以電阻抗斷層攝影比較接受不同心臟手術方式之病人肺部氣體分布變化

心臟疾病長期高居國人十大死因的第二位，心臟急重症病人也與日俱增，心臟手術是常見的處置之一。心臟手術包括正中胸骨切開術 (full sternotomy) 及新發展的微創側胸切開術 (minimal invasive thoracotomy)兩大類，為配合手術進行，前者手術時採雙肺通氣 (two lung ventilation, TLV)，而後者則採單肺通氣 (one lung ventilation, OLV)。研究顯示病人經正中胸骨切開之心臟手術後，易產生肺部通氣不佳、肺部塌陷及低血氧等合併症，甚至造成肺炎及死亡。因此，若能觀察到肺塌陷區域並加以即時改善，進而預防低血氧、肺部感染、及降低病人死亡率，就是一個很重要的課題。但是這兩類心臟手術術式會造成的肺部塌陷區域還不是很清楚，而且要即時的觀察心臟手術後肺部通氣狀況及氣體分布並不容易，以致於目前還無法給予病人適當的個別化之呼吸照護。
本實驗是一項前瞻性、觀察型研究。藉由電阻抗斷層攝影系統 (electrical impedance tomography, EIT)，將含16個表面電極的綁帶束在胸壁上方，連續性由各個電極釋放並由其他電極接收電流，利用肺部充氣或實質化之電阻不同，即可評估肺部充氣狀況。這種非侵襲性、可移動、可偵測到肺部呼吸即時動態影像及氣體分布之新技術，可用來觀察前述病人的肺部動態影像及肺部氣體分布之變化。故本研究共計收案39位接受心臟外科開心手術之病人，並分為兩組；一組19人為採用傳統正中胸骨切開術併行TLV模式的病人；另一組20人為接受微創側胸切開術併行OLV模式的病人。兩組病人都會接受三次EIT監測肺部氣體分布之情形；分別評估術前基準值、術後24小時內但仍使用人工氣道及機械通氣、移除呼吸器及氣管內管後24小時內之病人肺部氣體分布之變化。
結果發現手術前後肺部通氣分布狀況，在TLV這組，術前肺部氣體分布較平均，但術後使用機械通氣階段，肺部背側區域的通氣分布顯著減少，然而在移除人工氣道及機械通氣後，肺部背側區域的通氣分布有顯著改善。在OLV的組別，術前與TLV組別相似，肺部氣體分布較平均，然而術後的肺部通氣狀況，就與TLV組不同，不僅在手術時無通氣側的肺部區域通氣分布減少，即使在移除人工氣道及機械通氣後，該區肺部通氣分布仍然是較少的。此外，也發現OLV組病人術後的肺部順應性較TLV組為大，其他參數大致相同，二組手術病人在肺部合併症、急性心臟及腎臟衰竭的發生率並無不同，但OLV組發生心房震顫 (atrial fibrillation) 或心房撲動 (atrial flutter) 的比例較高。另就醫療費用而言，二組之間並無差異。
總結本研究的結果證實了接受心臟手術的病人，不論採取何種手術方式，其在手術後的肺部通氣狀況，大多有不同區域的肺部塌陷等肺部合併症產生；在TLV這組，是病人背側肺部區域塌陷，但移除人工氣道及機械通氣後可恢復，而在OLV的這組，是病人手術時不通氣側的肺部區域塌陷。因此，在TLV組，術後可能需加強背側區域胸部擴張運動。然而，OLV組，則需加強手術時未通氣側的擴胸運動。最後，也期望藉由本研究的發現及運用EIT的即時影像功能，給予不同心臟手術病人設計個別化的肺部復原運動，藉此改善病人不同的肺部通氣不佳及肺部塌陷的情形，進而降低所有心臟手術病人產生低血氧、肺部感染的狀況，以及減少加護病房住院天數及總住院的天數。