腔镜手术患者术中机械通气策略的选择

顾 珍 朱敏敏

南京医科大学附属无锡市第二人民医院麻醉科，江苏无锡214000

腔镜手术患者术中机械通气策略的选择

顾 珍 朱敏敏▲

南京医科大学附属无锡市第二人民医院麻醉科，江苏无锡214000

腔镜手术中气腹的建立能够使手术视野充分暴露，而CO2是建立气腹最常用的气体。CO2的吸收会导致动脉血CO2含量的增加，严重的可能会导致高碳酸血症的发生，因此围手术期患者的呼吸管理对于麻醉医师来说是十分重要的。机械通气是临床麻醉呼吸管理中最为重要的一种方式，目前使用最多的是定容通气模式（VCV）。定压通气（PCV）模式的出现在麻醉管理中引起了极大的关注。本综述关注的重点为比较定容机械通气和定压机械通气模式对普外科腹腔镜手术、泌尿外科后腹腔镜手术以及妇科腔镜手术的患者的气道压、气体交换及血流动力学等方面的影响。

气腹；腔镜手术；通气模式；麻醉

腔镜手术以其微创的特点在外科手术中应用愈加广泛，与传统手术相比，其具有损伤更少、住院时间更短（大多数病例）、手术后疼痛更少、能更早返回工作岗位、瘢痕更小的优势[1]。CO2用于气腹的建立将会导致动脉压力增高，CO2吸收增加，心输出量降低，体温波动以及神经激素的应激反应，这些都将会使得麻醉复杂化[2]。

若手术过程中通气不足，过度的CO2吸收入血将会导致高碳酸血症以及酸中毒[3]。控制性机械通气能够有效地避免术中出现PaCO2过高的情况，较为常用的控制性通气模式主要是定压机械通气和定容机械通气。在实际应用中定容通气较定压通气使用更为广泛，然而气道压的增高会导致需要改变潮气量以及呼吸频率从而保证患者的有效通气，同时定容通气相关性肺损伤一直备受关注。近年来提出的各种保护性肺通气策略，主要包括低潮气量、限压通气策略，高呼气末正压通气、肺复张手法和高频振荡通气等被证实可以减少肺损伤的发生[4]。

与定容通气模式相比，定压通气模式的不同之处在于气流模式和选择的目标：定压通气模式使用一种减速气流，其在吸气开始达到最大可能阈值，同时预设了压力限制。在整个吸气过程中，流量根据目标压力不断递减，其潮气量依靠压力限制和胸廓顺应性，这些不同可能弥补压力限制所引起的潜在的通气量减少，并且对气道压力的改变较小[5，6]，同时压力水平的限制对患者血流动力学的稳定有着积极的作用，甚至可能减少发生气压伤的危险[7]。

1 定压通气VS（versus）定容通气对普外科腹腔镜手术患者的影响

普外科腹腔镜手术中CO2的内吸收以及上腹内部压力的增大将会影响患者的内环境稳定，使得膈肌上抬，挤压肺部组织，造成不同程度的肺膨胀不全，增加通气阻抗，降低肺顺应性，导致严重呼吸循环系统改变，影响手术的顺利进行甚至影响患者的术后恢复[8-10]。有研究[10]发现肥胖患者腹腔镜术中其机械通气PEEP（positive end expiratory pressure）设定为10 cmH2O将更能预防患者出现肺膨胀不全，同时确保更理想的血氧饱和度，缩短PACU（post-anesthesia care unit）恢复时间以及降低术后患者呼吸系统并发症的发生率。因此，手术过程中适宜的通气策略是十分必要的。目前术中较为常用的机械通气模式为定容（VCV）和定压（PCV）两种通气模式。

Tyagi A等[11]在腹腔镜胆囊切除术（LC）中对定容通气和定压通气两种通气模式进行了对比研究，研究的对象均为BMI（body mass index）＜30 kg/m2的非肥胖患者，40例患者随机分为PCV和VCV两组，潮气量均设为8mL/kg。PCV组：调整预设压力使达到所需潮气量，两组的I/E值设定为1∶2，呼气末正压（PEEP）设为5 cmH2O，手术过程中，气腹压力为12mmHg。结果显示，在手术开始后10 min以及30min，PCV组的平均峰值气道压明显低于CVC组，而平均气道压则高于CVC组，气体交换与血流动力学改变两组没有明显不同。因此在非肥胖患者腹腔镜手术中，定压通气模式是一种安全的通气模式且更优于定容通气模式。

而在Aydm V[12]等的研究中则有不同发现，70例行腹腔镜胆囊切除术患者随即分为VCV组（n=35）和PCV组（n=35），计算手术期间两组患者的动态肺顺应性、氧合指数、肺泡-动脉氧分压差以及死腔通气/潮气量。结果显示，气腹建立后，两组的肺顺应性均下降，且PCV组下降更明显（P＞0.05）。VCV组患者潮气量在气腹建立后10min及20min时增高（P＜0.05）。与VCV组相比，气腹前后，PCV组患者的肺泡死腔通气/潮气量明显较高（P＜0.05），而两组动态肺顺应性变化相似。表明气腹建立后，定容通气模式能提供较高的潮气量及较低的肺泡-动脉氧分压差，与定压通气模式相比，定容通气模式能提供较好的肺泡通气。

病态肥胖患者肺容量减少，肺顺应性降低，气道阻力增加，易发生术中缺氧；在机械通气过程中，容易导致通气血流比例失调和肺萎陷，因此维持肥胖患者的氧合极为重要[13]。在腹腔镜手术过程中，肥胖患者的呼吸机制极易受到气腹的影响，对于肥胖患者术中机械通气模式的选择并没有明确的指南参考，但随着对压力-容积曲线的进一步解析以及最近发现的微观剪切应力肺损伤彻底改变了有关机械通气中安全通气的压力与容量的概念[14]。

Gupta SD[13]等在行LC手术的患者中进行定容通气和定压通气两种通气模式的对比研究，研究对象BMI为（30～40）kg/m2的肥胖患者。将其随机分为定容通气和定压通气两组，在气腹建立之前，两组均采用定容通气模式，气腹建立15min后重新设置通气模式，调整呼吸机参数，使呼气末CO2维持在35～40mmHg。记录呼吸频率、潮气量、每分钟通气量以及峰值气道压，气腹建立15 min后进行血气分析，此后每隔20分钟检测一次直至手术结束。研究结果显示，P组患者的动脉氧分压（PaO2）明显高于V组，同时PaO2-PaO2值P组明显低于V组，表明在行腹腔镜手术的肥胖患者中，术中采用定压通气模式比采用定容通气模式能更好地改善氧合。

相似的结果还可见于腹腔镜减肥手术患者的临床实验，Cadi P[15]等在对36例BMI＞35 kg/m2的肥胖患者进行定容通气和定压通气两种通气模式的对比研究中发现，采用定压通气（P组）模式的患者，其平均动脉血pH，动脉血氧分压（PaO2），动脉血氧饱和度（SaO2）以及PaO2/FIO2比值均高于定容通气组（VCV组），而动脉二氧化碳分压（PaCO2）以及E’CO2-PaCO2梯值则明显低于VCV组患者。其他呼吸参数（包括平台期以及平均气道压）、麻醉相关参数、术后心血管不良事件以及术后吗啡用量等两组无明显差异。结果表明采用定压通气模式能够获得更好的氧合结果同时无其他的副作用，尤其是对肥胖患者而言。

临床实验中观察到患者氧合的改善可能是由于肺部通气/血流（V/Q）比值的提高。在定压通气模式中，其有别于定容通气模式的特征如递减的吸气气流可产生更高的瞬间气流峰值从而可促进动脉氧合[15，16]。

而在De Baerdemaeker LE[17]等的临床实验中，24例行腹腔镜捆扎带胃减容术的患者在气腹建立之前均采用定容通气模式，气腹建立15 min后将患者随机分为定容通气（VCV组）和定压通气（PCV组）两组。在手术体位固定后以及通气模式确定后15 min两个时间点采集动脉血样本。分析结果显示，对肥胖患者而言，在腹腔镜手术中分别采用定容通气模式和定压通气模式，两者所获得的氧合结果没有区别，气道压以及心血管方面的影响也相似。然而，与定压通气模式相比，采用定容通气可获得更低的PaCO2。与Hans GA等[18]的观点相一致，与VCV组相比，病态肥胖患者行腹腔镜胃旁路手术时，采用PCV并不会促进气体交换。

2 定压通气VS定容通气对胸腔镜手术患者的影响

关于不同通气模式对单肺通气手术患者的气道压、动脉氧分压以及血流动力学方面的影响也有不少相关研究。

胡序凯[19]等将胸外科择期行胸腔镜下肺叶切除30例患者随机分成VCV组和压力控制容量保证通气模式（PCV-VG）组（每组15例），麻醉诱导气管插管后插入支气管封堵导管，行健侧单肺通气，分别于不同时间点记录心率、平均动脉压、实测潮气量、气道峰压（Ppeak）、气道阻力（Raw）、胸肺顺应性（Cdyn）和呼气末二氧化碳分压（PaCO2），同时抽取动脉血行血气分析，检测pH值、血氧分压（PaO2）和血二氧化碳分压（PaCO2）等指标，采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定肿瘤坏死因子（TNF-α）及白细胞介素6（IL-6）的浓度，结果表明，在胸腔镜下肺叶切除手术单肺通气中，PCV-VG模式较VCV模式在肺功能和肺保护方面具有更高的优势。

在另一项研究中，胡序凯[20]等对择期行胸腔镜下肺叶切除术的周围型肺癌患者30例进行研究，得到相似的结果，在胸腔镜下肺叶切除手术中，PCV-VG模式较VCV模式的安全性更高。据此推断对合并肺部疾病的患者使用PCV-VG模式可能较VCV模式具有更大的优势。

3 定压通气VS定容通气对后腹腔镜手术患者的影响

后腹腔镜和经腹腔镜均可以用于泌尿外科手术中，然而这两种手术方式对患者呼吸循环系统的影响仍旧存在争议。在动物实验中，两种手术方式导致的机体对CO2的吸收率是相似的[21]，而现有临床实验研究表明[22]，与经腹腔镜相比，即使是在相同的CO2气腹条件下，后腹腔镜手术对患者心血管以及呼吸系统的改变较小；另外后腹腔镜CO2气腹不会产生下腔静脉压力梯度的增高，因此不会影响下肢静脉（气腹压力＜20mmHg）。类似的结果也可见于Nadu A[23]等的临床实验，后腹腔镜手术对患者呼吸循环系统的影响明显要小于经腹腔镜手术。张河元等[24]的临床实验显示在泌尿外科腹腔镜手术中，对患者呼吸功能的监测极为重要，应用每分钟通气量提高24.0%进行调节，可有效改善CO2气腹导致的PaCO2增加状况，因此适宜的通气策略的选择是十分必要的。

冯雪辛等[25]的临床实验中，将36例拟行择期后腹腔镜手术的老年患者（＞60岁）随机分为传统的容量控制组（A组）和压力控制-容量保证组（B组），每组18例，两组机械通气开始后、气腹开始后呼吸参数均调整为一样的数值，观察并记录两组患者在气腹前和气腹后10、30、60、120min的生命体征、呼吸力学及血气分析等参数的变化。结果发现气腹后两组患者气道峰压、动脉血二氧化碳分压与呼气末二氧化碳分压均有升高，其中A组这三项指标升高更加明显（P＜0.05），B组各项参数指标虽有升高，但仍在可接受的临床范围之内。因此，与传统的容量控制通气模式相比，压力控制-容量保证机械通气模式可以更加安全地用于老年患者后腹腔镜手术。

4 定压通气VS定容通气对妇科腹腔镜手术患者的影响

妇科腹腔镜手术多为截石体位，这需要调整通气保证患者的氧合以及正常的血气值[26]。

在Ogurlu M等[27]临床实验中，行妇科腔镜手术患者采用不同通气模式（VCV和PCV通气模式），比较两种通气模式对呼吸机制以及无创血流动力学参数的影响。60例女性患者随机分为VCV组（n=30）和PCV组（n=30），记录的时间点为麻醉诱导后10 min（T1）、气腹建立后15min（T2）以及结束气腹后10min（T3）。结果发现，采用定容通气模式的患者，在T2时间点其峰值气道压，平台期压力以及气道阻力明显高于PCV组患者。而在T2时间点，PCV组患者的肺顺应性明显高于VCV组患者，无创血流动力学参数两组无明显区别。相似的实验结果还可见于Gerardo Aguilar等[28]的临床实验中，20例择期行妇科腔镜手术的患者，BMI（19～26）kg/m2，手术时长≥90 min，随机分为1组和2组，每组10例患者，两组通气参数的设置均要保证呼气末CO2值在30～35mmHg之间，同时潮气量设定为8 mL/kg理想体重。1组，手术开始至45 min时间内，行定容通气模式，随后转换为定压通气模式。2组，手术开始至45min时间内，行定压通气模式，随后转换为定容通气模式。结果显示整个手术过程中，两组患者的血流动力学参数、肺内分流率、生理性死腔及肺泡死腔、总体动态肺顺应性以及总体气道阻力无明显差异。表明在妇科腔镜手术中，与定容通气模式相比，定压通气模式仅仅只有较低的峰值气道压这一优势。

5 小结

与定容通气模式相比，近几年定压通气模式的使用越来越多，关于两者对腔镜手术患者的气道压、动脉氧合以及血流动力学的影响的临床实验研究也不少见。大部分的临床试验结果表明两种通气模式对患者的呼吸循环系统的影响并无太大差异，但与定容通气模式相比，采用定压通气模式的患者其峰值气道压较低，另外对于肥胖患者，定压通气模式较定容通气模式能更好地改善患者动脉氧合[13，15]。峰值气道压并不能反映峰值肺泡压：峰值气道压更高，同时其与气管插管的阻力、吸入气流流速及肺的呼吸机制有关。峰值气道压与气压伤之间的关联十分微弱，与之相反的是，当气道平台压力大于35 cm H2O时，气道平台压力与机械通气所导致的气压伤之间有很大的关联[29]。

大量的临床试验表明，在腹腔镜手术期间，定压通气模式与定容通气模式对患者血流动力学的影响无太大差异，但采用定压通气模式的患者呼吸参数明显优于定容通气患者[30]。因此定压通气模式是安全的，且更优于定容通气模式。

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A review：ventilation strategy in patients during laparoscopic surgery

GU Zhen ZHU Minmin
Department of Anesthesia，Wuxi Sencond Hospital，the Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Wuxi 214000，China

Pneumoperitoneum（PP）is essential for adequate exposure in laparoscopic（LC）surgery where carbon dioxide（CO2）is the gas employedmostwidely for insufflation.The absorption of CO2can lead to the increase of arterial CO2pressure，which would induce the generation of hypercarbia，hence it is important for anesthesiologists to manage the ventilation of patients during the surgery.Mechanical ventilation is a fundamental tool in the clinical dailymanagement of anesthetic procedures，and volume-controlled ventilation（VCV）has been the universal ventilatorymode.Pressurecontrolled ventilation（PCV）was proposed as an alternative to VCV，there has been renewed interest in ventilatory pressure modes in anesthesia during different types of surgery.The different types of surgery included general laparoscopic surgery，retroperitoneal laparoscopic surgery and gynecologic laparoscopic surgery.Index parameter during ventilatorymanagementwas analyzed and compared，including air pressure，gas exchanges，hemodynamic changes，etc.

Pneumoperitoneum；Laparoscopic surgery；Ventilation；Anesthesia

R735.3

A

1673-9701（2015）36-0153-04

2015-09-16）

▲通讯作者