婦科腹腔鏡手術中局部腦氧飽和度變化趨勢及其相關因素定量分析

王維嘉，張寧晨，張越倫，龔亞紅

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院 麻醉科， 北京 100730)

利用近紅外光譜技術監測局部腦氧飽和度(regional cerebral oxygen saturation, rScO2)的原理是根據氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白在近紅外光譜中不同的吸光度值。監測局部腦組織混合氧飽和度是目前唯一用于評估腦組織氧供需狀態的無創監測方法[1]。rScO2監測廣泛用于心血管、神經外科手術，rScO2降低與術后神經系統并發癥、住院時間延長關系密切[2]。婦科腹腔鏡手術中氣腹和頭低位相結合，為手術提供了良好的視野和操作空間，但同時可導致心輸出量及腦血流灌注降低、顱內壓增加[3]，影響腦組織氧合[2]。已有研究報道在頭低位腹腔鏡手術中觀察到rScO2降低，并發現患者年齡、肥胖、機械通氣策略等因素可影響rScO2[4-5]，但術中rScO2是動態變化的，婦科腹腔鏡手術中rScO2值的變化趨勢尚不明確，各種相關因素對rScO2的影響程度亦未知。本研究旨在探究婦科腹腔鏡手術中rScO2值的變化趨勢，并進一步定量分析相關因素對rScO2值的影響程度。

1 材料與方法

1.1 對象

本研究納入2017年6月至2018年8月于北京協和醫院行擇期全麻下婦科腹腔鏡手術女性患者48例，ASA(American Society of Anesthesiologsts) Ⅰ -Ⅱ級。排除標準包括：體質指數(body mass index，BMI)≥30 kg/m2，合并腦血管疾病、有臨床癥狀的心血管疾病、呼吸功能衰竭、重度阻塞性通氣功能障礙、嚴重肝腎功能異常。本研究經北京協和醫院倫理委員會審查通過(倫理審查編號:S-K1078)。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法：患者進入手術室后，行標準心電圖、脈搏氧飽和度和血壓監測。采用乙醇棉片消毒患者額頭正中的皮膚，等酒精干燥后將腦氧飽和度(FORESIGHT，CAS Medical Systems, Branford, CT, U S A)電極探頭貼在額頭處，監測rScO2。麻醉誘導采用咪達唑侖1～2 mg，芬太尼2～3 μg/kg或舒芬太尼0.2～0.3 μg/kg，丙泊酚1.5～2 mg/kg，羅庫溴銨0.6～0.9 mg/kg完成氣管插管。機械通氣方案采取容量控制通氣模式，設定潮氣量6～8 mL/kg(mL/kg理想體質量，理想體質量(kg)=45.5+2.3×[身高(inch)-60]，調整呼吸頻率，將呼氣末CO2(end-tidal carbon dioxide, ETCO2)維持在40～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，吸呼比均為1∶1.5，維持血氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)不低于90%。術中采用50% O2+ 50% N2O+七氟烷吸入維持，維持1.0 ～1.3倍最低肺泡濃度，保證合適的麻醉深度。根據手術需要持續泵注瑞芬太尼，并間斷追加芬太尼/舒芬太尼，維持平均動脈壓不低于60 mmHg。氣管插管后，將患者調整至頭低位30°，并建立CO2氣腹(氣腹壓力15 mmHg)。

1.2.2 監測指標：記錄患者的年齡、體質量和BMI，術中持續監測rScO2。記錄時間點包括：入室后麻醉誘導前(T0)、誘導插管后即刻(T1)、低位30度并建立CO2氣腹后(T2)。術中每隔10 min記錄患者無創收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、平均動脈壓 (mean blood pressure，MBP)、心率(heart rate,HR)、氣道峰壓(peak airway pressure，PAP)、ETCO2至恢復平臥位，依此標記為T3、T4等。rScO2絕對值小于50%或較基礎值降低超過20%認為具有臨床意義。

1.3 統計學分析

利用限制立方樣條模型(restricted cubic spline model)分析rScO2隨時間的變化規律。利用混合效應模型(mixed-effects model)分析rScO2的影響因素。因變量為rScO2，自變量為MBP、SBP、PAP、ETCO2以及各影響因素與時間的關系，并進一步分析各相關因素對rScO2效應隨時間的變化。統計分析中估計變量1(estimate 1)為相關因素對rScO2影響程度，即自變量每增加1單位時，因變量(rScO2)相應的變化。進一步將時間納入混合效應模型后，分析時間每增加一個單位(10 min)，自變量對因變量(rScO2)效應的增加幅度，用估計變量2(estimate 2)表示。數據分析采用SPPSS和R 3.5.1。

2 結果

2.1 患者特征

研究期間共納入48例患者，包括ASA I級患者27例，ASA Ⅱ 級患者21例。患者平均年齡54.5歲(25%～75%, 44.3～60.8歲); BMI 25.35 kg/m2(25%～75%, 23.38～28.38 k/m2)。手術時長(121.7 ± 64.2)min。

2.2 術中rScO2及其他因素變化趨勢

麻醉誘導前局部腦氧飽和度為72.7% ± 4.9%。利用樣條模型對rScO2擬合后，rScO2隨時間呈現U-形變化趨勢(圖1A)：rScO2在前70 min內逐漸降低，隨后緩慢上升 (P<0.01)。3例患者出現有臨床意義的低rScO2(3/48，6.25%)，均發生在擬合曲線中rScO2降低期間。其他相關因素隨時間變化趨勢如圖1B～D所示。

2.3 影響因素分析

利用混合效應模型對rScO2相關影響因素定量分析，MBP、SBP和ETCO2與rScO2正相關，PAP 和BMI與rScO2負相關(P<0.05)(圖1)，年齡與rScO2無相關性(表1)。ETCO2和BMI對rScO2的效應隨時間明顯增加，其他相關因素對rScO2的影響不隨時間變化。ETCO2對rScO2基礎效應為0.37，每增加10 min ETCO2對rScO2的效應增加0.173(95%CI:0.186～0.412,P<0.001)。同理，BMI對rScO2基礎效應為0.310，隨后每增加10 min，BMI對rScO2的影響程度增加0.116 (95%CI:0.227～0.003,P<0.05)。

1 cmH2O=0.098 kPa

表1 各相關因素對rScO2的影響(48例)

3 討論

目前缺少對頭低位腹腔鏡手術中rScO2整體變化趨勢的認識，本研究連續記錄rSO2并發現婦科腹腔鏡手術麻醉過程rScO2呈現顯著U形變化趨勢。研究中3例患者出現有臨床意義的rScO2降低，維持腦氧合有助于改善患者預后[6]，因此，在婦科腹腔鏡手術中，需要警惕腦氧飽和度降低，尤其是在采取頭低位和建立氣腹的早期階段。

現有研究發現腹腔鏡手術中rScO2相關因素包括ETCO2、血壓、氣道壓、肥胖和高齡等[7]。本研究結果顯示提高ETCO2、BMP、SBP均可增加rScO2。氣腹及頭低位可引起有效循環血量降低和平均動脈壓降低[13]，提高血壓有助于維持腦灌注及氧合[8]。ETCO2對rScO2的影響與SBP和MBP相比更為顯著，且ETCO2對rScO2的影響隨時間逐漸增加，進一步證實提高ETCO2是改善rScO2的有效措施[9-10]。

頭低位和氣腹導致高氣道壓，通過心血管效應間接降低腦灌注和腦氧合[11]，而BMI增加可加重這一影響[4]。本研究也發現高氣道壓和BMI與rScO2負相關，其中BMI對rScO2的負面影響更為顯著且隨手術時間延長而逐漸增加，提示肥胖患者行婦科腹腔鏡手術更應警惕腦缺氧風險，可以通過適當的呼吸管理、維持灌注壓，保證腦氧供需平衡。

本研究也存在局限性。首先rScO2監測結果受局部皮膚循環情況等因素影響，但其變化趨勢仍有臨床意義[12]。其次，本研究數據分析模型與既往研究方法有明顯不同，為初步探索、研究樣本量較小，但是可為后續研究提供參考依據。

綜上，本研究發現婦科腹腔鏡手術麻醉中rScO2呈現先降低后升高的變化趨勢。低BMI、避免低血壓、維持較高的ETCO2和較低氣道峰壓有助于改善患者rScO2。