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【摘要】 目的 观察部分液体通气（partial liquid ventilation，PLV）对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）犬的肺内气体交换、肺顺应性及肺动静态阻力的影响。 方法 健康家犬12只，用油酸制备成ARDS模型后，随机分为两组，各组治疗方法不同。生理盐水组（对照组）:肺内注入生理盐水（NS），同时行常规机械通气（CMV），另加呼气末正压通气（PEEP）;氟碳组（治疗组）:肺内注入氟碳（PFC），同时行CMV+PEEP。分别观察通气治疗后各组30、60、90、150min时血气分析、呼吸力学的变化。 结果 实施PLV后，ARDS犬动脉血PaO 2进行性上升，从（84.23±22.60）mmHg上升到（174.53±76.59）mmHg，到150min最高达到（267.43±75.83）mmHg，各时间段与治疗前比较差异均有显著性（P<0.05）。治疗组肺顺应性在各时间段与治疗前比较差异无显著性，对照组肺顺应性在各时间段呈下降趋势，到150min时与治疗前比较差异有显著性（P<0.05）。 结论 PLV治疗急性呼吸窘迫综合征能有效提高动脉氧合，改善肺顺应性。
关键词 部分液体通气 氟碳 急性呼吸窘迫综合征 呼吸功能
Exprimental study on partial liquid ventilation in treatment of ARDS dogs
Ma Longxian，Zhu Xiaoping，Zhao Weilu
Anesthetic Department，The First Affiliated Hospital of Jiangxi Medical College，Nanchang330006.
【Abstract】 Objective To observe the effectiveness of partial liquid ventilation（PLV）on gas exchange，pul-monary（Cst）and airway resistance in dogs with ARDS.Methods Twelve dogs were randomly allocated to two groups and treated with various methods after OA ARDS model established.The study groups as follows:normal saline（NS）groups（the control group）with CMV，PEEP and NS;PFC group（the treatment group），with CMV，PEEP and PFC.The parameters such as blood gas analysis，airway resistance and pulmonary compliance were observed at30，60，90，150minutes after ventilation.Results After PLV，PaO 2 increased progressively，which was significantly higher than pre-treatment value at all time points（P<0.05）.It increased from84.23±22.60mmHg to174.53±76.59mmHg，and to the highest267.43±75.83mmHg at150minutes Cst in treatment group exhibited to difference to the pre-treatment value at all time points，while Cst in control group decreased at all time points and at150minutes significant difference appeared（P<0.05）.Conclusion The oxygenation and Cst improve significantly during PLV in ARDS.
Key words partial liquid ventilation perfluorocarbon ARDS pulmonary dynamics
急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）以前称为成人呼吸窘迫综合征，是机体受外来刺激引起的急性呼吸衰竭 ［1］ 。ARDS晚期可合并或并发多脏器功能障碍，病死率很高。近来研究表明，ARDS动物模型经部分液体通气（PLV）治疗后，能够迅速改善气体交换和血液氧合 ［2］ 。本文通过对PLV治疗ARDS犬所引起的呼吸动力学的变化研究，进一步探讨了PLV治疗ARDS的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物准备 健康杂种犬12条，雌雄不限，体重（10.80±0.87）kg。用氯胺酮10mg/kg和维库溴胺0.3mg/kg麻醉后，犬仰卧于实验手术台上，四肢固定，经口气管插管，置入8.0号气管导管，固定 ［3］ ，予BIRD牌呼吸机行常规正压通气（CMV），潮气量10ml/kg，通气频率16次/min，吸呼比为1∶2，吸入氧浓度（FiO 2 ）为1.0。从制备模型开始到实验结束，上述参数保持不变。PEEP的应用在相应组别中与液态呼吸介质注入同步进行，PEEP均为5cmH 2 O。气管导管连接呼吸生理监测仪。股动脉穿刺置入漂浮导管（Swan—Ganz管）。动静脉通道分别连接三通，用肝素维持通道。
1.2 实验用品 治疗用氟碳（PFC）由英国F2chemicalsLtd公司生产，分子式为C 10 F 18 ，每100ml氧含量49ml，二氧化碳含量140ml，表面张力为18mN/m。油酸由美国Sigma公司生产，纯度为99%。实验仪器有BIRD—8400型呼吸机、CI-BA—CORNING248型血气分析仪、RICU—99型呼吸监测仪和SCOPE—9型心电监护仪。
1.3 实验分组
1.3.1 PLV组 将氟碳（PFC）缓慢从气管导管侧孔处滴入，10min内完成，肺内注入PFC液同时常规正压通气（CMV）+呼气末正压（PEEP）。
1.3.2 NS组 将生理盐水（NS）缓慢从气管导管侧孔处滴入，10min内完成，肺内注入NS同时CMV+PEEP。液态呼吸介质采用统一剂量，氟碳与生理盐水均为5ml/kg。
1.4 模型制备 油酸用量0.1mg/kg ［3］ ，分3次在10min内经静脉缓慢注入，60min后达到模型标准。
1.5 观察指标 分别在ARDS犬模型制备前、模型制备后60min、治疗后30min、60min、90min和150min观察以下指标:PaO 2 、PaCO 2 、肺顺应性（cdyn、ctot）及肺阻力（Rawi、Rawe）。
1.6 统计学方法 所有数据均用均数±标准差（ˉx±s）表示，观察指标两组间采用t检验，对每组致伤前后及治疗后各时间段点观察F检验和q检验。P值设为0.05。
2 结果
2.1 ARDS模型的建立 油酸注入60min后两组动物的cdyn、ctot、PaO 2 均显著低于致伤前水平（P<0.05）。两组间动物比较，致伤前、后的肺顺应性、气道阻力差异均无显著性（P>0.05）。见表1。
2.2 PLV对致伤犬动脉血气的影响 （1）治疗组的PaO 2 进行性上升，并维持到150min，与治疗前比较差异有显著性（P<0.05）。对照组动物犬在150min内，PaO 2 上升，但与治疗前比较差异无显著性（P>0.05）。治疗前各时间段PaO 2 高于对照组，差异有显著性（P<0.05）。（2）治疗组与对照组PaCO 2 各时间段与致伤前比较均有上升，但差异无显著性（P>0.05），治疗组与对照组PaCO 2 之间在各时间段比较差异均无显著性（P>0.05）。见表2。
表1 造模前后各组呼吸生理值的比较 （略）
注: * P<0.05; △ P<0.01
表2 ARDS犬PaO 2 、PaCO 2 测定结果比较 （略）
注:组间比较， * P<0.05， ** P<0.01;与PLV组比较， △ P<0.05
2.3 PLV对致伤犬肺顺应性的影响 （1）治疗组的cdyn在各时间点与致伤后比较差异无显著性（P>0.05），对照组的cdyn在150min内逐渐下降，150min的cdyn与致伤后比较差异有显著性（P<0.05），治疗组与对照组cdyn在各时间段比较差异均无显著性（P>0.05）。（2）治疗组的ctot在各时间段与致伤后比较差异无显著性（P>0.05），对照组ctot在各时间段与致伤后比较均下降，与150min比较差异有显著性（P<0.05），治疗组与对照组ctot在各时间段的比较差异无显著性（P>0.05）。见表3。
表3 ARDS犬cdyn、ctot测定结果比较 （略）
注:组间比较， * P<0.05
2.4 PLV对致伤犬气道阻力的影响 （1）治疗组和对照组Rawi在各自时间段与致伤后比较差异均无显著性（P>0.05），两组间Rawi在各时间段比较差异无显著性（P>0.05）。（2）治疗组和对照组Rawe在各自时间段与致伤后比较差异均无显著性（P>0.05），两组间Rawe在各时间段比较差异无显著性（P>0.05）。见表4。
表4 ARDS犬Rawi、Rawe测定结果比较 （略）
3 讨论
急性呼吸衰竭的主要治疗目标是保证动脉血和组织内足够的氧合，提供解决或改善原发病的时间。以往治疗方法有呼气末正压通气（PEEP）、体外生命支持系统（ECLS），分侧肺通气和反比通气（IRV）等，它们均有一定作用。但这些治疗措施是属于支持性的，而不是治疗性。近年来，研究表明液体通气在改善换气功能和减少呼吸机相关肺损伤方面有突出的优点，是治疗急性呼吸衰竭极有前景的治疗手段之一。液体通气是用充氧液体代替气体进行机械通气。该概念的提出揭开了液体通气的序幕 ［4］ 。1996年，Hirschl等 ［5］ 首次报道了部分液体通气治疗急性呼吸窘迫综合征。部分液体通气的使用是将PFC液按一定量（通常不超过功能残气量）在5～15min内，通过气管插管滴入肺脏，直到气管插管内胸骨水平，出现弯月面，与此配合时间切换，压力控制呼吸机治疗。动物实验发现动物肺病理改变减轻，肺泡内径大小一致，说明PLV能保护肺功能残气量，提高肺顺应性，改善通气/血流比值，改善氧合，保护肺组织 ［6］ 。PLV对血流动力学影响小，但有时会引发气胸，PLV引起的气胸多可以通过停用PLV而愈合。
3.1 PLV对ARDS犬动脉血气的影响 PLV可使PaO 2 显著增高，PLV由CMV和LRM构成 ［7］ ，实验中CMV参数完全相同，故可排除CMV参数对结果的影响。对结果产生影响的干预因素只有LRM，PFC组与对照组的比较说明，在低水平PEEP的协同下，PLV可使血气明显改善，并随治疗时间延长，血气指标趋向于不断好转。PEEP是PLV促进PFC在肺内均匀分布的主要原因，同时也是气体从气相向液相扩散的主要动力。PLV改善氧合的机制可能是:（1）PFC液能降低肺泡的表面张力。成人型呼吸窘迫综合征的病理生理改变为弥漫性肺损伤、微血管通透性增加，使肺泡表面张力增高，重症肺炎由于炎性蛋白质的渗出也可使肺泡表面张力增高，这是造成肺不张、严重影响气体交换的重要原因。而经充氧及预热的PFC液灌注入肺脏后，能消除气液界面，降低表面张力，此时肺泡的表面张力约为正常充气肺泡的一半，能使萎陷的肺泡重新膨胀。（2）改善通气，排出CO 2 。PFC液使肺的顺应性得到改善，减少肺的弹性阻力，有利于排出CO 2 。（3）改善换气、促进肺的氧合功能。由于PFC对氧的溶解度是水的16倍，充氧后的PFC可向肺毛细血管床输送足够的氧。
3.2 PLV对ARDS犬肺顺应性的影响 PLV改善肺顺应性的机制可能是:（1）PFC的高比重特性有利于其直接进入萎缩的肺泡，使这些肺泡重新复张，同时PFC可抑制肺泡腔液体渗出，减少肺间质水肿 ［8］ ;（2）PFC具有很低的表面张力，类似于肺泡表面活性物质的作用，当其进入肺内后可明显降低肺泡表面张力，防止肺泡萎缩，PFC也可以促进内源性表面活性物质的产生;（3）PFC具有直接抑制肺内炎性细胞活性，提高肺内超氧化物歧化酶水平，有助于维持肺内抗氧化平衡、抑制肿瘤坏死因子、白细胞介素等炎性细胞因子的表达作用，可直接或间接的减少肺组织的病理损伤。
参考文献
1 Hudson LD，Mileng D.Partial liquid ventilation enhances surfactant phospholipid production.Am J Respir Crit Care Med，1995，151（2Pt1）:293-301.
2 Houmes RJ，Hartog A，Verbrugge SJ，et al.Combining partial liquid ven-tilation with nitric oxide to improve gas exchange in acute lung injury.Intensive Care Med，1997，23（2）:163-169.
3 刘俊，赵俊杰.现代麻醉学.北京:人民卫生出版社，1998，1516-1518.
4 Lachman B，Robertson B，Vogel J，et al.In vivo lung lavege asanex peri-menta modal of the respiratory distress syndrome.Acta Anaesthesiol Scand，1980，24:231.
5 Hirschl RB，Pranikeff T，Wise C，et al.Initial experience with partial liquid ventilation in adult patients with the acute respiratory distress syndrome.JAMA，1996，27（5）:383.
6 Fitzpatrick JC，Jordan BS，Salman N，et al.High frequency oscillatory ventilation with partial liquid ventilation in a model of acute respiratory failure.Crit Care Med，1997，25（2）:299-302.
7 Shaffer TH.A brief review:liquid ventilation.Undersea Biomedical Re-search，1987，14:169-178.
8 Leach CL，Holm BA，Morin FC，et al.Partial liquid ventilation with liquivent increase endogenous surfacetent production in premature lambs with respiratory distress syndrome.Pediatric Research，1995，37:220.
（编辑建 伟）
作者单位:330006南昌江西医学院第一附属医院麻醉科