各41例。對照組:男20例,女21例;年齡40～74(58.5±11.2)歲,身高155.63～173.68(169.32±11.24 )cm,BMI18.17～27.24(23.04±4.46)kg·m-2;ASA 分級 Ⅰ 級8例,Ⅱ 級29例,Ⅲ級4例;麻醉時間180.12～227.24(204.89±23.36)min,手術時間165.37～210.68(192.81±16.50)min,OLV時間153.67～198.45(178.62±12.21)min。觀察組:男22例,女19例;年齡 38～75(59.4±10.6)歲,身高157.21～ 176.78(171.19±9.69)cm,BMI 19.46 ～29.24(24.11±4.12)kg·m-2;ASA 分級Ⅰ級5例,Ⅱ級30例,Ⅲ級6例;麻醉時間183.56～229.30(205.37±19.55)min,手術時間161.62～212.91(189.45±17.36)min,OLV時間151.36～201.31(175.84±13.32)min。各組患者年齡、性別、身高、BMI、ASA分級、麻醉時間、手術時間以及OLV時間比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。本研究經醫院倫理委員會審核批準。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法

2組患者于手術前1 d進行術前訪視,囑患者術前禁食6 h、禁飲4 h。進入手術室后選擇非手術側上肢建立靜脈通路,以10.0 mL·kg-1·h-1速度靜脈滴注乳酸林格氏液(廣東大冢制藥有限公司,國藥準字MS200216)。常規心電、血氧監護,給予右美托咪定(揚子江藥業集團有限公司,國藥準字H20183219)負荷劑量1.0 μg·kg-1靜脈泵注(輸注時間大于10 min),隨后改為維持劑量0.5 μg·kg-1·h-1繼續泵注行麻醉誘導?；颊呔捎每焖僬T導氣管插管法,經面罩自主吸氧3～5 min后,靜脈注射咪達唑侖(江蘇恩華藥業股份有限公司國藥準字MS200216)0.1 mg·kg-1,100 g·L-1丙泊酚(北京費森尤斯卡比有限公司,國藥準字J19160089)2.0 mg·kg-1,枸櫞酸舒芬太尼(湖北宜昌人福藥業有限公司,國藥準字H01A1022)0.5 μg·kg-1,順苯磺酸阿曲庫銨(江蘇東英藥業有限公司,國藥準字H181128721)0.15 mg·kg-1,行雙腔支氣管內插管。導管型號根據患者身高、體質量和手術部位選擇。纖維支氣管鏡引導下將支氣管導管調整至合適位置后妥善固定,連接麻醉機暫行雙肺通氣控制呼吸,潮氣量(tidal volume,TV)6～8 mL·kg-1,呼吸頻率(respiratory rate,RR)12～15次·min-1。根據手術部位調整側臥體位,實施OLV,TV 設定為4～6 mL·kg-1,吸入氧體積分數為60%～80%,RR為16～18次·min-1,呼氣終末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)為 4～6 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),每30 min行手法肺復張,肺復張持續壓力為30 cm H2O,持續時間為60 s[4]。手術開始,術中根據血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓(partial pressure of end-tidal carbon dioxide,PetCO2)適當調整吸入氧濃度和呼吸機參數。持續監測生命體征,術中腦電雙頻譜指數(bispectral index,BIS)維持在40～60,血壓、心率(heart rate,HR)維持在基礎值的±20%內。術后將患者轉移至復蘇室進行麻醉復蘇,待患者自主呼吸恢復,BIS≥80并可執行指令性動作后,拔除氣管導管,拔管后繼續觀察30 min,生命體征平穩后送回病房。

1.2.2 超聲引導下SGB

觀察組患者于麻醉誘導前10 min在充分鎮靜狀態下,將便攜式彩色超聲儀(美國Sonosite公司)高頻線陣探頭(6～13 MHz)緊貼于頸部皮膚,與頸部矢狀面形成30°～45°夾角,緩慢移動探頭,找到頸6橫突前結節(圖1A);采用平面內進針法,在超聲動態監測下將穿刺針推進到椎前筋膜深方即星狀神經節位置附近,進針過程避開血管、神經;進針完成后,經反復回抽確認沒有血液后,緩慢注入預先準備好的100 g·L-1鹽酸利多卡因(湖北天圣藥業有限公司,國藥準字H42021839)6 mL[5],注射完成后可見局部麻醉藥物在橫突與頸動脈之間均勻擴散(圖1B)?；颊咦铚晒罂梢娮铚瘸霈F霍納綜合征(瞳孔縮小、眼裂狹小、眼球內陷、結膜充血、面部潮紅、面部皮溫升高,上述癥狀>3個確定為陽性)[6]。

A:第6頸椎橫突水平解剖結構;B:穿刺進針路徑;lat:外側;med:內側

1.3 觀察指標

(1)血流動力學指標:記錄入手術室后(T0)、OLV開始前(T1)、OLV開始后30 min(T2)、OLV開始后60 min(T3)、術畢(T4)、拔管后30 min(T5)時患者的平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)、HR、脈搏氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2);(2)呼吸力學參數:記錄2組患者T1、T2、T3、T4時的氣道峰壓(peak airway pressure,Ppeak)、TV、RR、PetCO2;(3)血氣指標:于T0～T5時行動脈血氣分析,記錄2組患者不同時間點的氧合指數(oxygen index,OI)、肺內分流率(intrapulmonary shunt rate, Qs/Qt)、pH值。(4)肺表面活性物質相關蛋白-A(surfactant proteins A,SP-A)、炎癥因子及氧化應激指標:于T0、T3和T5時分別采集2組患者肘靜脈血5 mL,室溫下放置20 min后3 000 r·min-1離心20 min,收集上層血清并放置于-80 ℃冰箱中保存備用;采用酶聯免疫吸附法測定血清中SP-A、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、白細胞介素(interleukin,IL)-6以及IL-10水平,試劑盒購自上海碧云天生物技術有限公司,嚴格按照試劑盒說明書進行操作。(5)并發癥:記錄24 h內2組患者出現局部麻醉藥物中毒,食管、氣管、胸膜損傷,局部血腫,全脊髓麻醉等SGB穿刺相關并發癥,以及術后 72 h 內肺部并發癥發生情況。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 2組患者各時間點血流動力學參數比較

2組患者T1、T2、T3時的MAP和HR顯著低于T0時,差異有統計學意義(P<0.05);T4和T5時的MAP和HR與T0時比較差異無統計學意義(P>0.05),2組患者T1、T2、T3、T4、T5時間點間MAP和HR比較差異無統計學意義(P>0.05)。T1、T2、T3時,觀察組患者的MAP顯著低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);T2、T3時,觀察組患者的HR顯著低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);其他時間點,2組患者的MAP和HR比較差異無統計學意義(P>0.05)。T0～T5各時間點2組患者的SpO2比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。

表1 2組患者不同時間點血流動力學參數比較Tab.1 Comparison of hemodynamic parameters of patients between the two groups at different time points

2.2 2組患者各時間點呼吸力學參數比較

2組患者T2、T3時的Ppeak、RR顯著高于T1和T4時(P<0.05),TV顯著低于T1和T4時,差異有統計學意義(P<0.05)。2組患者T2與T3、T1與T4時的Ppeak和PR比較差異無統計學意義(P>0.05);T2、T3時,觀察組患者的Ppeak、TV均顯著低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05); T1、T4時,2組患者的Ppeak、TV比較差異無統計學意義(P>0.05)。T1～T4時,2組患者的RR、PetCO2比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表2。

表2 2組患者不同時間點呼吸參數比較Tab.2 Comparison of respiratory parameters of patients between the two groups at different time points

2.3 2組患者各時間點的動脈血氣指標比較

T0～T5時2組患者的pH值比較差異無統計學意義(P>0.05)。2組患者T1時與T0時的OI比較差異無統計學意義(P>0.05);2組患者T2～T5時OI顯著低于T0和T1時,差異有統計學意義(P<0.05); T2～T5時,觀察組患者的OI顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。2組患者T2～T5時的Qs/Qt顯著高于T0、T1時,差異有統計學意義(P<0.05);2組患者T0與T1、T2～T5各時間點間Qs/Qt比較差異無統計學意義(P>0.05);T2～T5時,觀察組患者的Qs/Qt顯著低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);T0和T1時,2組患者Qs/Qt比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表3。

表3 2組患者不同時間點動脈血氣分析值比較Tab.3 Comparison of arterial blood gas analysis of patients between the two groups at different time points

2.4 2組患者不同時間點血清SP-A、IL-6、IL-10、MDA、SOD水平比較

2組患者T3和T5時的血清SP-A、IL-6水平顯著高于T0時,差異有統計學意義(P<0.05);T3和T5時,觀察組患者的SP-A、IL-6水平顯著低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。T3和T5時,對照組患者血清IL-10水平低于T0時,觀察組患者血清IL-10水平高于T0時;T3、T5時,觀察組患者的血清IL-10高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。T3和T5時,對照組患者血清MDA水平顯著高于T0時,差異有統計學意義(P<0.05);觀察組患者T3和T5時血清MDA水平與T0時比較差異無統計學意義(P>0.05);T3和T5時,觀察組患者血清MDA水平顯著低于對照組(P<0.05)。T3和T5時,對照組患者血清SOD水平顯著低于T0時,觀察組患者血清SOD水平顯著高于T0時,觀察組患者血清SOD水平顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。2組患者T3和T5時血清SP-A、IL-6、IL-10、MDA及SOD水平比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表4。

表4 2組患者不同時間點血清SP-A、炎癥因子和氧化應激指標比較Tab.4 Comparison of serum SP-A,inflammatory factors,and oxidative stress markers of patients between the two groups at different time points

2.5 觀察組患者24 h內SGB相關并發癥

觀察組患者24 h內均未發生局部麻醉藥中毒、食管損傷、氣管損傷、胸膜損傷、全脊髓麻醉等嚴重穿刺并發癥。觀察組4例患者出現單側喉返神經阻滯癥狀,表現為局麻藥注射后2～3 min出現聲音嘶啞;1例患者出現臂叢神經阻滯,表現為阻滯后 5 min出現上肢及手部麻木感;上述患者未予特殊處理,于術后24 h內好轉,術后隨訪未見其他不良反應。

2.6 2組患者術后72 h內肺部并發癥及住院時間比較

2組患者術后72 h內均未出現嚴重肺部并發癥。對照組1例患者術后12 h出現低氧血癥,SpO2持續低于90%,予胸部CT、心電圖檢查后排除肺部感染、肺不張、氣胸、心力衰竭后給予低流量鼻導管吸氧,輔助鎮靜、鎮痛治療后好轉。對照組和觀察組患者的住院時間分別為(9.30±2.43)、(8.71±2.10)d,2組患者的住院時間比較差異無統計學意義(t=1.176 ,P=0.243)。

3 討論

OLV是目前胸外科開展微創手術必需采取的通氣方式,為現代麻醉學技術的重要組成部分,肺隔離技術的應用極大改善了胸外科手術的條件并促進了胸外科手術向精細化、微創化發展[7]。OLV本身易引起肺組織炎癥介質釋放、氧化和抗氧化失衡等病理變化,從而造成生物學肺損傷[8]。隨著研究的不斷深入,保護性肺通氣策略應運而生,主要體現在小潮氣量、適當應用PEEP、允許性高碳酸血癥、定期肺復張策略以及控制氧流量等方面[9]。有研究指出,保護性肺通氣策略可降低患者術后肺部并發癥的發生率和病死率[10]。但是,臨床中僅僅通過保護性肺通氣策略來控制OLV引起的肺損傷效果并不理想。截至目前,肺保護性通氣策略在圍手術期的應用仍然存在許多爭議,該策略是否對接受OLV的患者產生有利影響尚無一致意見。右美托咪定可通過抑制炎癥反應和氧化應激發揮一定的肺保護作用[11]。七氟醚可通過抑制磷脂酶A2表達使生成的花生四烯酸下降,從而減輕OLV后患者的肺損傷[12]。有研究顯示,與七氟烷相比,丙泊酚在緩解OLV患者炎癥反應和氧化應激方面表現更優,對OLV所致的肺損傷具有保護作用[13]。由此可見,關于OLV所致肺損傷的保護策略主要集中在通氣方式和相關藥物應用等方面[14]。

星狀神經節又稱為頸胸神經節,其被阻滯后可抑制交感神經系統興奮。有研究指出,SGB可以通過多種機制在神經源性肺水腫的治療中發揮積極作用[15],這一結果提示SGB對于臨床上OLV引起的肺損傷可能也具有一定的預防和保護作用。近年來,隨著超聲引導下神經阻滯技術的不斷發展,可視化操作可以極大地提高SGB穿刺的安全性及準確性[16]。本研究結果顯示,SGB可以有效降低胸腔鏡下肺葉切除術患者OLV期間MAP且不影響HR和SpO2,在OLV期間可以維持更低的Ppeak、RR和更高的TV, SGB后OI顯著升高,并且Qs/Qt顯著降低;這表明,SGB可以通過改善OLV患者的血流動力學和呼吸力學發揮肺保護作用。

SP-A主要表達于肺組織內,其主要生理作用是維持肺泡的表面張力。正常情況下SP-A很少出現肺外表達,健康人血清中SP-A水平極低[17]。因此,SP-A水平變化是判斷肺損傷的一個重要指標。TAJIMA等[18]研究認為,血清SP-A水平可精準地反映肺組織受損程度,在非感染性肺損傷的致病和診斷中起到重要作用。本研究結果顯示,OLV后2組患者血清SP-A水平較術前均有不同程度升高,表明OLV可損傷患者的肺組織細胞,且OLV時引起的肺損傷與炎癥反應、氧化應激反應均存在協同相關性;而觀察組患者OLV過程中以及手術后血清SP-A水平顯著低于對照組,表明超聲引導下SGB可減輕OLV時肺損傷的程度,推測可能是因為SGB抑制了患者OLV時SP-A因子釋放,這有利于維持肺泡的表面張力,減少術后肺泡塌陷,從而保護肺功能。IL-6是人體內最重要的促炎性細胞因子之一,其血清水平變化可反映機體炎癥反應及組織損傷嚴重程度[19]。研究表明,機械通氣引起的肺損傷機制中包括肺部炎癥過程引發的生物損傷,促炎細胞因子和抗炎細胞因子的失衡是OLV相關肺損傷的發生機制之一[20]。本研究結果顯示,T3、T5時,2組患者的血清IL-6水平均較T0時顯著增加,同時IL-10水平顯著下降;這表明,OLV可引起促炎細胞因子生成增加,同時抑制抗炎細胞因子的產生。此外,本研究結果顯示,相同時間內觀察組患者血清IL-6水平顯著低于對照組,而IL-10水平顯著高于對照組;這表明,SGB可以在OLV期間減少促炎細胞因子生成,增加抗炎細胞因子產生,抑制機體全身性炎癥反應,通過調節促炎/抗炎細胞因子平衡起到肺保護作用。血清中脂質過氧化的分解產物MDA可間接反映組織細胞受氧化應激損傷的程度[21]。本研究結果顯示,對照組患者T3和T5時血清MDA水平均較T0時顯著升高,觀察組患者T3和T5時血清MDA水平與T0時比較差異無統計學意義,且相同時間點觀察組患者血清MDA水平顯著低于對照組;T3和T5時,對照組患者血清SOD水平均較T0時顯著降低,而觀察組血清SOD水平較T0時顯著升高,且相同時間點觀察組患者血清中SOD水平顯著高于對照組;這表明,OLV可引起機體氧化反應增強,而SGB可以有效抑制氧化反應,減少MDA產生,發揮抗氧化作用。此外,本研究結果顯示,觀察組患者均未發生血管損傷、局部麻醉藥物中毒、食管損傷、氣管損傷、胸膜損傷、全脊髓麻醉等嚴重的穿刺并發癥,術后72 h內未發生嚴重肺部并發癥;這表明,超聲引導下SGB臨床應用安全性較高。

4 結論

術前超聲引導下SGB對全身麻醉下行胸腔鏡手術OLV患者具有一定的肺保護作用,可顯著改善OLV患者的OI,減少肺內分流,減少呼吸機相關肺損傷;其機制可能是通過抑制炎癥反應、降低氧化應激水平來發揮肺保護作用。但是,本研究為單中心、小樣本研究,不能完全反映總體特征,只能初步了解SGB對胸腔鏡手術患者OLV的肺保護作用,需繼續擴大樣本量進一步研究;另外,本研究僅采用單次、術側SGB,而局部麻醉藥劑型和濃度不同會發揮不同的作用,且不同側SGB也會在心血管系統產生不同的影響,因此,SGB 能否作為一種肺保護措施廣泛應用于臨床,其所需的藥物劑型、濃度以及麻醉的方式還有待進一步研究。