PCV-VG對腹腔鏡全子宮切除術患者呼吸力學及氣體交換功能的影響

陳 鳳 顏 明 張 萍

近年來，婦科腹腔鏡技術的日益進步減輕了對患者的創傷，降低了并發癥的發生率，改善了預后，得到患者的認可。在手術過程中，CO2氣腹及頭低腳高位使得患者的呼吸系統、心血管系統、神經系統等諸多方面均受到一定程度的影響， 此外對患者的腹內器官、顱內壓、眼內壓及肩背部也表現出一定程度的影響[1]。改善全身麻醉患者特別是氣腹期間的通氣狀況，更應引起麻醉醫生的高度注意。因此，許多臨床工作者，在不斷的全身麻醉實踐中嘗試不同的通氣策略，以達到減輕對機體不良影響的目的。

傳統的容量控制通氣模式，已經滿足不了腹腔鏡手術的需求。近年來提出了肺保護性通氣策略理論，將呼吸機相關性肺損傷降低至最低程度為目標來進行通氣，PCV-VG模式充分符合肺保護性通氣策略理論的要求，它在通氣過程中會連續測定肺順應性和氣道阻力, 根據其力學變化自動調整送氣流速和氣道壓力水平保證潮氣量[2]。本研究分析了PCV-VG通氣模式在婦科腹腔鏡手術中的應用效果及對患者術后短期恢復的影響，以期為腹腔鏡手術通氣模式的選擇提供參考。

對象與方法

1.研究對象:經徐州醫科大學附屬醫院倫理學委員會批準(倫理號：XYFY2018-KL044-01)，選擇2018年4～8月在徐州醫科大學附屬醫院行擇期婦科腹腔鏡手術的患者50例(由計算樣本量的軟件Power and Sample Size Program 計算需要樣本量為42例，考慮到10%的失訪率，故選取50例患者)。所有患者均由同一組醫生完成且術中控制呼吸超過2h,納入標準：①ASA Ⅰ～Ⅱ級；②患者年齡40～65歲，BMI 18.5～23.9kg/m2，體重50～75kg；③婦科腹腔鏡手術患者，術前無心血管疾病、精神及神經疾病史；④肺功能，心電圖，肝臟、腎功能均無明顯異常。排除標準：①嚴重阻塞性或限制性肺部疾病(定義為1秒內用力肺活量和用力呼氣量小于預計值的50%)；②嚴重心腦血管疾病；③非自愿、不能合作及交流或拒絕進行該臨床研究。剔除標準：①手術因病情需要開腹者；②氣腹時間不足120min者；③術中發生嚴重皮下氣腫、氣胸及高碳酸血癥者。納入患者采用數字表法隨機分為兩組(n=25)，即V組(VCV組)和P組(PCV-VG組)。本研究均采用同一臺麻醉機(Aespire View，美國Datex-Ohmeda, Inc.)及監護儀(CARESCAPE Monitor B650,芬蘭GE Healthcare Finland Oy.)。本研究均與患者或其直系親屬簽署了知情同意書。

2.治療方法：(1)麻醉方法：實施每例麻醉前麻醉機都進行泄漏量自檢,通過后備用。患者術前禁食8h、禁飲2h以上, 入室后行無創血壓、脈搏氧飽和度、心電圖及熵指數 (entropy)監測;開放外周靜脈通路, 局部麻醉下行左側或右側橈動脈穿刺置管進行有創動脈監測。所有患者常規面罩給氧去氮，在誘導前10min給予右美托咪定0.5μg/kg負荷劑量[3]。麻醉誘導采用靜脈注射咪達唑侖0.05mg/kg、依托咪酯0.25mg/kg、舒芬太尼0.7μg/kg、羅庫溴銨0.8mg/kg,面罩控制通氣后,使用可視喉鏡插入7.0mm氣管導管,聽診雙肺呼吸音對稱后固定并行機械通氣。麻醉后兩組患者均行腹橫筋膜阻滯，分別在腋中線水平和肋骨下緣雙側4個部位均進行阻滯麻醉。(2)麻醉維持: 調節微量泵苯磺順阿曲庫銨0.08～0.10mg/(kg·h)、丙泊酚2～6mg/(kg·h)、瑞芬太尼0.1～0.3μg/(kg·min)，輔以吸入1%～2%的七氟烷維持血流動力學平穩，使血壓在±20%波動。術中采用4個成串刺激(train-of-four stimulation, TOF)模式監測肌松程度，將肌松維持在中度水平。誘導后待TOF從0到TOF l出現后開始持續輸注順式阿曲庫銨1μg/(kg·min)，使TOF維持1～2，若TOF>2，則以5μg/(kg·min)的速率增藥，直到TOF≤2后繼續以1μg/(kg·min)的速率泵注。手術結束前30min停止給予七氟烷及苯磺順阿曲庫銨。(3)通氣模式：V組采用VCV模式通氣，P組采用PCV-VG模式通氣, 兩組呼吸參數設置如下：潮氣量(TV)設置為6～8ml/kg，吸呼比(I∶E)為1∶1.5，呼吸頻率為13～16次/分，PEEP=0cmH2O(1cmH2O=0.098kPa),最大壓力設置為40cmH2O，采用空氧混合，氧濃度維持在50%左右。術中通過調節呼吸頻率及潮氣量,以便維持呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2)在30～40mmHg(1mmHg=0.133kPa)，將狀態熵(SE)維持在40～60，且RE、SE兩差值保持在10以內。麻醉過程中保持容量平衡，采用晶∶膠=2∶1的比例進行液體輸注，維持尿量>1ml/(kg·h)。術中常規監測患者體溫并在必要時使用患者升溫系統(3MTMBair HuggerTM動力充氣型升溫儀750型)進行保溫，維持患者鼻咽溫度為36.0～37.0℃。術中人工CO2氣腹壓力不超過14mmHg，患者取截石位，頭低臀高30°，加用體位墊使患者呈改良抬胸Trendelenburg體位(簡稱T位)，放氣后取水平仰臥位。手術結束后,兩組患者均保留氣管導管送至麻醉復蘇室(PACU)，待患者清醒并符合拔管指征后拔除氣管導管。待患者生命體征平穩，達到出室標準后，將患者送回婦科病房繼續治療。

3.觀察指標：(1)記錄兩組患者一般臨床資料、手術時間、氣腹時間。(2)記錄氣管插管后5min(T0)、氣腹建立后30min(T1)、60min(T2)、90min(T3)、120min(T4)和放氣后5min(T5)時的吸入潮氣量(inspired tidal volume，VTinsp)、氣道峰值壓力(peak airway pressure， Ppeak)、氣道平均壓(mean airway pressure，Pmean)、內源性呼氣末正壓(intrinsic positive end-expiratory pressure,iPEEP)、肺順應性(lung compliance，CL)及呼吸末二氧化碳分壓(end expiratory carbon dioxide partial pressure，PETCO2)。并在T0、T1、T2、T4、T55個時點行血氣分析記錄pH值、PaO2、PaCO2并由此計算出二氧化碳排出量(carbon dioxide output ，VCO2)及動脈血-呼氣末二氧化碳分壓差(arterial blood-end expiratory carbon dioxide partial pressure，Pa-ETCO2) 、氧合指數(oxygenation index，OI)及生理無效腔(ratio of physiologic dead-space over tidal volume ，Vd/VT)。比較拔管時間、術后住院天數、術后24h肩背部疼痛發生情況。

4.計算公式:VCO2=(PETCO2×潮氣量×呼吸頻率)÷[(PB-PH20)×體重]其中，PB 為大氣壓力760mmHg，PH20為水蒸氣壓力13mmHg，VCO2單位為ml/(kg·min) ，PETCO2單位為毫米汞柱(mmHg)，潮氣量單位為毫升(ml)，呼吸頻率單位為次/分，體重單位為千克(kg)[4]。OI= [(FIO2×Pmean×100)/PaO2][5]；Vd/VT=(PaCO2-PETCO2)/PaCO2。

結 果

1.一般資料比較:兩組患者在性別、年齡、體重、身高、ASA 分級、手術時間等方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)，詳見表1。

表1 兩組患者一般資料和術中基本情況的比較

2.術中呼吸力學指標:與V組比較，P組患者Ppeak在各個時點均較低，而Pmean在氣腹后各時點及放氣后5min時較高，PEEPi僅在T1、T3時稍高，整個手術過程中P組CL均高于V組。與同組T0時點比較, 兩組患者氣腹后各時間點Ppeak明顯升高, 放氣后降低，Pmean的變化類似于Ppeak。氣腹后CL明顯降低,放氣后升高，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組患者呼吸力學指標的變化

與V組在同一時間點比較,*P<0.05;Δ1cmH2O=0.098kPa;與同組中的T0比較，#P<0.05

2.術中血氣分析結果:兩組患者pH值及PaO2比較，差異無統計學意義(P>0.05)。與V組比較，P組PaCO2在各個時點均較低。與T0比較，兩組患者pH值在氣腹后逐漸降低，放氣后稍有回升，但仍低于T0時點的值。對PaCO2而言，與T0比較氣腹后逐漸增高，放氣后稍降低但仍高于T0時點的值，差異有統計學意義(P<0.05，表3)。

表3 兩組患者血氣分析參數比較

與V組在同一時間點比較,*P<0.05;與同組中的T0比較，#P<0.05

4.術中氣體交換指標:兩組患者PETCO2、Pa-ETCO2、OI及Vd/VT在各個時點比較，差異均有統計學意義(P<0.05)，VCO2在T1～T5時比較，差異有統計學意義(P<0.05)。與T0比較，各指標T1～T5時點值比較差異均有統計學意義(P<0.05，表4)。其中Vd/VT在術中隨著氣腹逐漸增加,到T2時達到相對穩定狀態。

表4 兩組患者氣體交換指標的比較

與V組在同一時間點比較，*P<0.05;與每組中的T0比較，#P<0.05

5.術后臨床恢復指標:兩組患者拔管時間及術后住院天數差異無統計學意義。兩組患者均未發生術后呼吸抑制，其中V組出現輕度皮下氣腫1例，P組0例，差異無統計學意義;P組和V組術后24h均未出現明顯肩背部疼痛。

討 論

腹腔鏡手術時氣腹增加腹內壓，膈肌上抬導致胸內壓升高，肺擴張受限，肺順應性下降，氣道壓增高，生理性死腔增加，通氣灌注V/Q比例失調。對于需要頭低位的患者這些改變更加明顯。頭低位降低20%的肺順應性，而頭低氣腹會使肺順應性降低30%[6]。由于術中CO2氣腹的作用，傳統的容量控制通氣模式常出現 Ppeak過高，肺泡過度膨脹，容易導致肺組織機械性損傷。本研究也證實在氣腹期間，由于腹膜對CO2的吸收腹腔膨脹，出現隨著氣腹建立PaCO2逐漸升高的現象。

PCV-VG具有壓力支持通氣的優點，但仍然是容量控制型，能保證足夠的肺泡通氣。PCV-VG是結合VCV和PCV通氣模式優點的一種智能化通氣模式，其吸氣相采用減速波形，在吸氣相早期輸送大部分預設潮氣量，氣道壓力波形呈方形，在潮氣量、吸氣時間、呼吸頻率和呼吸比設置相同的情況下，應用減速氣流較恒速氣流產生的氣道壓力更低，從而減少氣壓傷的發生[7]。本研究證實了其在降低氣道峰值壓力及提高患者肺順應性上的優勢，且PCV-VG能降低血氣中PaCO2的含量，維持術中相對穩定的PETCO2并減少氣腹中CO2的吸收。本研究還表明PCV-VG能提高患者的氧合指數并降低生理性死腔量。Kothari等[8]研究也表明，PCV-VG在改善患者肺順應性降低患者氣道峰值壓力上較傳統的VCV通氣模式占優勢。

內源性呼氣末正壓(PEEPi)的實質是呼氣末肺泡內壓高于大氣壓的狀態。一般來說PEEPi在0.5～10.0cmH2O范圍內不會引起動脈氧分壓及循環的變化。本研究中PEEPi均≤3cmH2O，并未表現出對患者呼吸及循環的明顯影響。Freebairn等[9]總結出PEEPi的發生的原因有：①呼氣氣流受限；②肺順應性增加；③呼氣時間縮短。本研究中兩組均存在低水平的PEEPi可能與呼氣時間稍短有關，尚需進一步研究證實。且PCV-VG組PEEPi值稍高于VCV組，可能的原因是PCV-VG組患者肺順應性較高。

二氧化碳排出量(VCO2)是反映機體代謝程度的指標之一 。該研究表明，隨著氣腹的建立，術中VCO2呈上升趨勢，到氣腹后約60min左右達相對穩定狀態，這與既往研究結果相符。當機體活動度增加或處于應激狀態時, 機體的氧耗增加, CO2的產生必然增多。因此測定CO2的排出量可以間接的反映機體的氧耗量,并通過CO2產出量和氧耗量估計出機體的應激反應程度和機體的功能狀態[10]。本研究兩組患者比較，PCV-VG能降低VCO2的值，間接表明氧耗量較VCV組低。

Pa-ETCO2是指 PaCO2與 PETCO2的差值，影響Pa-ETCO2的直接因素是無效通氣，其值越大表明無效通氣越多。李坤等[7]研究顯示，在后腹腔鏡手術患者中PCV-VG 模式組在氣腹后60min及120min時間點Pa-ETCO2值低于VCV模式組，說明隨氣腹時間延長PCV-VG通氣模式下PETCO2與PaCO2的差異更小，可以更好地降低無效通氣，有助于CO2的排出。本研究中PCV-VG組患者在各時間點Pa-ETCO2值均低于 VCV 模式組，表明在氣腹且頭低腳高位狀態下，PCV-VG這一通氣模式能更好地減少無效腔通氣，這與本研究計算出的Vd/VT值的趨勢相吻合。

婦科腹腔鏡手術中氣腹使膈肌上抬，致使膈肌纖維受到牽拉，使分布于其中的膈神經受到刺激。另一方面，CO2氣體和水分相互作用轉變為碳酸，刺激膈神經。由于膈神經和支配肩部皮膚的神經共同位于C3，因而膈神經受到刺激時會反射性的引起肩部疼痛[11]。既往研究中由于體位不當及術中高碳酸血癥，術后肩背部疼痛的發生率較高。本研究中由于采取了相應的保護措施，因此術后24h兩組患者均無明顯的術后肩背部疼痛。

PCV-VG做為一種較新的呼吸模式，由于受設備的影響，目前尚未普及且較少應用在婦科腹腔鏡手術中。婦科腹腔鏡手術獨特之處在于它頭低腳高位的特殊體位，聯合氣腹時會對呼吸、循環等各個系統產生較大的影響，因此需要尋找到更適宜的通氣模式。本研究證實了PCV-VG應用在婦科腹腔鏡下全子宮切除術中的優勢，對以后臨床上通氣模式的選擇有一定的參考意義。

本研究與VCV組比較，PCV-VG能降低氣道阻力，提高患者動態CL；PCV-VG能改善血氣結果，降低Pa-ETCO2值，使PETCO2用于反映PaCO2時的誤差縮小，減少無效腔通氣量，進而改善患者的氣體交換功能。本研究局限性在于患者的吸入氧濃度維持在50%左右，并未研究在不同氧濃度下，呼吸、循環等各個指標是否能維持在相對穩定的范圍；所選手術類型時間不長，無法探討在長時氣腹(>3h)手術中，兩種通氣模式是否有差別。此外，本研究只研究了PCV-VG對非老年且體重指數在正常范圍內的患者的影響，對于老年及肥胖患者，本身肺順應性差，心肺代償能力差，PCV-VG在此類手術中是否有優勢，有待于進一步研究。