CO2吸收量表预测胸腹腔镜联合食管癌根治术后CO2蓄积并发症的价值

段文明, 汪 洋, 于婵娟

(新疆医科大学附属肿瘤医院1麻醉科， 2胸外科， 乌鲁木齐 830011)

胸腹腔镜联合食管癌根治术较传统食管癌根治术手术创伤小，恢复快，并发症发生率低。但胸腔镜和腹腔镜手术在解剖分离过程中会导致手术腔隙吸收CO2，导致CO2蓄积，从而引起CO2蓄积并发症。CO2蓄积并发症的发生率在15%左右[1]，其对于患者的术后康复和远期预后具有不利影响。因此，临床上迫切需要建立一个应用于胸腹腔镜联合食管癌根治术患者的CO2吸收评估量表，通过术前评估患者的呼吸功能、循环系统功能和肿瘤情况，并纳入手术时间和术中呼气末CO2水平，对患者术后CO2蓄积并发症的发生情况进行预测，为通过采取针对性的预防措施来降低术后CO2蓄积并发症的发生率提供依据。本研究回顾性收集行胸腹腔镜联合食管癌根治术患者的临床和病理资料，通过二项分类Logistic回归模型鉴定其发生CO2气腔并发症的独立预测因子，根据调整OR值对独立预测因子进行赋分，建立CO2吸收评分量表，并通过接收者工作特征曲线评估该评分量表预测行胸腹腔镜联合食管癌根治术患者CO2气腔并发症发生情况的价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料选择2013年1月-2016年12月在新疆医科大学附属肿瘤医院行胸腹腔镜联合食管癌根治术的410例患者(推衍队列)作为研究对象。其中男性224例、女性186例，年龄35～79岁，中位年龄60岁。病变位于胸上段125例、胸中段209例、胸下段76例，根据国际抗癌联盟2009年第七版食管癌分期标准[2]： T0期5例，T1期37例，T2期135例，T3期182例，T4期51例，N0期276例，N1期134例，M0期406例，M1期4例。TNM分期：0期4例，Ⅰ期31例，Ⅱ期263例，Ⅲ期97例，Ⅳ期15例。选择同期在新疆医科大学附属肿瘤医院行胸腹腔镜联合食管癌根治术的另外120例患者(验证队列)作为研究对象，通过由推衍队列开发的CO2吸收评估量表对其术后CO2蓄积并发症的发生情况进行预测，评估CO2吸收评估量表的预测价值。纳入标准：(1)病理组织学检查结果明确诊断为食管癌者；(2)年龄18～79岁；(3)卡氏评分(kps)≥70分；(4)术中麻醉方式均行单腔气管插管持续CO2吹入(人工气胸)方法；(5)全麻胸腹腔镜下行食管癌根治术；(6)临床、病理资料完整；(7)患者及家属知情同意，自愿参加本研究。排除标准：(1)既往有恶性肿瘤史；(2)术前行放、化疗;(3)外科手术操作不当或因胸膜粘连严重，中转为开胸手术者。

1.2变量定义以研究对象是否发生CO2蓄积并发症为因变量(1为是，0为否)，以年龄(二分类变量：1为≥60岁，0为<60岁)、性别(二分类变量：1为男，0为女)、肿瘤TNM分期(二分类变量：1为Ⅲ、Ⅳ期，0为0～Ⅱ期)，肿瘤部位(多分类变量：1为食管下段，2为食管中段，3为食管上段)，淋巴结转移情况(多分类变量：1为无，2为≤8个，3为>8个)，手术时间(多分类变量：1为<3 h，2为3～6 h，3为>6 h)，术中呼气末CO2水平(多分类变量：1为<35 cmH2O，2为35～45 cmH2O，3为>45 cmH2O)，术前肺功能(通过1 s用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)进行评估，二分类变量：1为FEV1/FVC<70%，0为FEV1/FVC≥70%)和循环系统功能(通过左心室射血分数(LVEF)进行评估，二分类变量：1为≤50%，0为>50%)为自变量。

1.3统计学处理采用SPSS 17.0统计软件完成，以P<0.05为有统计学意义。单因素分析采用卡方检验，将P<0.05的因素纳入多因素分析，多因素分析采用二项分类Logistic回归模型；采用接收者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristics curve，ROC)评估所开发的量表预测CO2气腔并发症的价值，获得ROC曲线下面积(AUC)，ROC曲线下面积的比较采用Z检验，Z=|AUC1-AUC2|/sqrt(SE1^2+SE2^2)。

2 结果

2.1CO2吸收评估量表的开发

2.1.1 单因素分析 推衍队列中65例患者发生CO2蓄积并发症，单因素分析结果显示，术前FEV1/FVC、LVEF、肿瘤TNM分期、肿瘤部位、淋巴结转移情况、术中呼气末CO2水平和手术时间在发生CO2蓄积并发症患者和未发生CO2蓄积并发症患者差异有统计学意义(表1)。

2.1.2 多因素分析 将术前FEV1/FVC、LVEF、肿瘤TNM分期、肿瘤部位、淋巴结转移情况、术中呼气末CO2水平和手术时间纳入多因素分析，对推衍队列的多因素分析结果显示，术前FEV1/FVC<70%、LVEF≤50%、肿瘤TNM分期为Ⅲ、Ⅳ期、肿瘤位于食管中、下段及发生淋巴结转移是CO2气腔并发症的独立预测因子(表2)。根据多因素分析所得的调整OR值建立CO2吸收评估量表，当调整OR值位于1.5～2.0时赋分为1、位于2.0～3.0时赋分为2，则建立一个分值范围为0～10的量表(表3)。

表1 推衍队列发生CO2蓄积并发症患者和未发生CO2蓄积并发症患者的单因素分析结果

表2 推衍队列病例组与对照组的多因素分析结果

表3 CO2吸收评估量表的赋分方法

2.2CO2吸收评估量表的验证利用CO2吸收评估量表对推衍队列进行评分，根据评分对其发生CO2气腔并发症的发生情况进行预测，其ROC曲线下面积为0.923(图1，标准误：0.013，95%CI：0.897～0.949，P<0.001)，其预测的最佳截断值为6，即当以评分≥6为预测CO2气腔并发症发生的标准时，其预测价值最高，此时预测的灵敏度为90.77%，特异度为76.81%。验证队列中有20个患者发生CO2气腔并发症，利用CO2吸收评估量表对推衍队列进行评分，根据评分对其发生CO2气腔并发症的发生情况进行预测，其ROC曲线下面积为0.915(图2，标准误：0.027，95%CI：0.862～0.969，P<0.001)，推衍队列与验证队列ROC曲线下面积的比较结果显示二者之间的差异无统计学意义(Z=0.267，P=0.395)。

3 讨论

胸腹腔镜联合行食管癌根治术，是目前广泛采用的食管癌微创手术治疗方式，术中可采用单肺通气或者人工气胸的方法进行单肺通气，食管癌术中采用人工气胸是手术操作进入胸腔后开始予2 L/min CO2持续吹入右侧胸腔，保持胸腔内8～10 mmHg压力形成人工气胸，压迫右侧肺萎陷，动态监测PetCO2，将PetCO2维持在35～45mmHg，以进行围手术期的呼吸系统管理。胸腔镜以及腹腔镜手术在解剖分离手术的过程中都会引起对形成手术腔隙的CO2的吸收，尤其是胸腹腔镜单腔气管插管后行人工气胸下食管癌根治术的患者。胸腔表面、腹腔表面以及手术创面均会导致作为充气介质的CO2大量的吸收进入患者的体内，形成CO2蓄积，从而引起CO2蓄积并发症。

图1 CO2吸收评估量表预测推衍队列CO2气腔并发症的ROC曲线

图2 CO2吸收评估量表预测验证队列CO2气腔并发症的ROC曲线

从术中管理的角度来说，CO2的大量吸收会导致患者循环功能的波动，从术后康复的角度说，CO2的大量吸收会导致患者术后胸膜、腹膜的剧烈疼痛,不利于术后康复，从远期预后来讲，CO2气腹是影响胸腹腔镜术后转移的重要因素。术中CO2对于循环系统的影响，主要由于引起胸腹腔酸碱代谢紊乱的影响。腹腔镜时腹内压的增高使腹腔内的容量血管受压，肾血流量减少，进而激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，同时高碳酸血症可引起儿茶酚胺的升高:一方面CO2气腹所致的高碳酸血症作用于外周神经系统，可通过体液因子刺激交感神经，导致儿茶酚胺释放增加，进而出现脏器功能的变化;另一方面也可直接作用于中枢神经系统，使机体神经内分泌、呼吸和循环等系统发生相应的改变，主要增加心脏交感神经的活动[3]。高碳酸血症也可以直接抑制心肌作用,使心搏指数下降,这一点对心血管疾病或老年患者极为不利[4]。高碳酸性酸中毒可引起肺血管的收缩，减少肺内分流(QS/QT)[5]，随着氧离曲线的右移，血红蛋白的携氧能力降低，这种情况严重时又可引起缺氧[6]，进一步引起消化、内分泌等其他系统的生理功能变化[7]。 CO2对于呼吸系统的影响是在于胸腹腔镜联合食管癌手术的术野操作离心肺都很贴近，术中不论行双腔插管单肺通气还是二氧化碳人工气胸对于CO2的排出以及通气的影响都非常的大，术中必须进行特殊的肺保护策略对于心肺功能进行保护才能保证患者围手术期的安全。CO2对于食管癌患者远期预后产生影响的机制包括[8]：(1)引起胸腹酸碱代谢的紊乱[9]。(2)造成局部的胸膜、腹膜超微结构的改变[10]。(3)影响肿瘤黏附分子的表达[11]。(4)抑制腹腔的局部免疫功能[12]。因此临床上迫切需要建立一个应用于胸腹腔镜联合食管癌根治术患者的CO2吸收评估量表，对患者术后CO2蓄积并发症的发生情况进行预测，为通过采取针对性的预防措施来降低术后CO2蓄积并发症的发生率提供依据。

本研究通过对410例行胸腹腔镜联合食管癌根治术的患者进行多因素分析发现，术前肺功能(FEV1/FVC)、循环系统功能(LVEF)、肿瘤TNM分期、肿瘤部位和淋巴结转移情况是CO2蓄积并发症的独立预测因子，可应用于预测CO2蓄积并发症，值得注意的是，手术时间和术中呼气末CO2水平不是CO2蓄积并发症的独立预测因子，这可能是由于这两项指标是由肿瘤的临床、病理特征所决定的。然后，根据多因素分析所得的调整OR值建立了CO2吸收评分量表，利用该评分量表对推衍队列和验证队列CO2蓄积并发症的发生情况进行了预测，结果显示该量表预测推衍队列和验证队列CO2蓄积并发症的ROC曲线下面积分别为0.923(标准误：0.013，95%CI：0.897～0.949，P<0.001)和0.915(标准误：0.027，95%CI：0.862～0.969，P<0.001)，且两者ROC曲线下面积之间差异无统计学意义(Z=0.267，P=0.395)。提示CO2吸收评估量表能有效预测腔镜食管癌根治术后CO2蓄积并发症发生的风险，首先可为食管癌患者选择腔镜手术或开胸手术提供参考，其次可根据评分在术前、术中及术后采取针对性的预防和治疗措施降低术后CO2蓄积并发症的发生率、减轻CO2蓄积并发症的危害。

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