壓力控制通氣模式對顱內動脈瘤夾閉術患者術后認知功能的影響及可能機制

李曉梅 李榮

圍手術期神經認知障礙（perioperative neurocognitive dysfunction，PND）是手術麻醉后常見的中樞神經系統相關的并發癥，嚴重影響患者生活質量，延長出院及治療時間[1]。對于顱內動脈瘤患者，疾病本身的特點、手術方式、通氣模式等多種因素，均會導致PND 的發生率增高。目前，關于PND 的病理生理學機制尚不完全清楚，可能與多種因素共同作用有關，最終導致中樞神經系統炎癥反應，進而發生PND[2-3]。研究表明，通氣方式的選擇可能對患者術后PND 的發生率產生影響[4-5]。本研究通過比較PCV 和VCV 通氣模式的兩組患者的促炎因子水平和術后認知功能狀態，具體報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年11 月-2021 年11 月在內蒙古科技大學包頭醫學院第一附屬醫院行顱內動脈瘤夾閉術的患者共60 例。（1）納入標準：①ASA 分級Ⅰ～Ⅲ級；②年齡≥50 歲；③術前MoCA 量表評分≥26 分（術前無認知功能障礙）；④體重指數（BMI）18～30 kg/m2。（2）排除標準：①肺部疾病史及手術史；②大量吸煙；③術前發現低氧飽和度（SpO2≤93%）；④非自愿、不能合作及交流或拒絕進行該臨床研究。根據隨機數字表法將患者分為容量控制通氣（VCV）組（V 組），壓力控制通氣（PCV）組（P 組），每組30 例。本課題研究已經獲得本院醫學倫理委員會的批準，并與患者及家屬簽訂知情同意書。

1.2 方法（1）麻醉誘導。入室建立靜脈通道后，誘導依次給予：0.3 μg/kg 舒芬太尼（生產廠家：宜昌人福藥業有限責任公司，批準文號：國藥準字H20054171，規 格：1 mL∶50 μg），1.5～2 mg/kg 丙泊酚（生產廠家：西安立邦制藥有限公司，批準文號：國藥準字H19990282，規格：20 mL∶0.2 g），0.15 mg/kg 順阿曲庫銨（生產廠家：江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，批準文號：國藥準字H20060869，規格：10 mg），小潮氣量面罩加壓輔助通氣3 min 后可視喉鏡下氣管插管，加強型氣管導管型號男性ID=7.5，女性ID=7.0，連接麻醉機進行機械通氣，手術體位取仰臥位。（2）機械通氣。誘導完成，調整呼吸參數。V 組設置為容量控制通氣，吸呼比1∶（1.5～2），潮氣量為6～8 mL/kg，呼吸頻率11～16 次/min；P 組設置為壓力控制通氣，麻醉機其他參數不變，呼吸頻率10～16 次/min，從低吸氣壓力開始調整，直到可維持正常分鐘通氣量（MV）6～8 L/min。術中根據PETCO2調節麻醉機（35～45 mmHg）。（3）麻醉維持。采用全身麻醉，維持靜脈泵注丙泊酚4～12 mg/（kg·h），0.1～0.3 μg/（kg·min）瑞芬太尼（生產廠家：宜昌人福藥業有限責任公司，批準文號：國藥準字H20030197，規格：1 mg），硝普鈉（生產廠家：河南仲景宛西制藥股份有限公司，批準文號：國藥準字H20143166，規格：50 mg）間斷控制性降壓，開始每分鐘按體重0.5 μg/kg，根據治療反應以每分鐘0.5 μg/kg 遞增，逐漸調整劑量。同時神經外科進行神經電生理監測，維持BIS 值在40～60。術中合理管控出入量，維持血壓下降幅度小于基礎血壓值的30%，必要時使用血管活性藥物維持血壓心率，盡量減少抗膽堿類藥物的使用。（4）麻醉蘇醒。術畢，逐步停用靜脈維持藥物，不使用任何拮抗藥物，待患者達到拔管指征后拔除氣管導管，入恢復室觀察，達到出室指征后可順利安返病房。

1.3 觀察指標及判定標準（1）記錄患者的圍手術期各項指標、生命體征。包括平均動脈壓（MAP）、心率（HR）、腦電雙頻指數（BIS）、MV、氣道峰壓（Ppeak）、氣道平均壓（Pmean）、氣道平臺壓（Pplat）和呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）。于麻醉誘導前（T0）、氣管插管后（T1）、手術開始后（T2）、手術開始后60 min（T3）、手術開始后120 min（T4）和手術結束拔管后（T5）采集外周靜脈血3～5 mL，隨后以1 500 r/min 離心5 min，取上層血清分裝在0.5 mL的EP 管內保存于-80 ℃的冰箱中，使用ELISA 生物試劑盒檢測IL-6、TNF-α 水平。（2）由同一麻醉醫生分別于術前1 d 和術后1、3、7 d，用MoCA 量表進行認知功能測定，該量表從注意力、執行力、記憶力、語言能力、視空間、抽象能力、定向力和計算等方面綜合評估認知功能，每份MoCA 量表要求受試者在10 min 內完成，并且由同一麻醉醫生執行。總分30 分，受試者受教育年限小于12 年，測試結果加1 分。評分≥26 分為正常；評分若＜26 分，說明存在PND。

1.4 統計學處理 所有數據分析均采用SPSS 26.0統計學軟件完成。符合正態分布的計量資料采用（）表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗；不符合正態分布的計量資料采用非參數秩和檢驗；計量資料重復測量資料采用重復測量方差分析，數據不滿足球形假設條件下采用Greenhouse-Geisser 法校正；組內各時間點兩兩比較用LSD-t 法。計數資料以率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 兩組患者一般資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組血流動力學和麻醉深度指標比較 兩組患者各時間點的MAP 和HR 組內和組間比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；兩組各時間點BIS 比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），兩組T1～T4BIS 均明顯低于同組T0和T5，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組血流動力學和麻醉深度指標比較（）

表2 兩組血流動力學和麻醉深度指標比較（）

表2 （續）

表2 （續）

2.3 兩組呼吸力學指標比較 P 組T1、T2、T3、T4的Pmean、Ppeak、Pplat 均小于V 組，差異均 有統計學意義（P＜0.05）；兩組患者T2、T3、T4的Pmean、Ppeak、Pplat 均高于T1，差異均有統計學意 義（P＜0.05）。兩組患 者T1、T2、T3、T4的MV和PETCO2比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組呼吸力學指標比較（）

表3 兩組呼吸力學指標比較（）

表3 （續）

表3 （續）

表3 （續）

表3 （續）

2.4 兩 組IL-6 和TNF-α 比 較 T0，兩組患 者的IL-6 和TNF-α 比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；P 組患者T5的IL-6 和TNF-α 均低于V組，差異均有統計學意義（P＜0.05）；兩組患者T5的IL-6、TNF-α 均高于T1，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組IL-6和TNF-α比較[ng/L，（）]

表4 兩組IL-6和TNF-α比較[ng/L，（）]

#與同組T0 比較，P＜0.05。

2.5 兩組 MoCA 量表評分比較 術前1 d，P 組和V組MoCA 評分比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；術后1、3、7 d，P 組MoCA 評分均高于V 組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表5。

表5 兩組MoCA量表評分比較（）

表5 兩組MoCA量表評分比較（）

#與同組術前1 d 比較，P＜0.05；*與同組術后1 d 比較，P＜0.05；▲與同組術后3 d 比較，P＜0.05。

3 討論

本研究對顱內動脈瘤夾閉術的患者在麻醉處理方面進行干預，討論不同機械通氣模式對PND 的影響，目的是為了降低患者PND 的嚴重程度和發生率，為臨床麻醉工作提供一定的指導意義[6-7]。PND是外科手術患者的常見并發癥，是近幾年來的研究熱點。中樞神經系統炎性反應是導致PND 的主要原因，其機制是各種相關因素共同作用，導致促炎因子釋放，激活炎性反應，損傷血腦屏障，影響神經元功能，最終導致PND 的發生[8-9]。

VCV 是臨床麻醉中使用最廣泛的機械通氣模式，但是由于小氣道的低順應性，使其在VCV 模式下不能充分通氣，并且可以導致肺內分流增加和通氣/灌注比例失衡[10-11]。由此，為了保證分鐘通氣量，VCV 模式很容易導致氣道壓力過高，從而導致肺組織損傷，促炎因子的釋放增多，進而增強中樞神經系統炎性反應的程度，最終導致PND 的發生率增加[12-13]。PCV 模式，提前設定吸氣壓，在吸氣相時，就使氣道內壓力迅速達到設定的值，直到吸氣結束，之后轉為呼氣。PCV 可以控制氣道壓，不易導致氣道損傷，減少外周氣道的塌陷，以達到減少肺泡及毛細血管的損傷，改善患者通氣及氧合的目的。這種通氣方式補償了VCV 模式潮氣量順應性的不足，相比較VCV 模式，減少了機械通氣對肺組織造成的損傷[14-15]。

TNF-α 由肺泡巨噬細胞產生，可誘導和放大急性炎癥反應；IL-6 是活化的T 細胞和成纖維細胞產生的淋巴因子，同TNF-α 一樣，可導致急性炎癥反應。TNF-α 和IL-6 是眾多促炎因子中的兩種，可作為炎癥急性期的一種表現，與肺損傷和中樞神經系統炎癥反應密切相關[16-17]。肺組織損傷可導致IL-6 和TNF-α 等促炎因子的大量產生，啟動炎癥反應，促進多種炎癥刺激因子和氧自由基的分泌和釋放，作用于中樞神經系統，增強中樞神經系統炎癥反應，最終導致患者PND 的發生率增加[18-19]。在本研究中，兩種通氣模式相比較，可以看到P 組的Ppeak、Pplat 和Pmean 均小于V 組，在相同的潮氣量下，使用PCV 模式通氣時，使氣體的分布更加均勻，減輕肺部損傷情況，導致P 組患者IL-6 和TNF-α在術后升高程度均明顯低于V 組患者[20-21]。術后1、3、7 d 三個時間點，幾乎所有患者的MoCA 評分均較術前有所下降，P 組的MoCA 評分均高于V 組，說明PCV 模式對PND 有改善作用。

綜上所述，壓力控制通氣模式與容量控制通氣模式相比，減輕了機械通氣對肺部造成的損傷，從而減少了TNF-α 和IL-6 的釋放，降低對術后認功能的影響。