不同體位氣腹對家兔顱內(nèi)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(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 婦科， 貴州 貴陽 550004； 2.貴州省骨科醫(yī)院 婦產(chǎn)科， 貴州 貴陽 550002； 3.貴州省人民醫(yī)院 婦科, 貴州 貴陽 550002； 4.貴州醫(yī)科大學(xué) 微生物學(xué)教研室, 貴州 貴陽 550004)

腹腔鏡屬于微創(chuàng)技術(shù)，是把攝像、光源等技術(shù)應(yīng)用于手術(shù)中，在提高手術(shù)成功率的同時減少創(chuàng)傷。腹腔鏡已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于婦科疾病的治療，對婦科腫瘤、子宮內(nèi)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(yīng)用，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)體位對術(shù)后患者康復(fù)具有重要影響[2]。有研究表明，肥胖患者在進(jìn)行婦科腹腔鏡手術(shù)時需要調(diào)整體位，保持長時間頭低腳高30°進(jìn)行盆腔淋巴結(jié)清掃及對特殊部位病灶的處理[3]。目前，大部分麻醉醫(yī)師及臨床醫(yī)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(shù)后出現(xiàn)顏面部水腫、球結(jié)膜水腫、術(shù)后頭昏、頭疼、視物模糊等癥狀，產(chǎn)生原因可能與腹腔鏡體位改變導(dǎo)致腦血流灌注、腦血氧代謝及腦水腫有關(guān)[4]。婦科腹腔鏡體位的選擇尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，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(shù)體位改變是否引起顱內(nèi)壓力增加及增加腦水腫的發(fā)生，為臨床腹腔鏡的術(shù)中監(jiān)測、預(yù)防腦水腫提供依據(jù)。

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(qū)松聯(lián)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(yī)療設(shè)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(dá))購自江蘇蘇中醫(yī)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(shù)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(jī)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(zhì)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(zhì)量比較差異無統(tǒng)計學(xué)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(jù)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(jīng)驗豐富的麻醉醫(yī)師進(jìn)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(yīng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其頭部下垂時即停止注射；當(dāng)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(shù)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(dǎo)管，連接動物麻醉機(jī)，呼吸參數(shù)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(xù)微量泵入丙泊酚維持麻醉，穩(wěn)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(jìn)入腹腔有突破感，并行注水實驗成功后旋轉(zhuǎn)穿刺針套管使其恢復(fù)非穿刺狀態(tài)，再將氣腹針往里送3 cm即可。氣腹參數(shù)為10 mmHg CO2氣腹壓力。

1.2.3顱內(nèi)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(huán)椎上緣正中進(jìn)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(jìn)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(wěn)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(nèi)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(biāo)本全過程在5 min內(nèi)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(xué)改變 對應(yīng)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(xué)改變。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 顱內(nèi)壓力

對不同體位的三組家兔在2 、3 及4 h時的顱內(nèi)壓力進(jìn)行重復(fù)測量分析結(jié)果顯示，3組家兔的顱內(nèi)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(tǒng)計學(xué)意義(F=39.515，P<0.001)；3個不同時點的顱內(nèi)壓力比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=595.481，P<0.001)。見圖1。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，在2 h和3 h時，顱內(nèi)壓C組>B組>A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；在4 h時，B組和C組高于A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

圖1 3組家兔人工氣腹后不同時間點的顱內(nèi)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(nèi)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(jìn)行測量，結(jié)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(tǒng)計學(xué)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(tǒng)計學(xué)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(tǒng)計學(xué)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(tǒng)計學(xué)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(jié)果顯示，3組家兔腦組織的濕重的變化趨勢比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.099，P=0.418)；3組家兔腦組織濕重進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(F=0.166，P=0.849)；3個不同時點腦組織濕重進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)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(jìn)行測量結(jié)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(tǒng)計學(xué)意義(F=135.34，P<0.001)；3個不同時點家兔的腦組織含水量進(jìn)行比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=818.066，P<0.001；見圖4。兩兩比較發(fā)現(xiàn)，在2、3及4 h時，腦組織含水量C組>B組>A組，差異有統(tǒng)計學(xué)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(tài)學(xué)觀察

在形成穩(wěn)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(jié)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(jié)構(gòu)紊亂；氣腹3 h，3組家兔腦組織有輕度的灶性水腫區(qū)，表現(xiàn)為細(xì)胞周圍間隙增大，神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)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(qū)，腦組織結(jié)構(gòu)紊亂，纖維樣結(jié)構(gòu)不連續(xù)、斷裂及空泡化較明顯，腦組織細(xì)胞出現(xiàn)腫脹，細(xì)胞膜和細(xì)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(xiàn)出現(xiàn)，4 h水腫表現(xiàn)較明顯。

圖5 3組家兔人工氣腹后2、3、4 h腦組織形態(tài)學(xué)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(huán)與人腦供血系統(tǒng)相似，此外家兔還具有易于飼養(yǎng)，便于操作，手術(shù)死亡率低，有利于進(jìn)行本研究指標(biāo)的觀察等優(yōu)點[5],，所以本研究選擇家兔建立氣腹模型，設(shè)立的指標(biāo)(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(jīng)驗，并結(jié)合了前期預(yù)實驗中得出的結(jié)果。T位角度的選擇參考了王宇[8]、王艦等[9]的研究結(jié)果并結(jié)合婦科腹腔鏡臨床常用的體位。

T位腹腔鏡手術(shù)由于其不可比擬的優(yōu)點在臨床廣為使用，同時本研究也發(fā)現(xiàn)在相同的手術(shù)時間，頭低位傾斜角度越大的患者，出現(xiàn)頭暈、視物模糊等癥狀越嚴(yán)重，有報道稱T位引起的并發(fā)癥不利于患者康復(fù)[10]。有研究發(fā)現(xiàn)，腹內(nèi)壓升高及T位的改變會導(dǎo)致患者靜脈壓力增加，引起顱內(nèi)靜脈經(jīng)頸靜脈回流至右心障礙,且頭頸部靜脈無瓣膜，從而導(dǎo)致顱內(nèi)壓升高[11-12]，在本研究中證實了頭低位的角度改變對顱內(nèi)壓升高的程度會產(chǎn)生影響。根據(jù)Monro-Kellie理論[13]，顱腔的容積是固定的，顱腔內(nèi)固有成分保持著體積平衡，顱內(nèi)壓的增高，必然會導(dǎo)致大腦固有平衡的紊亂，血腦屏障等發(fā)生改變，是引起腦水腫的原因。王愛桃等[14]推測腹腔鏡手術(shù)后顱內(nèi)壓升高導(dǎo)致腦靜水壓增高與CO2人工氣腹的建立及T位有一定相關(guān)性。正常情況下，暫時的體位變化對機(jī)體顱內(nèi)壓力影響較小，顱內(nèi)壓力增高，在一定范圍波動，能夠主動調(diào)節(jié)不會對腦灌注壓產(chǎn)生影響或影響程度輕。有研究結(jié)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(nèi)，可以使血流動力學(xué)改變所致的對顱內(nèi)壓的影響減少[15-16]。在婦科復(fù)雜性手術(shù)中，手術(shù)時間長達(dá)3～4 h，這種體位改變的影響尚未有明確的實驗依據(jù)。本文在家兔實驗中得出的顱內(nèi)壓力與人工氣腹時間的關(guān)系結(jié)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(nèi)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(xué)的影響越大，顱內(nèi)壓越高。如果手術(shù)時間達(dá)3 h或以上，則會存在較大的安全隱患，當(dāng)顱內(nèi)壓嚴(yán)重增高時，患者可出現(xiàn)心動過緩、潮式呼吸、血壓下降等表現(xiàn)，稱為庫欣反應(yīng)，庫欣反應(yīng)的出現(xiàn)，往往意味著患者己到腦病晚期，采取干預(yù)措施己經(jīng)太遲[18]，手術(shù)麻醉情況下患者無自覺癥狀，且醫(yī)生對相關(guān)指標(biāo)的判斷受諸多因素的影響，會導(dǎo)致延誤了顱內(nèi)壓增高的最佳干預(yù)時機(jī)。結(jié)合本研究結(jié)果，對其進(jìn)行顱內(nèi)壓監(jiān)測是有必要的，這對臨床干預(yù)起到了警示作用。預(yù)防腦水腫并發(fā)癥的發(fā)生，可以采取一些基本措施，如調(diào)整體位、控制性輸液、必要時降顱壓等，術(shù)中將患者由平臥位轉(zhuǎn)為頭高位后，患者的顱內(nèi)壓可顯著降低[19]。其次，Oertel等[20]報道，給予患者適當(dāng)?shù)倪^度通氣，可以降低患者的PaCO2，從而減少腦血流量，降低顱內(nèi)壓。腹腔鏡術(shù)中患者由于長時間保持頭低腳高狀態(tài)而導(dǎo)致顱內(nèi)壓升高，影響患者腦血液循環(huán)而加快腦組織病理改變，因腦組織缺氧缺血而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水腫而產(chǎn)生腦水腫[21]。本研究還發(fā)現(xiàn)腦組織病理改變的程度與氣腹時間有正相關(guān)關(guān)系，這與王文立等[22]研究結(jié)果相似，但在本研究未發(fā)現(xiàn)其與傾斜角度相關(guān)。本研究僅進(jìn)行動物實驗，未進(jìn)行臨床觀察，存在時間及經(jīng)費的局限性，實驗內(nèi)容及方法存在單一性，今后實驗會加強(qiáng)與其他單位合作，增加實驗數(shù)據(jù)及內(nèi)容，為臨床治療提供數(shù)據(jù)。

綜上所述，婦科腹腔鏡手術(shù)中合理使用T位，關(guān)注人工氣腹時間及頭低位的傾斜角度對預(yù)防顱內(nèi)壓增高及腦水腫有著重要的意義。人工氣腹時間越長，顱內(nèi)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(shù)時間的同時，頭低位角度也是影響顱內(nèi)壓的重要因素。同等條件下，頭低位角度越大，顱內(nèi)壓及腦水腫程度越高，長時間手術(shù)以不超過30°為宜。