PCV-VG通氣模式對腹腔鏡直腸癌根治患者肺保護的影響

劉 紅 于立強 張茂銀 王光磊

目前，腹腔鏡已成為直腸癌根治的主要手術方式，其較傳統開腹術式具有術野清晰、術后并發癥少等優勢。但術中建立的CO2氣腹及Tredelenburge體位會造成腹內壓升高，橫膈向頭側移位，壓縮肺組織，導致功能殘氣量(FRC)下降，加劇肺部通氣血流(V/Q)比例失調，引起不同程度的肺功能損傷，影響預后，特別是并存心肺疾病的老年及肥胖患者[1, 2]。因此合理的機械通氣方式既要保證術中正常通氣量及氧合又要減少術后肺部并發癥(PPCs)。容量控制通氣(VCV)是手術室應用最普遍的通氣模式，以恒速流量供氣，易產生氣壓傷[3]。壓力控制容量保證通氣(PCV-VG)是一種新型智能通氣模式，聯合了容控和壓控的優點，能持續測定肺順應性，在保證目標潮氣量基礎上降低吸氣峰壓，理論上可減少氣壓傷發生率[4]。目前，有關兩種通氣模式用于Tredelenburge體位腹腔鏡手術優缺點少見報道。本研究旨在觀察腹腔鏡下直腸癌根治術中，使用PCV-VG通氣模式在肺保護方面是否優于VCV模式。

資料與方法

1.一般資料：本研究已取得徐州醫科大學附屬醫院倫理學委員會批準,并與患者簽訂知情同意書。選擇徐州醫科大學附屬醫院2017年10月～2018年10月擇期行腹腔鏡直腸癌根治術患者60例，性別不限，患者年齡50～70歲，體重指數(BMI)18～29kg/m2，ASA Ⅰ或Ⅱ級，術前無長期吸煙及哮喘史、肺功能正常、胸片未示異常；采用數字表法隨機將患者分為兩組，即試驗組(PCV-VG組)和對照組(VCV組)，每組30例。

2.方法：入室后常規監測NIBP、SpO2、ECG、熵指數，開放外周靜脈，局部麻醉下行橈動脈穿刺置管進行有創動脈血壓(IBP)監測；予咪達唑侖0.05mg/kg，依托咪酯0.3mg/kg，舒芬太尼0.5μg/kg，羅庫溴銨0.6mg/kg行麻醉誘導。插管后接MindrayA7麻醉機行機械通氣。對照組采取VCV通氣模式，實驗組采取PCV-VG通氣模式，潮氣量設置8ml/kg，吸呼比(I∶E)為1∶1.5，調節呼吸頻率(RR)使PETCO2維持在30～45mmHg，氧流量為 2L/min，FiO2為100%。體重按預計體重(predicted body weight，PBW)計：男性PBW=50+0.91[身高(cm)-152.4]，女性PBW=45.5+0.91[身高(cm)-152.4]。靜脈泵注丙泊酚 4～6mg/kg、瑞芬太尼 0.1～0.3μg/(kg·min),順式阿曲庫銨1～2g/(kg·min),七氟醚 1%～2%持續吸入，維持熵指數40～60。誘導后行右側頸內靜脈穿刺并置管。術中氣腹壓維持在12mmHg，調整體位頭低足高30°，氣腹結束后恢復平臥位，術畢帶管送入恢復室。

3.觀察指標：記錄氣腹前5min(T1)，氣腹后30min(T2)，氣腹后60min(T3)，氣腹結束后10min(T4)的氣道峰壓(Ppeak)、氣道平均圧(Pmean)、潮氣量(VT)、PETCO2、MAP、HR，采集各階段血氣分析，記錄PaCO2，通過以下公式計算動態肺順應性(Cdyn)、肺泡-動脈血氧分壓差(PA-aDO2)、氧合指數(OI)及無效腔率(VD/VT)；Cdyn=VT/(Ppeak-PEEP)、PA-aDO2=(PB-PH2O)×FiO2-PaCO2/R-PaO2;OI=PaO2/FiO2;VD/VT=1.14(PaCO2-PETCO2)/(PaCO2-0.005)，PB為大氣壓760mmHg、PBH2O(室溫下飽和水蒸汽壓)47mmHg、R為呼吸熵0.8。分別在誘導后、術畢及術后24h采集中心靜脈血，血樣離心后于-80℃冰箱保存，用ELISA法檢測血清肺損傷標志物CC16和KL-6。隨訪患者術后3天肺部并發癥(PPCs)情況，包括肺部感染、低氧血癥(吸空氣狀態下SPO2<90%)、呼吸衰竭、肺不張(依據術后3天胸片)。

結 果

1.一般情況比較： 兩組患者在年齡、性別、ASA分級及氣腹時間等方面比較差異無統計學意義(P>0.05),詳見表1。

表1 兩組患者一般情況比較

2.血流動力學指標比較：同一時點兩組患者MAP及HR組間比較差異無統計學意義(P>0.05)，兩組在T2、T3、T4時點MAP及HR均明顯高于T1時點,差異有統計學意義(P<0.05),詳見表2。

表2 兩組患者不同時點血流動力學指標比較

3.呼吸力學指標比較：兩組在T2、T3、T4時點Ppeak、Pmean均明顯高于T1時點，而同時點Cdyn明顯降低，差異有統計學意義(P<0.05)；同一時點PCV -VG組Ppeak明顯低于VCV組，而Cdyn明顯高于VCV組(P<0.05),兩組患者Pmean比較差異無統計學意義(P>0.05),詳見表3。

表3 兩組患者不同時點呼吸力學指標比較

4.氧合指標比較：與T1時點比較，兩組在T2、T3、T4時點PETCO2、PaCO2、PA-aDO2及VD/VT均增高(P<0.05)，OI降低(P<0.05)；各個時點兩組間指標比較，差異無統計學意義(P>0.05)，詳見表4。

表4 兩組患者不同時點氧合指標比較

5.血漿肺損傷標志物比較：與誘導后比較，兩組患者術畢及術后24h血清CC16及KL-6濃度均明顯升高，差異有統計學意義(P<0.05)；PCV-VG組在術畢及術后24h血清CC16及KL-6濃度較VCV組明顯減少(P<0.05)，詳見表5。

表5 兩組患者不同時點血清肺損傷標志物指標比較

6.術后肺部并發癥(PPCs)情況:兩組患者在術后3天VCV組出現1例肺部感染，4例患者術后發生低氧血癥(吸空氣狀態下SpO2低于90%)，PCV-VG組僅2例出現術后低氧血癥，兩組患者均未出現呼吸衰竭、肺不張等肺部并發癥，差異無統計學意義(P>0.05)。

討 論

本研究發現在Trendelenburg體位腹腔鏡手術中，使用PCV-VG通氣模式不遜于傳統的VCV通氣模式。PCV-VG在氣腹及體位改變后能在保證目標潮氣量的基礎上降低氣道峰壓，提高患者肺順應性，減少肺損傷。PCV-VG模式已經被Lin等[5]研究證實在胸腔鏡單肺通氣期間相對于VCV模式可更好地改善氧合，降低Ppeak，減少術中炎性介質的釋放，與本研究結果比較，都顯示出PCV-VG可以通過降低Ppeak 來減輕肺損傷。

近年來腹腔鏡由于其創傷小、恢復快等優勢越來越流行，盡管氣腹及體位的改變可能導致血流動力學和呼吸功能紊亂。為使腔鏡下視野清晰及更好地暴露組織結構，通常需注入CO2，保持頭低足高位，這些因素使橫膈進一步上抬，加重肺底部組織壓迫，減少FRC，增加Ppeak，可能引起氣壓傷，而氣壓傷可能導致氣胸、縱隔氣腫及心肺衰竭等嚴重后果[6]。Eisner等[7]研究發現高Ppeak是肺損傷患者早期氣壓傷發生的主要危險因素。因此，本研究更關注腔鏡手術機械通氣對呼吸系統的影響，尋求有效的通氣模式來減輕VILI。VCV仍是應用最多的通氣模式，以恒速氣流向患者送氣，氣道壓逐漸上升，達到預設的潮氣量進而轉換為呼氣相，此種模式在氣道阻力增大或肺順應性降低時需提高輸出壓力才能達到目標潮氣量，此時氣道峰壓升高，易產生氣壓傷[8]。

PCV-VG目前已逐步用于臨床，其聯合了壓控和容控的優勢，在確保預先設置目標潮氣量的基礎上，輸送氣體時采用遞減氣流，且通氣過程中會持續測定肺順應性和氣道阻力，調節下次Ppeak來適應肺順應性變化，在保證分鐘通氣量充足的情況下減少氣壓傷[4，9]。因此在腹腔鏡手術中，PCV-VG可以在保證分鐘通氣量的基礎上使Ppeak盡可能降低，提高肺順應性，這可以減少肺損傷，糾正通氣血流分配，改善氧合。Dion等[10]比較了3種通氣方式VCV、PCV及PCV-VG在青少年腹腔鏡胃減容術中對呼吸功能的影響，證明了PCV-VG模式能降低Ppeak，與本研究結果一致。肺順應性與Ppeak有關，氣腹導致Ppeak升高，降低肺Cdyn，使肺通氣血流比例失調，可能引起VILI，已有研究表明氣腹及Trendelenburg體位使肺順應性下降45%[11]。

本研究也證實了氣腹對肺順應性的負面影響及PCV-VG可提高患者的Cdyn。Pmean與肺泡通氣及氧合功能有關，而過高的平均壓使肺泡過度擴張易引起肺損傷[12]。此研究表明氣腹后Pmean 升高，OI明顯下降，但PCV-VG模式在提高氧合功能這一方面并未顯示出明顯優勢，這可能是本試驗選取的患者術前無心肺功能異常的原因。Assad等[4]研究結果與本研究一致，PCV-VG模式在Trendelenburg體位腹腔鏡術中改善氧合功能、減少無效腔率(VD/VT)等方面較傳統的VCV模式未見差異。PA-aDO2是反映肺彌散功能的指標，其值越大，說明肺損傷程度越重[13]。

本研究發現氣腹后二者都呈上升趨勢，氣腹結束后也尚未回歸到基礎值上，說明存在VILI，其機制可能為全身麻醉下機械通氣、氣腹及頭低腳高位等因素降低肺順應性，減少FRC，加重V/Q比例失調，甚至產生肺不張，影響肺內氣體交換。本研究發現循環指標在氣腹后雖提升但仍保持在合理范圍內，說明患者對氣腹狀態下有良好的耐受性。本研究結果顯示，PCV-VG在提高機械通氣患者肺內氣體交換能力及調節循環方面未表現出明顯優勢，與白潔等[14]研究結果一致。

CC16是由細支氣管黏膜上的Clara細胞分泌的一種肺特異性蛋白，主要存在于肺泡液中，其濃度約為外周血的10000倍，通過濃度差向外周血滲透，肺損傷時肺泡-毛細血管上皮通透性增高，外周血CC16水平升高[15，16]。一項現場研究的數據表明，CC16是臭氧誘導的肺上皮損傷的敏感標志物[17]。Determann等[18]研究發現CC16可作為呼吸機相關性肺炎引起的ALI/ARDS肺損傷的潛在生物學標志物。KL-6，即Ⅱ型肺泡細胞表面抗原，主要于Ⅱ型肺泡上皮細胞的頂端表達。在初始肺受損時，肺泡基膜上的Ⅱ型肺泡上皮細胞增殖，KL-6 表達增多，從而提升外周血 KL-6 的血漿濃度[19]。一項臨床研究數據表明了KL-6可用于監測機械通氣患者的早期肺損傷生物學標志物[20]。本研究對不同時點血清中CC16及KL-6濃度分析證實，機械通氣結束后兩組患者血清CC16及KL-6水平較誘導后升高，說明存在VILI，而PCV-VG組CC16及KL-6血清濃度較VCV組明顯減少，證明PCV-VG能減輕VILI。血清中特異性肺損傷生物學標志物水平變化的差距也表明了在長時間Trendelenburg體位腹腔鏡手術機械通氣中，使用PCV-VG通氣模式不次于VCV模式，甚至可能優于傳統的VCV模式。

本研究兩組患者術后3天PCCs發生率比較差異雖無統計學意義，但可觀察到PCV-VG組PCCs發生例數少于VCV組，可能與納入患者術前心肺功能正常、腔鏡手術創傷輕、術后鎮痛充分及樣本量偏少等原因有關。若進一步加大樣本量研究，可能得出PCV-VG通氣模式在減少PCCs方面優于傳統的VCV模式。

綜上所述，在Trendelenburg體位腹腔鏡手術中，PCV-VG模式在降低Ppeak、提高肺順應性及減輕氣壓傷方面較VCV模式具有一定的優勢，而在氧合、血流動力學及預防術后PPCs等方面，兩者比較差異無統計學意義，由此可見，在腹腔鏡直腸癌根治術中使用PCV-VG通氣模式不遜于傳統的VCV模式。此外，病態肥胖及伴有心肺功能受損的患者，在腹腔鏡手術中更易發生VILI，因此，PCV-VG在這類患者是否有優勢有待于進一步研究。