开腹、气腹腹腔镜、无气腹腹腔镜结*直肠癌手术对高龄患者术中心肺功能的影响

孙建萍 伍冀湘 张京岚

(首都医科大学附属北京安贞医院 SICU,北京 100029)

近年来,腹腔镜手术已经在临床中普及,CO2气腹是提供腹膜腔操作空间最常用的一种方法。然而对有严重心肺功能障碍的患者,CO2气腹腹腔镜已列为禁忌。而腹壁悬吊腹腔镜手术免除了 CO2气腹,适合有腹腔镜手术指征,但存在心肺功能障碍、具有特定基础疾病的患者。腹壁悬吊腹腔镜结直肠癌手术对术者操作技术要求较高,手术时间较长,对高龄及合并有心血管基础疾病患者手术中的心肺功能是否同样得到良好的保护,尚需试验证实。我们的研究目的是通过对三种不同手术方式下患者术中血流动力学及血气指标的监测,进行比较研究,探讨开腹、气腹腹腔镜及腹壁悬吊腹腔镜结直肠癌手术对心、肺功能的影响,客观评价不同手术方式在术前合并心血管基础疾病的高龄患者中应用的安全性,为高危的结直肠癌患者的手术方法选择提供客观依据。

1 临床资料与方法

1.1 一般资料

选择我院普外科 2008年 7月～2010年 1月收治的拟行手术治疗的结直肠癌患者,年龄≥60岁,伴有高血压病或心脏基础疾病如冠状动脉粥样硬化性心脏病、风湿性心脏病或曾行冠状动脉支架植入术、冠状动脉搭桥术及心脏瓣膜置换术,且纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级Ⅰ～Ⅱ级的患者共 54例,所有患者均无基础呼吸疾病史、肝肾疾病史及脑血管病史,其中升结肠癌 14例,横结肠癌 4例,降结肠癌 4例,乙状结肠癌 11例,直肠癌 21例。根据患者意愿分为开腹手术组(简称开腹组)、CO2气腹腹腔镜手术组(简称气腹组)及腹壁悬吊腹腔镜手术组(简称悬吊组),每组 18例。气腹组中 1例于 CO2气腹形成约 30 min后气道峰压高达 50cm H2O,持续无下降,故更改手术方式为腹壁悬吊腹腔镜手术继续完成手术,此病例为排除病例,最终入选患者53例。3组在性别、年龄、体表面积(BSA)、体重指数(BMI)、心功能、肿瘤部位及手术方式上均无统计学差异,具有可比性(表1,2)。

表1 3组结直肠癌手术患者一般资料比较

表2 3组结直肠癌手术患者肿瘤部位和手术方式比较

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 气管内插管全身麻醉。采用控制通气模式,手术开始进行后的前 90min为本研究观察期,期间所有监测点潮气量和呼吸频率保持不变。气管插管完毕后行桡动脉及颈内静脉穿刺。术中维持麻醉深度平稳,持续监测血流动力学。

1.2.2 手术方式 手术方式包括右半结肠切除、横结肠切除、左半结肠切除、乙状结肠切除、Dixon手术和 Miles手术。开腹组根据病变部位的不同选择相应的腹壁切口。腹腔镜组利用全自动气腹机建立 CO2气腹,脐部为腹腔镜观察孔,耻骨联合上方右侧置 12mm主操作孔,双侧中下腹各置 1个 5mm辅助操作孔,维持腹内压在 14mm Hg(1mm Hg=0.133 kPa)左右。腹壁悬吊组使用腹壁悬吊装置,在右侧床边固定“7”型悬吊架,横杆位于下腹正中上方,竖杆位于右侧床边架上,在病人两边对称用力提拉下腹部皮肤及皮下脂肪,用约 25cm长的钢针从脐下皮肤、皮下脂肪向耻骨联合方向约在耻骨联合上方 4cm处皮肤穿出,钢针两头与悬吊架上的固定器固定,旋紧螺丝,使下腹壁尽量向上抬,达到满意的手术空间,于脐孔上方切开皮肤约 1cm达腹腔,置入 trocar,在两侧腹壁下合适的部位穿入 5mm trocar 2～3个。

1.2.3 观测指标 入手术室麻醉前(T1),气管插管后手术开始前(T2),及开腹、气腹或腹壁悬吊后10min(T3)、30 min(T4)、60min(T5)、90min(T6)各时间点记录监护仪上心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)及平均动脉压(MAP),T2～T6各时点通过颈内静脉穿刺连接换能器测量中心静脉压(CVP)。记录麻醉机上 T2～T6各时间点气道峰压(PIP)。于 T2及 T4～T6各时间点进行血气分析,记录动脉血 pH、动脉血 CO2分压(PaCO2)等。

1.3 统计学处理

所有数据应用 SPSS 13.0统计学软件进行处理。P＜0.05表示差异有统计学意义。应用Chi-square检验方法研究 3组性别、心功能、肿瘤部位及手术方式。应用单因素方差分析(ANOVA)检验方法研究 3组临床特征,包括年龄、体表面积、体重指数。应用重复测量方差分析检验方法,比较 3个实验组间和组内血流动力学及呼吸参数如 HR、SBP、DBP、MAP、CVP、PIP、pH及 PaCO2等根据时间变化而变化的趋势。若组间有差别,则应用Bonferroni方法进行多重比较即两两比较。

2 结果

2.1 循环功能监测

循环功能监测结果见图1。循环功能各指标的基础监测值(T1)在 3组中无差别。在 T2点监测指标有明显变化,其中 HR、SBP、DBP及 MAP均有显著下降(P＜0.01),但在 3组间无明显差异。在手术期间,开腹组及悬吊组的循环功能各指标保持相对稳定,在 2组间及各组内均未发现显著差异。与此相反,在气腹组建立 CO2气腹后,DBP、CVP在T4～T6各时间点均显著升高(P＜0.01),其中 DBP从 66mm Hg上升至 75mm Hg,升高 13.6%(F=5.196,P=0.009),CVP从 8.0cm H2O上升至 17.1cm H2O,升高 113.8%(F=24.581,P=0.000),而SBP及 MAP也有轻度升高,但与另 2组相比差异无显著性(P＞0.05)。表明 CO2气腹的形成对患者循环功能造成较明显的影响。但在气腹建立后的手术过程中,并未对 HR造成明显影响。手术过程中观察监护仪上心电示波变化,并未出现严重心律失常及心肌缺血等心电图表现。

图1 结直肠癌手术患者 T 1～T 6各时间点 H R、SBP、DBP、MAP、CVP的比较开腹组 n =18,气腹组 n =17,悬吊组 n =18。数据为 ±s。*气腹组与另两组相比,P＜0.01

2.2 呼吸功能监测

呼吸功能监测结果见图2。在 T2点,PIP及pH、PaCO2在 3组间未见差异。在手术过程中,开腹组及悬吊组未引起 PIP及 pH、PaCO2的显著变化,各监测指标在 2组间及 2组内无差异。然而气腹组在 T3点 PIP即出现显著升高(F=41.317,P=0.000),由 18.2cm H2O上升至 29.8cm H2O,升高63.7%,并在 T4～T6维持在 30cm H2O左右的水平。PaCO2则于 T4点开始升高,经 T5,于 T6点达到最高(F=6.006,P=0.005),由 33.5mm Hg上升至 44.0mmHg,升高 31.3%。pH于 T4点开始下降,经 T5,于 T6点达到最低,由 7.46下降至 7.37,但与另两组相比,P＞0.05,无统计学意义。

图2 结直肠癌手术患者T 2～T6各时间点 P IP、pH、PaCO2的比较开腹组 n =18,气腹组 n =17,悬吊组 n =18。数据为 ±s。*气腹组与另两组相比,P＜0.01

3 讨论

CO2气腹带来的影响,主要与腹内压升高及显著的 CO2经腹膜吸收有关。腹内压升高导致机体静脉血液回流受阻[1],从而影响回心血流量(前负荷)。增高的腹内压通过对腹主动脉、肾动脉及腹腔内脏器血管的直接压迫,引起外周血管阻力增加。而肾脏及肾血管直接受压的结果就是激活肾素 -血管紧张素 -醛固酮系统,引起血管紧张素Ⅱ的释放,进一步增加了外周血管阻力(后负荷)[2]。外周血管阻力的变化主要影响 DBP的变化,因此在本研究中出现了 DBP的明显升高(P＜0.01),而 SBP仅有轻微的升高。在麻醉后的 T2点 HR、SBP、DBP及MAP均有显著下降,考虑原因为麻醉药物对循环系统的影响。由于 CO2的高度可溶性以及腹腔、血液之间的压力梯度,气腹形成时 CO2被人体大量吸收,造成 PaCO2升高和 pH下降,但由于气腹增加腹腔内压力,使膈顶上移,胸腔体积缩小,肺膨胀受限,出现限制性通气功能障碍[3,4],故表现为 PaCO2、PIP的显著升高及 pH的下降。在本研究中,监测到PaCO2明显上升(P=0.005),PIP也明显增高(P=0.000),与开腹组及悬吊组相比有统计学意义,即与建立 CO2气腹而产生的一系列生理改变有关。然而 pH虽然较前有所下降,但是与另 2个实验组相比并未产生统计学意义(P=0.125),考虑为麻醉诱导气管插管后,患者的机械通气处于轻度的过度通气状态,T2时间点 pH均值为 7.46,故在本实验监测的相关时间点,虽然 pH有所下降,但仍未达到与另两实验组出现差别的程度。但是观察其变化趋势,若不及时调整呼吸相关参数,随着手术的继续进行,气腹时间的不断加长,pH仍有进一步下降的可能,最终发生严重的高碳酸血症。高碳酸血症的出现,会进一步加剧儿茶酚胺的释放,并抑制心肌收缩力。因此,在各种因素的综合作用下,CO2气腹的建立最终对患者的心肺功能产生了不可忽视的影响。

CO2气腹增加心脏后负荷,增加心肌耗氧量,且膈肌抬高引起心脏舒张功能障碍,胸腔内压升高,静脉回心血量下降,心排血量降低及心肌冠状动脉供血减少,成为心肌缺血缺氧的潜在危险因素。由于腹内压升高引起副交感神经抑制和交感神经兴奋,CO2气腹使患者室性或室上性心律失常的发生率增高[5]。由于本研究入选患者均合并有高血压病及心脏基础疾病,故发生此类心血管意外事件的可能性较既往体健的年轻患者要大。因此,手术过程中我们特别注意监护仪上心电示波的变化。除少数患者术中心电监护出现偶发房性期前收缩及偶发室性期前收缩外,其余患者心电监护均未出现明显的ST-T改变及严重心律失常。此结果可能得益于术中平稳控制麻醉深度,避免血压过大波动,及控制腹内压低于 15mm Hg。

在本研究的气腹组中,1例否认既往存在慢性呼吸系统疾病史,在不超过 15mm Hg压力的 CO2气腹建立后,气道峰压明显升高,约 30min后,气道峰压高达 50cm H2O,持续无下降,为确保患者生命安全,更改手术方式为腹壁悬吊腹腔镜继续完成手术,手术顺利,气道峰压下降至 20cm H2O。由此可见,术前呼吸功能正常的患者,在腹腔镜手术中 CO2气腹建立后仍有出现呼吸功能不全的可能。故应严密观察术中呼吸功能指标,及时发现异常情况。对于既往存在慢性呼吸系统疾病史的患者,应谨慎选择对呼吸功能影响显著的 CO2气腹腹腔镜手术。

本研究开腹组及悬吊组手术过程中的各项监测项目均保持平稳,2组间无明显差别,提示我们腹壁悬吊腹腔镜手术除在外科手术操作引起的影响外,并没有产生更多的对循环及呼吸系统的不利影响。由于评判标准、监测系统及选取对象(不同的临床患者或实验动物)的不同,我们很难将我们的研究结果与既往的研究结果进行比较。但是我们得到的结果与很多研究结果相似,即腹壁悬吊腹腔镜手术并不会对循环及呼吸系统产生严重的不良影响[5,6]。且有多个研究表明无气腹腹腔镜手术是安全、有效、可靠的[7～9]。

综上所述,麻醉过程带来的对心肺功能的不利影响是短暂的,且在手术过程中逐渐平稳。CO2气腹的建立,对心肺功能产生了较明显的影响。虽然在严密的监护下时间长创伤大的手术仍旧能顺利完成,但是手术中的风险也相应增加。在期盼腹腔镜手术后潜在获益的同时,必须同时衡量由于腹腔镜操作难度增加造成的手术时间延长及 CO2气腹对心肺功能影响所带来的高风险。而对于高龄高危患者,腹壁悬吊腹腔镜手术是一种较理想的手术方式。但同时应认真做好完善的术前评估及准备,术中加强监测,及时正确地给予相关药物及调整呼吸参数,术后加强支持治疗,才能使患者从手术中真正获益。

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