不同體位氣腹對家兔顱內壓及腦水腫的影響*

龔天蘭， 肖子文， 薛愛存， 邱芳， 魏洪

(1.貴州醫科大學附屬醫院 婦科， 貴州 貴陽 550004； 2.貴州省骨科醫院 婦產科， 貴州 貴陽 550002； 3.貴州省人民醫院 婦科, 貴州 貴陽 550002； 4.貴州醫科大學 微生物學教研室, 貴州 貴陽 550004)

腹腔鏡屬于微創技術，是把攝像、光源等技術應用于手術中，在提高手術成功率的同時減少創傷。腹腔鏡已經被廣泛應用于婦科疾病的治療，對婦科腫瘤、子宮內膜異位及炎癥包塊等疾病的治療取得了較好的效果[1]。但是隨著腹腔鏡的應用，有學者發現體位對術后患者康復具有重要影響[2]。有研究表明，肥胖患者在進行婦科腹腔鏡手術時需要調整體位，保持長時間頭低腳高30°進行盆腔淋巴結清掃及對特殊部位病灶的處理[3]。目前，大部分麻醉醫師及臨床醫師均提及不同體位的婦科腹腔鏡對心肺功能存在影響，但臨床有些癥狀不能單純用心肺功能受影響來解釋，比如患者術后出現顏面部水腫、球結膜水腫、術后頭昏、頭疼、視物模糊等癥狀，產生原因可能與腹腔鏡體位改變導致腦血流灌注、腦血氧代謝及腦水腫有關[4]。婦科腹腔鏡體位的選擇尚無統一的標準，本研究以雌性新西蘭兔為研究對象，模擬腹腔鏡氣腹條件下手術體位改變是否引起顱內壓力增加及增加腦水腫的發生，為臨床腹腔鏡的術中監測、預防腦水腫提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1實驗動物 普通級雌性新西蘭兔36只，購自上海市松江區松聯實驗動物場[許可證號SCXK(滬)2019-0002)]。

1.1.2主要試劑及儀器 腹腔鏡氣腹裝置EoneLQF220購自中國南京利昂醫療設備制造有限公司，-80 ℃超低溫冰箱購自日本三洋公司，L型玻璃腦壓管(康之達)購自江蘇蘇中醫療器械有限公司，蘇木素伊紅(hematoxylin and eosin staining kit, HE)染色試劑盒購自南京生航生物技術有限公司， OTC包埋膠購自SAKURA，丙泊酚、拜特速眠新購自長沙拜特生物科技研究所有限公司。

1.2 研究方法

1.2.1實驗分組 雌性普通新西蘭白兔36只，隨機分為3組，分別為A組、B組和C組，每組12只，3組家兔均為6月齡，體質量A組(2.5±0.3) kg，B組(2.6±0.3) kg ，C組(2.5±0.3)kg，3組家兔體質量比較差異無統計學意義(P>0.05)。A組取平臥位(對照組)，B組取頭低位20 °，C組取頭低位30 °。再根據每組在形成人工氣腹后的不同時間點(2、3 及4 h)檢測顱腦壓力，檢測后麻醉處死動物，取腦組織，稱取濕重、干重計算腦組織含水量。采用HE染色觀察腦組織病理，電鏡觀察腦組織水腫情況。

1.2.2家兔CO2氣腹模型的建立 家兔平臥位固定后，由經驗豐富的麻醉醫師進行全身麻醉。麻醉前禁食6 h，建立耳緣靜脈給藥通道，注射時觀察反應，當發現其頭部下垂時即停止注射；當家兔尾部自然放松、睫毛反射消失后，將動物固定到自制的動物手術臺中，按照4 mL/(kg·h)劑量輸入生理鹽水，減少非顯性失水，在頸部正中間做一小口，暴露氣管，插入ID 3.0氣管導管，連接動物麻醉機，呼吸參數潮氣量10 mL/kg、呼吸頻率30～36次/min、呼氣末二氧化碳分壓35～45 mmHg；6～8 mg/(kg·h)劑量持續微量泵入丙泊酚維持麻醉，穩定生命體征。麻醉成功及臍部備皮后，于臍旁切0.5 cm切開，插入氣腹針，進入腹腔有突破感，并行注水實驗成功后旋轉穿刺針套管使其恢復非穿刺狀態，再將氣腹針往里送3 cm即可。氣腹參數為10 mmHg CO2氣腹壓力。

1.2.3顱內壓力測定 頭部前屈曲位，頸背部剃毛，22號靜脈穿刺針于背部環椎上緣正中進針，針尖稍向頭部傾斜，通過枕骨大孔緩慢刺入小腦延髓池、刺入時有落空感，進針深度約1.5 cm。固定后，針頭連接于垂直固定的L型玻璃腦壓管上，通過測壓管上的刻度，在形成穩定氣腹后2 、3 及4 h直接讀出腦脊液壓力值。

1.2.4腦組織含水量測定 各組家兔測定顱內壓后，腦組織含水量、腦組織干濕重觀察都要處死動物，2、3、4 h每時間點處死3只。在大腦右半球頂葉取一塊20 mm×15 mm×15 mm完整腦組織，濾紙吸去表面液體后，放入稱量瓶中濕重，后置于特殊處理的燒杯，取標本全過程在5 min內完成，放入電干燥箱105 ℃烘烤24 h至恒重；按照ELLiot公式計算含水量，含水量=[(濕重-干重)/濕重]×100%。

1.2.5腦組織學改變 對應的各個時點處死家兔后，取腦半球前1/3處最大冠狀截面2 mm×2 mm×2 mm腦組織石蠟包埋、厚5 μm切片、脫蠟10 min、95%乙醇水化、堿性蘇木精染色15 min、PBS沖洗3次、蒸餾水清洗，再利用伊紅染色3 min、脫水等，光鏡顯微鏡觀察各組家兔腦組織學改變。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 顱內壓力

對不同體位的三組家兔在2 、3 及4 h時的顱內壓力進行重復測量分析結果顯示，3組家兔的顱內壓力隨3個時點的時間變化呈上升趨勢(F=17.947，P=0.001)，3組比較，差異有統計學意義(F=39.515，P<0.001)；3個不同時點的顱內壓力比較，差異有統計學意義(F=595.481，P<0.001)。見圖1。兩兩比較發現，在2 h和3 h時，顱內壓C組>B組>A組，差異有統計學意義(P<0.05)；在4 h時，B組和C組高于A組，差異有統計學意義。見表1。

圖1 3組家兔人工氣腹后不同時間點的顱內壓力Fig.1 Graph of intracranial pressure change trend of the three groups at different time points

表1 3組家兔人工氣腹后不同時間點的顱內壓Tab.1 Comparison of intracranial pressure in the three groups at different time

2.2 腦組織含水量

2.2.1腦組織干重 對不同體位的3組家兔在2、3及4 h的腦組織干重進行測量，結果顯示，3組家兔腦組織的干重隨3個時點的推移變化趨勢差異無統計學意義(F=0.735，P=0.580)；對3組實驗動物腦組織干重比較，差異無統計學意義(F=1.763，P=0.226)；3個不同時點(2、3、4 h)的家兔腦組織干重比較，差異有統計學意義(F=21.255，P<0.001)，B組和C組在4 h時低于2 h，差異有統計學意義。見圖2、表2。

圖2 3組家兔人工氣腹后不同時點的腦組織干重Fig.2 The change trend of brain tissue dry weight in the three groups at different time points

表2 三組實驗動物的腦組織干重比較Tab.2 Comparison of dry weight of brain tissues in three

2.2.2腦組織濕重 對不同體位的3組家兔在2、3及4 h的濕重測量，結果顯示，3組家兔腦組織的濕重的變化趨勢比較差異無統計學意義(F=0.099，P=0.418)；3組家兔腦組織濕重進行比較，差異無統計學意義(F=0.166，P=0.849)；3個不同時點腦組織濕重進行比較，差異無統計學意義(F=3.883，P=0.053)。見圖3、表3。

圖3 3組家兔不同時點的腦組織濕重變化Fig.3 The change trend of brain tissue wet weight in the three groups at different time points

表3 3組家兔不同時點腦組織濕重比較Tab.3 Comparison of wet weight of brain

2.2.3腦組織含水量 對不同體位的3組家兔在2、3及4 h的腦組織含水量進行測量結果顯示，3組家兔腦組織的含水量隨時間延長呈上升趨勢(F=11.147，P=0.001)；3組家兔腦含水量比較，差異有統計學意義(F=135.34，P<0.001)；3個不同時點家兔的腦組織含水量進行比較，差異有統計學意義(F=818.066，P<0.001；見圖4。兩兩比較發現，在2、3及4 h時，腦組織含水量C組>B組>A組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

圖4 3組家兔不同時點的腦組織含水量變化Fig.4 The variation trend of water content in brain tissues of the three groups at different time points

表4 3組家兔不同時點的腦組織含水量比較Tab.4 Comparison of water content in brain tissues of three groups at different time

2.3 腦組織形態學觀察

在形成穩定氣腹后不同時間點對3組實驗動物即刻處死，取腦組織行HE染色切片檢查。結果顯示，氣腹2 h，3組家兔的腦組織改變不明顯，未見明顯腦組織結構紊亂；氣腹3 h，3組家兔腦組織有輕度的灶性水腫區，表現為細胞周圍間隙增大，神經元、膠質細胞周圍空隙增寬；氣腹4 h，3組家兔腦組織均有灶性水腫區，腦組織結構紊亂，纖維樣結構不連續、斷裂及空泡化較明顯，腦組織細胞出現腫脹，細胞膜和細胞核不清，見圖4。相同時間點3 組間比較無明顯差異。腦水腫3 h開始出現出現，4 h水腫表現較明顯。

圖5 3組家兔人工氣腹后2、3、4 h腦組織形態學變化(HE，×200)Fig.5 Changes of brain tissue of experimental animals in the three groups after 2,3, and 4 h pneumoperitoneum(HE，×200)

3 討論

家兔腦血液循環與人腦供血系統相似，此外家兔還具有易于飼養，便于操作，手術死亡率低，有利于進行本研究指標的觀察等優點[5],，所以本研究選擇家兔建立氣腹模型，設立的指標(氣腹壓力、氣腹時間)參考了姚道兵[6]、高成順[7]在建立家兔腹腔鏡CO2氣腹模型中的經驗，并結合了前期預實驗中得出的結果。T位角度的選擇參考了王宇[8]、王艦等[9]的研究結果并結合婦科腹腔鏡臨床常用的體位。

T位腹腔鏡手術由于其不可比擬的優點在臨床廣為使用，同時本研究也發現在相同的手術時間，頭低位傾斜角度越大的患者，出現頭暈、視物模糊等癥狀越嚴重，有報道稱T位引起的并發癥不利于患者康復[10]。有研究發現，腹內壓升高及T位的改變會導致患者靜脈壓力增加，引起顱內靜脈經頸靜脈回流至右心障礙,且頭頸部靜脈無瓣膜，從而導致顱內壓升高[11-12]，在本研究中證實了頭低位的角度改變對顱內壓升高的程度會產生影響。根據Monro-Kellie理論[13]，顱腔的容積是固定的，顱腔內固有成分保持著體積平衡，顱內壓的增高，必然會導致大腦固有平衡的紊亂，血腦屏障等發生改變，是引起腦水腫的原因。王愛桃等[14]推測腹腔鏡手術后顱內壓升高導致腦靜水壓增高與CO2人工氣腹的建立及T位有一定相關性。正常情況下，暫時的體位變化對機體顱內壓力影響較小，顱內壓力增高，在一定范圍波動，能夠主動調節不會對腦灌注壓產生影響或影響程度輕。有研究結果也顯示，對婦科腹腔鏡患者保持頭低腳高位20°～30°，在可控制的時間內，可以使血流動力學改變所致的對顱內壓的影響減少[15-16]。在婦科復雜性手術中，手術時間長達3～4 h，這種體位改變的影響尚未有明確的實驗依據。本文在家兔實驗中得出的顱內壓力與人工氣腹時間的關系結論與周立旺等[17]的研究相似，3組實驗家兔隨著3個時間點的推移顱內壓呈上升趨勢。同時也證實了頭低位角度越大，對腦血流動力學的影響越大，顱內壓越高。如果手術時間達3 h或以上，則會存在較大的安全隱患，當顱內壓嚴重增高時，患者可出現心動過緩、潮式呼吸、血壓下降等表現，稱為庫欣反應，庫欣反應的出現，往往意味著患者己到腦病晚期，采取干預措施己經太遲[18]，手術麻醉情況下患者無自覺癥狀，且醫生對相關指標的判斷受諸多因素的影響，會導致延誤了顱內壓增高的最佳干預時機。結合本研究結果，對其進行顱內壓監測是有必要的，這對臨床干預起到了警示作用。預防腦水腫并發癥的發生，可以采取一些基本措施，如調整體位、控制性輸液、必要時降顱壓等，術中將患者由平臥位轉為頭高位后，患者的顱內壓可顯著降低[19]。其次，Oertel等[20]報道，給予患者適當的過度通氣，可以降低患者的PaCO2，從而減少腦血流量，降低顱內壓。腹腔鏡術中患者由于長時間保持頭低腳高狀態而導致顱內壓升高，影響患者腦血液循環而加快腦組織病理改變，因腦組織缺氧缺血而導致細胞內水腫而產生腦水腫[21]。本研究還發現腦組織病理改變的程度與氣腹時間有正相關關系，這與王文立等[22]研究結果相似，但在本研究未發現其與傾斜角度相關。本研究僅進行動物實驗，未進行臨床觀察，存在時間及經費的局限性，實驗內容及方法存在單一性，今后實驗會加強與其他單位合作，增加實驗數據及內容，為臨床治療提供數據。

綜上所述，婦科腹腔鏡手術中合理使用T位，關注人工氣腹時間及頭低位的傾斜角度對預防顱內壓增高及腦水腫有著重要的意義。人工氣腹時間越長，顱內壓力越高，超過3 h時，腦組織開始有腦水腫的病理改變，控制手術時間的同時，頭低位角度也是影響顱內壓的重要因素。同等條件下，頭低位角度越大，顱內壓及腦水腫程度越高，長時間手術以不超過30°為宜。