呼吸末正压通气对老年腹腔镜手术麻醉患者脑氧代谢和认知功能的影响*

陈业松 吴熠 李书庸 刘明

随着社会老龄化现象的加重，需行手术治疗的老年患者逐渐增加，老年患者常合并肺气肿、糖尿病、冠心病和高血压等疾病，增加了临床麻醉的难度[1]。腹腔镜手术具有术中出血少，手术创伤程度低和术后恢复时间短等优点，已被广泛应用于老年手术治疗中。但腹腔镜手术二氧化碳（CO2）气腹建立期间增加了生理应激反应程度，导致脑供氧和脑需氧失去平衡，严重影响术后认知功能的恢复[2]。相关研究显示，在气腹建立过程中适量增加呼吸末正压通气（Positive end expiratory pressure，PEEP）有助于改善血流动力学稳定程度和脑血氧饱和度（Cerebral oxygen saturation，rSO2）[3]。但关于PEEP对对老年腹腔镜手术麻醉患者脑氧代谢和认知功能的影响研究甚少，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院2014年1月-2015年4月老年腹腔镜手术患者100例，采用随机数字表法将患者分为研究组和对照组。研究组52例，其中男30例，女22例；年龄61~79岁，平均（66.85±6.58）岁；体重：50~74 kg，平均（64.03±6.29）kg；手术时间：139~197 min，平均（174.28±19.58）min；文化程度：小学28例，中学22例，大学2例；苏醒时间（18.65±7.01）min。对照组：48例，其中男31例，女17例；年龄62~80岁，平均（67.01±6.44）岁；体重：52~75kg，平均（65.16±6.17）kg；手术时间143~189 min，平均（175.11±19.34）min；文化程度：小学27例，中学20例，大学1例，苏醒时间（19.01±7.15）min。两组的性别、年龄、体重等一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。1.2 纳排标准 纳入标准：全部患者符合美国麻醉师协会（Association of anaesthetists USA，ASA）标准Ⅰ~Ⅱ级，年龄>60岁，能与医生进行正常的语言沟通[4]。排除标准：合并神经系统疾病，合并听觉功能障碍，合并视觉功能障碍，合并帕金森病，合并活动性肝病，肾功能异常，镇静类药物应用史，抗抑郁药物应用史，酗酒，文盲和精神性疾病等患者。

1.3 方法

1.3.1 麻醉方法 全部患者均完善术前准备，术前未采用任何药物，进入手术室后采用Ohmeda-Datex多功能麻醉监测仪（芬兰Datex-ohmeda公司），用于常规监测经皮血氧饱和度（transcutaneous oxygen saturation，SpO2）、有创血压（Invasive blood pressure，IBP）、心率（Heart Rare，HR）、呼气末二氧化碳分压（Partial endexpiratory pressure of carbon dioxide，PetCO2）、 动脉血二氧化碳分压（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2） 和 心 电 图（Electrocardiogram，ECG）等，建立外周静脉通道，22号穿刺针行桡动脉穿刺置管术用于监测有创动脉血压（Invasive arterial blood pressure，IABP），同时检测血气分析结果。采用Vista监测仪（美国Aspect公司），用于监测脑电双频（Bispectral index，BIS）指数，全部患者采用静脉吸入复合全身麻醉，静脉注射舒芬太尼0.5 μg/kg，顺苯磺酸阿曲库铵0.15 mg/kg，丙泊酚注射液1.75 mg/kg，气管插管后连接麻醉机，实施间歇正压通气，维持氧浓度吸入量60%，呼吸频率10~20次/min，潮气量8~10 mL/kg，参照术中PetCO2、PaCO2，调节呼吸参数，维持PaCO2处于正常参考值范围内，研究组采用5 cm H2O呼吸末正压通气（Positive end expiratory pressure，PEEP），对照组采用0 cm H2O PEEP。全部患者麻醉诱导后实施右颈内静脉逆行穿刺术，颅底置管10~15 cm至颈内静脉颈内静脉球部（外耳道水平），静脉导管口置肝素帽，肝素钠盐水封管，以备采血。采用吸入异氟烷（0.8 MAC），丙泊酚 4~6 mg/（kg·h），瑞芬太尼 0.5 μg/（kg·min）和顺苯磺酸阿曲库铵0.15 mg/（kg·h）剂量持续静脉泵入，维持腹腔内CO2充气压力13 mm Hg，手术完成后待患者彻底清醒时，肌力恢复正常后拔出气管导管，送入麻醉后监护病房（Post anesthesia care unit，PACU），手术结束时地佐辛5~10 mg静脉滴注。

1.3.2 检测方法 采集气腹前（T0）、气腹后1 h（T1）和气腹后2 h（T2）经颈内静脉球部采集血液样本，采用GEM Premier-3000型血气分析仪（美国Instrumentation Laboratory 公司）行血气分析检测，检测指标：动脉血氧分压（arterial partial pressure of oxygen，PaO2），动脉血二氧化碳分压（PaCO2），动脉血氧饱和度（arterial oxygen saturation，SaO2），血红蛋白（hemoglobin，Hb），颈内静脉血氧分压（internal jugular vein blood oxygen pressure，PjvO2）和颈内静脉血氧饱和度（internal jugular vein blood oxygensaturation，SjvO2）。

1.4 观察指标

1.4.1 脑氧代谢指标 参照Fick公式计算脑动脉血 氧 含 量（Cerebral arterial oxygen content，CaO2）=1.39×Hb×SaO2＋ 0.003×PaO2， 颈 内 静 脉 血 氧含 量（internal jugular venous oxygen content，CjvO2）=1.39×Hb×SjvO2＋0.003×PjvO2，脑动静脉血氧含量差值=CaO2-CjvO2，脑氧摄取率（Cerebral oxygen uptake rate，CERO2）=（CaO2-CjvO2）/CaO2×100%[5]。

1.4.2 认知功能 手术前1 d、手术后1 d、手术后7 d由专人采用简易智力状态检查表（Mini Mental State Examination，MMSE）评估，评估内容：语言、回忆、计算力、注意力、记忆力和定向力，共30项，总分30分，MMSE评分≤23分且较基础值降低超过2分者评估为认知功能障碍。

1.5 统计学处理 使用SPSS 18.0统计软件进行分析，计量资料采用（±s）表示，比较采用t检验，计数资料采用 字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组的脑氧代谢指标比较 T0时刻，两组的SjvO2、CaO2-CjvO2值和CERO2比较差异无统计学意义（P>0.05），研究组T1、T2时刻上述指标均明显低于对照组，两组比较差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 两组的脑氧代谢指标比较（x-±s） %

2.2 两组的认知功能比较 研究组手术前1 d MMSE评分比较差异无统计学意义（P>0.05）；手术后1~7 d，研究组MMSE评分明显高于对照组，两组比较差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。研究组术后认知功能障碍患者6例，发生率为11.54%，对照组术后认知功能障碍患者16例，发生率为33.33%，两组比较差异有统计学意义（ 字2=6.91，P<0.01）。

表2 两组的MMSE评分比较（x-±s） 分

3 讨论

随着微创外科技术的逐渐发展，腹腔镜辅助下外科手术广泛应用于临床治疗中，气腹后CO2吸收对脑氧代谢平衡和脑血流灌注量等影响研究越受重视。CO2人工气腹引起二氧化碳分压显著增高，后者通过扩张脑血管，增加脑血流量，从而导致颅内压增高，最终影响脑氧代谢平衡状态[6]。目前关于脑氧代谢平衡的检测指标有脑动静脉血氧含量差（CaO2-CjvO2）、脑血氧饱和度（rSO2），颈内静脉血氧饱和度（SjvO2）和脑血流量（Cerebral blood flow，CBF）等[7]。其中SjvO2具有反映脑静脉血氧饱和度，用于监测全脑氧合功能[8]。通过脑氧代谢平衡Fick定律，即物质守恒定量，机体某一器官动脉血氧含量、静脉血氧含量与每分钟耗氧量相加，在脑氧耗量相对恒定的基础上，脑动静脉血氧含量差（AjvDO2）为脑动脉血氧含量（CaO2）与颈内静脉血氧含量（CjvO2）相差，AjvDO2与脑血流量呈负相关，即AjvDO2（CaO2-CjvO2）值越大，脑血流量越低，脑氧代谢平衡失调程度越严重[9-10]。当术中SaO2、Hb相对稳定的状态下，SjvO2有助于反映脑血流量和脑氧代谢平衡的改变[11]。因此，SjvO2、AjvDO2是用于监测脑血氧代谢平衡的常用指标。参照Fick定律，脑氧耗量（Cerebral oxygen consumption，CMRO2）=CBF×（CaO2-CjvO2）， 而 脑 氧 摄 取 率（Cerebral oxygen uptake rate，CERO2）=（CaO2-CjvO2）/CaO2×100%，脑氧耗量或脑氧摄取率越高，脑组织氧供减少，导致脑氧代谢平衡失调，脑组织受损越严重，其中CMRO2或CERO2越高，脑氧代谢平衡失调现象越严重[12]。但关于呼吸末正压通气对老年腹腔镜手术麻醉患者脑氧代谢平衡和术后认知功能的影响研究甚少。

本研究结果显示，建立CO2气腹前，PEEP=5 cm H2O与PEEP=0 cm H2O患者脑氧代谢指标（SjvO2、CaO2-CjvO2、CERO2）比较差异无显著性，建立CO2气腹1~2 h后，PEEP=5 cm H2O患者上述指标均明显低于PEEP=0 cm H2O患者，随着建立CO2气腹时间的延长，SjvO2逐渐增高，CaO2-CjvO2、CERO2逐渐下降，两者均呈现脑氧代谢平衡失调趋势，但加用5 cm H2O PEEP后有助于减轻脑组织血流速度的下降，改善正压通气时脑血流-代谢调节功能，促进脑组织储备高能磷酸，保护脑组织，避免术后认知功能障碍[13]。同时，本研究表明，PEEP=5 cm H2O与PEEP=0 cm H2O患者术前认知功能比较差异无显著性，术后1~7 d后前者认知功能明显优于后者，且认知功能障碍发生率显著降低。PEEP通过膨胀和稳定坍陷的肺泡，改善肺顺应性和动脉血氧合功能，增加二氧化碳交换面积，降低PaCO2，改善脑过度血流灌注状态，改善CO2气腹导致的脑氧代谢平衡失调，其中脑氧代谢平衡与认知功能显著相关，PEEP通过增加降低脑氧摄取率，增加脑氧供，促进脑氧供需平衡，保护脑部组织，最终降低术后认知功能障碍发生风险[14-15]。

综上所述，老年腹腔镜手术麻醉期间呼吸末正压通气有助于显著改善脑氧代谢平衡，降低术后认知功能障碍风险。

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