肺保護(hù)性通氣與控制性過(guò)度通氣在腹腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

梁振英，楊雪芳，張婷婷，焦東欣，韓陽(yáng)東

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科，吉林 長(zhǎng)春130033)

采用腹腔鏡手術(shù)方式的患者術(shù)后手術(shù)創(chuàng)口比接受傳統(tǒng)剖腹手術(shù)的患者創(chuàng)口更小，且腹腔和盆腔環(huán)境受到的刺激更小，恢復(fù)更迅速，且創(chuàng)口更美觀。但是腹腔鏡氣腹的建立可導(dǎo)致氣道壓升高、肺順應(yīng)性降低、肺不張、肺容量減小、高碳酸血癥、皮下氣腫等，甚至影響患者蘇醒及術(shù)后恢復(fù)。合適的通氣策略能減輕這些不利影響?，F(xiàn)有肺保護(hù)性通氣策略和控制性通氣策略兩種通氣方法常用于腹腔鏡手術(shù)中，本文就兩種通氣方式的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，為臨床腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉的管理提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 氣腹建立后患者呼吸、循環(huán)系統(tǒng)的改變

腹腔鏡手術(shù)與傳統(tǒng)的剖腹手術(shù)的一個(gè)顯著不同點(diǎn)在于氣腹的建立，而二氧化碳?xì)飧沟慕?duì)病人身體的各個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，包括呼吸、循環(huán)、泌尿、消化、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等，其中，針對(duì)圍術(shù)期呼吸和循環(huán)系統(tǒng)改變的管理是術(shù)中管理的難點(diǎn)。

1.1 二氧化碳?xì)飧箤?duì)患者呼吸系統(tǒng)的作用

腹腔鏡手術(shù)需要通過(guò)建立氣腹來(lái)保障手術(shù)的順利進(jìn)行，氣腹的建立會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生一系列的變化。建立氣腹要求保持一定的腹內(nèi)壓力，以獲取手術(shù)空間。腹內(nèi)壓力升高會(huì)導(dǎo)致膈肌上抬，進(jìn)而限制肺部擴(kuò)張，肺的順應(yīng)性下降，氣道壓力也會(huì)上升，潮氣量及功能殘氣量減小，肺泡通氣量下降，生理性死腔增大，通氣/血流比率不平衡，可出現(xiàn)肺不張[1]。Andersson[2]等人通過(guò)對(duì)腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者氣腹建立前及建立后10 min的肺部CT檢查報(bào)告進(jìn)行對(duì)比觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二氧化碳?xì)飧箖?nèi)的壓力為11-13 mmHg時(shí)，它將會(huì)使肺不張的體積增大，而氣腹后動(dòng)脈氧合增加可能是因?yàn)榉沃蟹谓M織量增加，通氣血流匹配改善所致。除了對(duì)肺通氣功能和換氣功能的影響以外，整個(gè)腹膜中二氧化碳跨腹膜吸收以及通氣換氣功能下降還可能引起二氧化碳分壓(PaCO2)升高，當(dāng)PaCO2升高到大于45 mmHg后，可產(chǎn)生二氧化碳蓄積，甚至可導(dǎo)致高碳酸血癥甚至酸中毒[3]。

1.2 二氧化碳?xì)飧箤?duì)患者循環(huán)功能的作用

氣腹建立后，腹腔內(nèi)壓力明顯上升，靜脈回流受阻，外周阻力增加，心臟功能受限，導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)改變，血壓升高[4]。腹腔鏡下行前列腺癌根治術(shù)的患者的心率變異性在氣腹早期低頻明顯增高，并且平均動(dòng)脈壓和心率也高于開(kāi)腹手術(shù)組，這說(shuō)明接受腹腔鏡手術(shù)的患者手術(shù)期間心臟交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)[5]。

2 控制性過(guò)度通氣在全麻下腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運(yùn)用

2.1 控制性過(guò)度通氣在圍術(shù)期的應(yīng)用方式

腹腔鏡手術(shù)中二氧化碳?xì)飧沟慕⒊？梢鸲趸夹罘e，超過(guò)一定的值后會(huì)引起呼吸性酸中毒和高碳酸血癥?？刂菩赃^(guò)度通氣法旨在以維持Pa-ETCO2數(shù)值在正常偏低的水為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)控圍術(shù)期機(jī)械呼吸呼吸機(jī)的參數(shù)，通過(guò)增大潮氣量或者增加呼吸頻率來(lái)加速二氧化碳排出，來(lái)維持PaCO2在正常水平，從而避免酸血癥和呼吸性酸中毒的發(fā)生。目前臨床上關(guān)于控制性過(guò)度通氣的具體參數(shù)量設(shè)置尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置參數(shù)時(shí)常常經(jīng)驗(yàn)性地在維持氧供的基礎(chǔ)上，根據(jù)Pa-ETCO2的水平來(lái)調(diào)整潮氣量和呼吸頻率以達(dá)到過(guò)度通氣的目的。但是運(yùn)用大潮氣量會(huì)使建立氣腹所致氣道壓升高加劇，使通氣相關(guān)性肺損傷發(fā)生增多。為了減少氣壓傷的發(fā)生，可以采用降低潮氣量的方法來(lái)預(yù)防氣道壓力過(guò)高，此舉還可以同時(shí)使胸腔內(nèi)的壓力降低，循環(huán)系統(tǒng)受到的通氣相關(guān)影響將會(huì)更小。但有擔(dān)心認(rèn)為使用小潮氣量會(huì)加重氣腹所導(dǎo)致的肺不張，Determann[6]將使用不同潮氣量的無(wú)急性肺損傷手術(shù)患者進(jìn)行了對(duì)比，通過(guò)對(duì)兩種患者術(shù)后肺部炎癥及肺部損傷發(fā)展的研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)正常通氣量組發(fā)生肺部損傷的可能性比小潮氣量組高，小潮氣量并不會(huì)增加手術(shù)患者肺不張的發(fā)生率。所以可以認(rèn)為小潮氣量，高呼吸頻率模式更安全，更有效，但這仍然需要更多的臨床試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

2.2 控制性過(guò)度通氣對(duì)機(jī)體的影響

氣腹建立后，二氧化碳跨膜吸收常常導(dǎo)致二氧化碳蓄積，甚至引起酸血癥。進(jìn)而減弱心肌的收縮力，交感神經(jīng)的活性增加，繼而引起房室傳導(dǎo)阻滯、異位心率等心律失常和血流動(dòng)力學(xué)失常等一系列并發(fā)癥[7]。控制性過(guò)度通氣通過(guò)靈活調(diào)節(jié)呼吸機(jī)參數(shù)，加快二氧化碳排出，減少高碳酸血癥的發(fā)生，有利于維持患者圍術(shù)期內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[8]。腹腔鏡手術(shù)還可以引起顱內(nèi)壓升高，使腦組織攝氧減少，對(duì)麻醉后蘇醒和恢復(fù)存在潛在不利影響。輕度過(guò)度通氣，維持Pa-ETCO2 30-34 mmHg水平可以在不影響腦供氧的情況下降低顱內(nèi)壓，提高患者麻醉后蘇醒質(zhì)量和早期認(rèn)知功能[9]。有研究[10]對(duì)比了在氣管插管后即刻和氣腹開(kāi)始后兩個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行過(guò)度通氣對(duì)患者的影響，發(fā)現(xiàn)在氣管插管后立刻行過(guò)度通氣可以減少二氧化碳儲(chǔ)留，同時(shí)還能降低氣道峰壓(Ppeak)，提高肺的順應(yīng)性(lung compliance，CL)，加快了術(shù)后呼吸功能恢復(fù)，縮短麻醉結(jié)束后的拔管時(shí)間，對(duì)肺功能有一定的保護(hù)作用。但該組實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)置常規(guī)通氣組，缺乏控制性過(guò)度通氣與常規(guī)通氣對(duì)圍術(shù)期肺功能的影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究。關(guān)于控制性過(guò)度通氣對(duì)圍術(shù)期及術(shù)后肺功能的影響的研究現(xiàn)仍不足，仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。

3 肺保護(hù)性通氣在腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運(yùn)用

腹腔鏡手術(shù)會(huì)對(duì)患者機(jī)體產(chǎn)生一系列負(fù)面影響，特別是呼吸和循環(huán)系統(tǒng)，引起術(shù)中管理困難，影響患者手術(shù)康復(fù)。保護(hù)性肺通氣旨在通過(guò)調(diào)整通氣策略，減少或者避免圍術(shù)期肺泡過(guò)度膨脹或萎陷，使肺泡保持在適當(dāng)?shù)拈_(kāi)放狀態(tài)，進(jìn)而減少機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷的發(fā)生，減少圍術(shù)期所致的肺部并發(fā)癥，對(duì)肺功能起一定的保護(hù)作用，減小手術(shù)病人死亡率的通氣模式[11]。這種通氣方式常常應(yīng)用于呼吸窘迫綜合征患者呼吸支持治療。

3.1 保護(hù)性肺通氣在腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期麻醉管理中的運(yùn)用方法

臨床手術(shù)圍術(shù)期常以降低潮氣量、維持一定的PEEP以及有規(guī)律的進(jìn)行肺部復(fù)張3種方式來(lái)減輕圍術(shù)期及術(shù)后并發(fā)癥，以實(shí)現(xiàn)肺保護(hù)的目的。腹腔鏡氣腹的建立使胸腔內(nèi)的壓力升高，肺的順應(yīng)性降低，氣道壓升高，機(jī)械通氣會(huì)加重這種影響，高氣道壓會(huì)造成肺泡過(guò)度擴(kuò)張及末梢支氣管反復(fù)張開(kāi)和萎陷形成剪切傷，造成通氣相關(guān)性肺損傷[12]。Hemmes[13]等發(fā)現(xiàn)相對(duì)于使用常規(guī)潮氣量和大潮氣量的患者來(lái)說(shuō)，采用小潮氣量通氣的患者術(shù)后發(fā)生肺損傷、肺部感染、肺不張等肺部相關(guān)并發(fā)癥的可能性降低，除此之外，在通氣過(guò)程中維持一定的PEEP水平也能達(dá)到相似的效果。但降低潮氣量的方式也有可能增加依賴肺區(qū)域的周期性肺泡塌陷，增加肺不張風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)合使用PEEP可以抵消小潮氣量的這種副作用。PEEP可以防止肺泡上皮損傷及肺水腫，顯著減少肺間質(zhì)水腫和內(nèi)皮細(xì)胞改變。但是PEEP水平過(guò)高不僅不能起到肺保護(hù)的作用，反而會(huì)使肺泡過(guò)度擴(kuò)張，加重氣腹和機(jī)械通氣對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損傷。與一昧使用高潮氣量保證氧合相比，使用小潮氣量聯(lián)合高呼吸頻率的方法，死亡率更低，此時(shí)對(duì)肺的保護(hù)作用主要?dú)w功于此時(shí)產(chǎn)生的自動(dòng)PEEP作用[12]。規(guī)律性的肺復(fù)張可以使肺泡表面活性物質(zhì)的釋放增多，使維持肺泡一定的擴(kuò)張狀態(tài)，避免反復(fù)地開(kāi)放和閉合，同時(shí)還能糾正全麻機(jī)械通氣過(guò)程中出現(xiàn)的肺不張，使肺部的氧合功能得到改善[14]。當(dāng)前肺保護(hù)性通氣策略的呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)定尚無(wú)一定標(biāo)準(zhǔn)，臨床常將潮氣量通常設(shè)置在6-8 ml/kg，劉文君[15]等人認(rèn)為PEEP設(shè)置在壓力-容量(P-V)曲線低拐點(diǎn)上的2 cmH2O水平時(shí)對(duì)患者的呼吸和血流動(dòng)力學(xué)綜合影響較小。目前圍術(shù)期進(jìn)行肺復(fù)張的實(shí)施方法還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，臨床發(fā)現(xiàn)圍術(shù)期使用壓力控制法(pressure control ventilation，PCV)來(lái)進(jìn)行復(fù)張可以使肺的順應(yīng)性升高，同時(shí)這種復(fù)張方法對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較小[14]。但是最合適的的肺復(fù)張標(biāo)準(zhǔn)尚需要更多的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)找到并證實(shí)。

3.2 肺保護(hù)性通氣對(duì)機(jī)體的影響

腹腔鏡手術(shù)圍術(shù)期采用保護(hù)性肺通氣方式期間，二氧化碳的吸收增加，排出速度減緩，二者綜合作用常加劇二氧化碳的蓄積，使高碳酸血癥及呼吸性酸中毒的發(fā)生率增加。但是為了防止使用較大的潮氣量和高氣道壓力所致的肺部損傷，保證足夠的氣體交換，肺保護(hù)性通氣過(guò)程中的二氧化碳蓄積是不可避免的，實(shí)驗(yàn)表明一定程度的酸血癥是可以接受的。二氧化碳有利于血管收縮，高碳酸血癥能改善全麻期間血流動(dòng)力學(xué)、組織灌注和氧合[16,17]。沒(méi)有顱內(nèi)高壓的手術(shù)病人能耐受一定水平的高碳酸血癥[18]，王磊[19]等人研究了PaCO2值在正常水平、46-55 mmHg和56-65 mmHg 3個(gè)區(qū)間時(shí)，PaCO2在腹腔鏡直腸癌中的應(yīng)用及其對(duì)循環(huán)的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)PaCO2在56-65 mmHg范圍內(nèi)時(shí)，氣道壓力降低，肺順應(yīng)性增高最大，術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率降低。有實(shí)踐證明個(gè)別患者PaCO2達(dá)到200 mmHg以上仍能很好的耐受[19]。但是應(yīng)該結(jié)合患者自身情況合理把握。曲良超[20]在試驗(yàn)鼠中發(fā)現(xiàn)高碳酸血癥本身對(duì)肺的缺血再-灌注損傷有一定的保護(hù)作用，進(jìn)而對(duì)肺組織有一定的保護(hù)作用，但該理論尚缺乏臨床試驗(yàn)依據(jù)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與常規(guī)通氣策略相比較，肺保護(hù)性通氣策略的應(yīng)用可以在保證患者充足氧合的基礎(chǔ)上一定程度地對(duì)抗腹腔鏡氣腹所致的氣道壓力升高，肺順應(yīng)性降低，對(duì)患者術(shù)中和術(shù)后的肺功能有保護(hù)作用[21]。已有研究表明肺保護(hù)性通氣策略能有效保護(hù)呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)病人和和本身肺功能已經(jīng)受損的患者的肺功能，減少肺部相關(guān)并發(fā)癥[22]。但是有關(guān)于肺保護(hù)性通氣策略用于圍術(shù)期沒(méi)有肺部疾病患者時(shí)其對(duì)患者術(shù)后肺功能的影響有不同的觀點(diǎn)。Determann[6]發(fā)現(xiàn)使用小潮氣量通氣時(shí)支氣管肺泡灌洗液中IL-8低于常規(guī)通氣量組，因此他認(rèn)為對(duì)于肺部并沒(méi)有伴發(fā)有并發(fā)癥的手術(shù)病人來(lái)說(shuō)，相對(duì)于使用常規(guī)潮氣量這種通氣方法來(lái)說(shuō)，機(jī)械通氣期間使用減小潮氣量的通氣方法使患者更不容易發(fā)生肺部損傷。實(shí)驗(yàn)表明圍術(shù)期采用保護(hù)性肺通氣的患者，術(shù)后肺部相關(guān)并發(fā)癥及肺部感染的發(fā)生率降低，通氣超過(guò)6 h的患者，其肺氧合能力明顯改善，因此他們認(rèn)為在圍術(shù)期使用肺保護(hù)性通氣使患者肺功能得到了一定的保護(hù)[23]。而Kiss[24]的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有肺部相關(guān)疾病史的手術(shù)患者中采用肺保護(hù)性通氣對(duì)其術(shù)后肺部相關(guān)并發(fā)癥無(wú)明顯影響，住院時(shí)間和死亡率也沒(méi)有差異。馮梅[25]等人的實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)腹腔鏡術(shù)中行PEEP能提高氧合，但明顯升高氣道壓，且提高氧合作用拔管后迅速消失，而術(shù)后持續(xù)氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure，CPAP)有效降低術(shù)后肺部并發(fā)癥，加快肺部恢復(fù)。本身并沒(méi)有肺部疾病的患者使用肺保護(hù)性機(jī)械通氣對(duì)其術(shù)后肺功能的影響目前尚無(wú)定論，還需更多的臨床實(shí)驗(yàn)研究。

4 結(jié)語(yǔ)

腹腔鏡手術(shù)對(duì)于全身各個(gè)系統(tǒng)都有一定的負(fù)面作用，尤其是在呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。相對(duì)于常規(guī)通氣方式來(lái)說(shuō)，控制性過(guò)度通氣和保護(hù)性肺通氣兩種通氣方式各有其優(yōu)勢(shì)。控制性過(guò)度通氣能減輕或者避免氣腹所導(dǎo)致的二氧化碳蓄積、酸血癥和呼吸性酸中毒，維持患者內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。肺保護(hù)性通氣能降低氣道內(nèi)的壓力，使肺的順應(yīng)性增加，改善氧合，減少了機(jī)械通氣所致的通氣相關(guān)性肺損傷的發(fā)生。兩種通氣方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，圍術(shù)期中應(yīng)根據(jù)患者個(gè)體情況靈活選擇最合適的通氣方式，盡量降低術(shù)中、術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。