肺保護性通氣與控制性過度通氣在腹腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用研究進展

梁振英，楊雪芳，張婷婷，焦東欣，韓陽東

(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130033)

采用腹腔鏡手術(shù)方式的患者術(shù)后手術(shù)創(chuàng)口比接受傳統(tǒng)剖腹手術(shù)的患者創(chuàng)口更小，且腹腔和盆腔環(huán)境受到的刺激更小，恢復(fù)更迅速，且創(chuàng)口更美觀。但是腹腔鏡氣腹的建立可導(dǎo)致氣道壓升高、肺順應(yīng)性降低、肺不張、肺容量減小、高碳酸血癥、皮下氣腫等，甚至影響患者蘇醒及術(shù)后恢復(fù)。合適的通氣策略能減輕這些不利影響?，F(xiàn)有肺保護性通氣策略和控制性通氣策略兩種通氣方法常用于腹腔鏡手術(shù)中，本文就兩種通氣方式的應(yīng)用進行總結(jié)，為臨床腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉的管理提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 氣腹建立后患者呼吸、循環(huán)系統(tǒng)的改變

腹腔鏡手術(shù)與傳統(tǒng)的剖腹手術(shù)的一個顯著不同點在于氣腹的建立，而二氧化碳氣腹的建立將對病人身體的各個系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，包括呼吸、循環(huán)、泌尿、消化、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等，其中，針對圍術(shù)期呼吸和循環(huán)系統(tǒng)改變的管理是術(shù)中管理的難點。

1.1 二氧化碳氣腹對患者呼吸系統(tǒng)的作用

腹腔鏡手術(shù)需要通過建立氣腹來保障手術(shù)的順利進行，氣腹的建立會使機體產(chǎn)生一系列的變化。建立氣腹要求保持一定的腹內(nèi)壓力，以獲取手術(shù)空間。腹內(nèi)壓力升高會導(dǎo)致膈肌上抬，進而限制肺部擴張，肺的順應(yīng)性下降，氣道壓力也會上升，潮氣量及功能殘氣量減小，肺泡通氣量下降，生理性死腔增大，通氣/血流比率不平衡，可出現(xiàn)肺不張[1]。Andersson[2]等人通過對腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者氣腹建立前及建立后10 min的肺部CT檢查報告進行對比觀察發(fā)現(xiàn)，當二氧化碳氣腹內(nèi)的壓力為11-13 mmHg時，它將會使肺不張的體積增大，而氣腹后動脈氧合增加可能是因為肺中肺組織量增加，通氣血流匹配改善所致。除了對肺通氣功能和換氣功能的影響以外，整個腹膜中二氧化碳跨腹膜吸收以及通氣換氣功能下降還可能引起二氧化碳分壓(PaCO2)升高，當PaCO2升高到大于45 mmHg后，可產(chǎn)生二氧化碳蓄積，甚至可導(dǎo)致高碳酸血癥甚至酸中毒[3]。

1.2 二氧化碳氣腹對患者循環(huán)功能的作用

氣腹建立后，腹腔內(nèi)壓力明顯上升，靜脈回流受阻，外周阻力增加，心臟功能受限，導(dǎo)致血流動力學改變，血壓升高[4]。腹腔鏡下行前列腺癌根治術(shù)的患者的心率變異性在氣腹早期低頻明顯增高，并且平均動脈壓和心率也高于開腹手術(shù)組，這說明接受腹腔鏡手術(shù)的患者手術(shù)期間心臟交感神經(jīng)活動增強[5]。

2 控制性過度通氣在全麻下腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運用

2.1 控制性過度通氣在圍術(shù)期的應(yīng)用方式

腹腔鏡手術(shù)中二氧化碳氣腹的建立常可引起二氧化碳蓄積，超過一定的值后會引起呼吸性酸中毒和高碳酸血癥。控制性過度通氣法旨在以維持Pa-ETCO2數(shù)值在正常偏低的水為標準，調(diào)控圍術(shù)期機械呼吸呼吸機的參數(shù)，通過增大潮氣量或者增加呼吸頻率來加速二氧化碳排出，來維持PaCO2在正常水平，從而避免酸血癥和呼吸性酸中毒的發(fā)生。目前臨床上關(guān)于控制性過度通氣的具體參數(shù)量設(shè)置尚無統(tǒng)一標準，設(shè)置參數(shù)時常常經(jīng)驗性地在維持氧供的基礎(chǔ)上，根據(jù)Pa-ETCO2的水平來調(diào)整潮氣量和呼吸頻率以達到過度通氣的目的。但是運用大潮氣量會使建立氣腹所致氣道壓升高加劇，使通氣相關(guān)性肺損傷發(fā)生增多。為了減少氣壓傷的發(fā)生，可以采用降低潮氣量的方法來預(yù)防氣道壓力過高，此舉還可以同時使胸腔內(nèi)的壓力降低，循環(huán)系統(tǒng)受到的通氣相關(guān)影響將會更小。但有擔心認為使用小潮氣量會加重氣腹所導(dǎo)致的肺不張，Determann[6]將使用不同潮氣量的無急性肺損傷手術(shù)患者進行了對比，通過對兩種患者術(shù)后肺部炎癥及肺部損傷發(fā)展的研究，實驗發(fā)現(xiàn)正常通氣量組發(fā)生肺部損傷的可能性比小潮氣量組高，小潮氣量并不會增加手術(shù)患者肺不張的發(fā)生率。所以可以認為小潮氣量，高呼吸頻率模式更安全，更有效，但這仍然需要更多的臨床試驗來驗證。

2.2 控制性過度通氣對機體的影響

氣腹建立后，二氧化碳跨膜吸收常常導(dǎo)致二氧化碳蓄積，甚至引起酸血癥。進而減弱心肌的收縮力，交感神經(jīng)的活性增加，繼而引起房室傳導(dǎo)阻滯、異位心率等心律失常和血流動力學失常等一系列并發(fā)癥[7]?？刂菩赃^度通氣通過靈活調(diào)節(jié)呼吸機參數(shù)，加快二氧化碳排出，減少高碳酸血癥的發(fā)生，有利于維持患者圍術(shù)期內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[8]。腹腔鏡手術(shù)還可以引起顱內(nèi)壓升高，使腦組織攝氧減少，對麻醉后蘇醒和恢復(fù)存在潛在不利影響。輕度過度通氣，維持Pa-ETCO2 30-34 mmHg水平可以在不影響腦供氧的情況下降低顱內(nèi)壓，提高患者麻醉后蘇醒質(zhì)量和早期認知功能[9]。有研究[10]對比了在氣管插管后即刻和氣腹開始后兩個不同的時間點進行過度通氣對患者的影響，發(fā)現(xiàn)在氣管插管后立刻行過度通氣可以減少二氧化碳儲留，同時還能降低氣道峰壓(Ppeak)，提高肺的順應(yīng)性(lung compliance，CL)，加快了術(shù)后呼吸功能恢復(fù)，縮短麻醉結(jié)束后的拔管時間，對肺功能有一定的保護作用。但該組實驗沒有設(shè)置常規(guī)通氣組，缺乏控制性過度通氣與常規(guī)通氣對圍術(shù)期肺功能的影響的對比實驗研究。關(guān)于控制性過度通氣對圍術(shù)期及術(shù)后肺功能的影響的研究現(xiàn)仍不足，仍需進一步實驗研究。

3 肺保護性通氣在腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運用

腹腔鏡手術(shù)會對患者機體產(chǎn)生一系列負面影響，特別是呼吸和循環(huán)系統(tǒng)，引起術(shù)中管理困難，影響患者手術(shù)康復(fù)。保護性肺通氣旨在通過調(diào)整通氣策略，減少或者避免圍術(shù)期肺泡過度膨脹或萎陷，使肺泡保持在適當?shù)拈_放狀態(tài)，進而減少機械通氣相關(guān)肺損傷的發(fā)生，減少圍術(shù)期所致的肺部并發(fā)癥，對肺功能起一定的保護作用，減小手術(shù)病人死亡率的通氣模式[11]。這種通氣方式常常應(yīng)用于呼吸窘迫綜合征患者呼吸支持治療。

3.1 保護性肺通氣在腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運用方法

臨床手術(shù)圍術(shù)期常以降低潮氣量、維持一定的PEEP以及有規(guī)律的進行肺部復(fù)張3種方式來減輕圍術(shù)期及術(shù)后并發(fā)癥，以實現(xiàn)肺保護的目的。腹腔鏡氣腹的建立使胸腔內(nèi)的壓力升高，肺的順應(yīng)性降低，氣道壓升高，機械通氣會加重這種影響，高氣道壓會造成肺泡過度擴張及末梢支氣管反復(fù)張開和萎陷形成剪切傷，造成通氣相關(guān)性肺損傷[12]。Hemmes[13]等發(fā)現(xiàn)相對于使用常規(guī)潮氣量和大潮氣量的患者來說，采用小潮氣量通氣的患者術(shù)后發(fā)生肺損傷、肺部感染、肺不張等肺部相關(guān)并發(fā)癥的可能性降低，除此之外，在通氣過程中維持一定的PEEP水平也能達到相似的效果。但降低潮氣量的方式也有可能增加依賴肺區(qū)域的周期性肺泡塌陷，增加肺不張風險，聯(lián)合使用PEEP可以抵消小潮氣量的這種副作用。PEEP可以防止肺泡上皮損傷及肺水腫，顯著減少肺間質(zhì)水腫和內(nèi)皮細胞改變。但是PEEP水平過高不僅不能起到肺保護的作用，反而會使肺泡過度擴張，加重氣腹和機械通氣對機體產(chǎn)生的損傷。與一昧使用高潮氣量保證氧合相比，使用小潮氣量聯(lián)合高呼吸頻率的方法，死亡率更低，此時對肺的保護作用主要歸功于此時產(chǎn)生的自動PEEP作用[12]。規(guī)律性的肺復(fù)張可以使肺泡表面活性物質(zhì)的釋放增多，使維持肺泡一定的擴張狀態(tài)，避免反復(fù)地開放和閉合，同時還能糾正全麻機械通氣過程中出現(xiàn)的肺不張，使肺部的氧合功能得到改善[14]。當前肺保護性通氣策略的呼吸機參數(shù)設(shè)定尚無一定標準，臨床常將潮氣量通常設(shè)置在6-8 ml/kg，劉文君[15]等人認為PEEP設(shè)置在壓力-容量(P-V)曲線低拐點上的2 cmH2O水平時對患者的呼吸和血流動力學綜合影響較小。目前圍術(shù)期進行肺復(fù)張的實施方法還沒有統(tǒng)一標準，臨床發(fā)現(xiàn)圍術(shù)期使用壓力控制法(pressure control ventilation，PCV)來進行復(fù)張可以使肺的順應(yīng)性升高，同時這種復(fù)張方法對血流動力學影響較小[14]。但是最合適的的肺復(fù)張標準尚需要更多的實驗研究來找到并證實。

3.2 肺保護性通氣對機體的影響

腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期采用保護性肺通氣方式期間，二氧化碳的吸收增加，排出速度減緩，二者綜合作用常加劇二氧化碳的蓄積，使高碳酸血癥及呼吸性酸中毒的發(fā)生率增加。但是為了防止使用較大的潮氣量和高氣道壓力所致的肺部損傷，保證足夠的氣體交換，肺保護性通氣過程中的二氧化碳蓄積是不可避免的，實驗表明一定程度的酸血癥是可以接受的。二氧化碳有利于血管收縮，高碳酸血癥能改善全麻期間血流動力學、組織灌注和氧合[16,17]。沒有顱內(nèi)高壓的手術(shù)病人能耐受一定水平的高碳酸血癥[18]，王磊[19]等人研究了PaCO2值在正常水平、46-55 mmHg和56-65 mmHg 3個區(qū)間時，PaCO2在腹腔鏡直腸癌中的應(yīng)用及其對循環(huán)的影響，實驗發(fā)現(xiàn)當PaCO2在56-65 mmHg范圍內(nèi)時，氣道壓力降低，肺順應(yīng)性增高最大，術(shù)后認知功能障礙的發(fā)生率降低。有實踐證明個別患者PaCO2達到200 mmHg以上仍能很好的耐受[19]。但是應(yīng)該結(jié)合患者自身情況合理把握。曲良超[20]在試驗鼠中發(fā)現(xiàn)高碳酸血癥本身對肺的缺血再-灌注損傷有一定的保護作用，進而對肺組織有一定的保護作用，但該理論尚缺乏臨床試驗依據(jù)。試驗發(fā)現(xiàn)與常規(guī)通氣策略相比較，肺保護性通氣策略的應(yīng)用可以在保證患者充足氧合的基礎(chǔ)上一定程度地對抗腹腔鏡氣腹所致的氣道壓力升高，肺順應(yīng)性降低，對患者術(shù)中和術(shù)后的肺功能有保護作用[21]。已有研究表明肺保護性通氣策略能有效保護呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)病人和和本身肺功能已經(jīng)受損的患者的肺功能，減少肺部相關(guān)并發(fā)癥[22]。但是有關(guān)于肺保護性通氣策略用于圍術(shù)期沒有肺部疾病患者時其對患者術(shù)后肺功能的影響有不同的觀點。Determann[6]發(fā)現(xiàn)使用小潮氣量通氣時支氣管肺泡灌洗液中IL-8低于常規(guī)通氣量組，因此他認為對于肺部并沒有伴發(fā)有并發(fā)癥的手術(shù)病人來說，相對于使用常規(guī)潮氣量這種通氣方法來說，機械通氣期間使用減小潮氣量的通氣方法使患者更不容易發(fā)生肺部損傷。實驗表明圍術(shù)期采用保護性肺通氣的患者，術(shù)后肺部相關(guān)并發(fā)癥及肺部感染的發(fā)生率降低，通氣超過6 h的患者，其肺氧合能力明顯改善，因此他們認為在圍術(shù)期使用肺保護性通氣使患者肺功能得到了一定的保護[23]。而Kiss[24]的實驗發(fā)現(xiàn)在沒有肺部相關(guān)疾病史的手術(shù)患者中采用肺保護性通氣對其術(shù)后肺部相關(guān)并發(fā)癥無明顯影響，住院時間和死亡率也沒有差異。馮梅[25]等人的實驗也發(fā)現(xiàn)腹腔鏡術(shù)中行PEEP能提高氧合，但明顯升高氣道壓，且提高氧合作用拔管后迅速消失，而術(shù)后持續(xù)氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure，CPAP)有效降低術(shù)后肺部并發(fā)癥，加快肺部恢復(fù)。本身并沒有肺部疾病的患者使用肺保護性機械通氣對其術(shù)后肺功能的影響目前尚無定論，還需更多的臨床實驗研究。

4 結(jié)語

腹腔鏡手術(shù)對于全身各個系統(tǒng)都有一定的負面作用，尤其是在呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。相對于常規(guī)通氣方式來說，控制性過度通氣和保護性肺通氣兩種通氣方式各有其優(yōu)勢。控制性過度通氣能減輕或者避免氣腹所導(dǎo)致的二氧化碳蓄積、酸血癥和呼吸性酸中毒，維持患者內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。肺保護性通氣能降低氣道內(nèi)的壓力，使肺的順應(yīng)性增加，改善氧合，減少了機械通氣所致的通氣相關(guān)性肺損傷的發(fā)生。兩種通氣方式各有其優(yōu)缺點，圍術(shù)期中應(yīng)根據(jù)患者個體情況靈活選擇最合適的通氣方式，盡量降低術(shù)中、術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。