允许性高碳酸血症机械通气对腹腔镜手术老年轻度慢阻肺患者脑组织氧合及术后认知功能的影响

万瑞莲, 张 庆

(安徽医科大学附属合肥医院 麻醉科, 安徽 合肥, 230011)

常规手术通气过程中，较大的潮气量是引起机械通气肺损伤的重要因素，因此临床上提出运用小潮气量的保护性通气策略，应用这种策略过程中产生的可被接受的呼吸性酸中毒被称为允许性高碳酸血症(PHC)[1]。腹腔镜手术因其创伤小、出血少、术后疼痛轻、恢复快的优势，常作为临床医生的首选。研究[2]表明，以小潮气量联合适当外源性呼吸末正压(PEEP)为主要措施的肺保护性通气策略可减轻急性肺损伤，改善肺内分流和氧合。腔镜手术中动脉血二氧化碳分压的改变引起脑血液循环的变化对老年慢阻肺患者术中脑氧代谢及术后认知功能的影响尚不十分清楚。本研究探讨允许性高碳酸血症机械通气对腹腔镜下手术的老年慢阻肺患者术中脑氧代谢和术后认知功能的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院收治的腹腔镜下手术(包括直肠癌根治术、卵巢癌根治术、乙状结肠癌根治术)的老年轻度慢阻肺患者60例，按照通气方式分为常规通气组30例与允许性高碳酸血症机械通气组30例。纳入标准: 年龄60～80岁，体质量指数(BMI) 18～24 kg/m2, ASA分级Ⅱ、Ⅲ级，心功能分级Ⅰ、Ⅱ级，左心室射血分数≥50%, 有轻度慢性阻塞性肺部疾病; 无神经系统及精神疾病病史，无严重视觉及听觉功能障碍; 未使用镇静剂、抗抑郁药，无严重的心律失常，无严重肝肾功能障碍及电解质紊乱，无脑出血或脑梗死等引起颅内压增高的病史; 能与医生正常沟通。

1.2 通气方法

常规通气组(N组)的通气参数: VT8～12 mL/kg, 呼吸频率(RR) 12～14 次/min, 呼吸比1∶2, 维持动脉血二氧化碳分压[p(CO2)] 35～45 mmHg, 以血气分析结果调节通气指标。允许性高碳酸血症机械通气组(H组)的通气参数: VT6～8 mL/kg, RR 12～14 次/min, 呼吸比1∶2, 维持p(CO2) 45～65 mmHg, pH值>7.2, 以血气分析结果调节通气指标。

2组患者术前禁食12 h, 术前30 min均未用抗胆碱能药物及抗5-羟色胺类等药物。入室后采用多功能麻醉监测仪常规监测无创血压(BP)、心电图(ECG)、心率(HR)、呼气末二氧化碳分压(PETCO2)、体温(T)、脉搏血氧饱和度(SpO2)、脑电双频谱指数(BIS), 连接脑组织氧饱和度(rSO2)监测仪，开放外周静脉通路。麻醉后经右颈内静脉逆行穿刺置管至颈内静脉球部，肝素封管以备采血样(颈静脉球部采血速度<2 mL/min), 行桡动脉穿刺置管，以采血、测压。经静脉注射咪达唑仑0.04 mg/kg、舒芬太尼0.4～0.6 μg/kg、丙泊酚1.5～2.0 mg/kg, 待BIS值降为45～55时静脉注射罗库溴铵0.6～0.9 mg/kg, 达到肌松时间后行气管插管，确认在气管内后接麻醉机行机械通气。术中维持BIS值40～60。

2组麻醉维持: 丙泊酚4～6 mg/(kg·h)和瑞芬太尼0.25～0.50 mg/h, 维持BIS值40～60。人工气腹开始后，即调节呼吸频率和潮气量, 2组p(CO2)分别维持在各自的目标值内。应用近红外光仪连续监测rSO2, 2个rSO2电极片对称放置于患者额部中线两侧，取两侧的平均值。术毕不使用任何催醒药物，术毕回PACU观察患者苏醒情况。术后采用蒙特利尔认知评估(MoCA)评分评价认知功能。

1.3 观察指标

于麻醉后气腹前10 min (T0)、气腹50 min(T1)、100 min (T2)、气腹结束后10 min (T3), 经桡动脉和颈内静脉球部采集血样，各1 mL。使用i-STAT便携式血气分析仪行血气分析，检测动脉血氧饱和度(SaO2)、动脉血氧分压[p(O2)]和颈内静脉血氧饱和度(SjvO2)、颈内静脉血氧分压(PjvO2), 计算动脉-颈内静脉血氧含量差(Da-jvO2)和脑氧摄取率(CERO2)。根据Fick公式分别计算动脉-颈内静脉氧含量差(Da-jvO2)和脑氧摄取率(CERO2): CaO2=Hb×1.36×SO2+0.0031×p(O2), CjvO2=Hb×1.36×SjvO2+0.0031×PjvO2, CERO2=(CaO2-CjvO2)/CaO2×100%。连续监测rSO2。于术前1 d及术后1、3 d采用MoCA[3]对患者进行认知功能测试。测试结总分30分，均以≥26分为认知功能正常，<26分为术后认知功能障碍[4]。

1.4 统计学方法

应用SPSS 16.0统计分析软件对数据进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用成组t检验，组内比较用重复测量设计的方差分析，计数资料比较用卡方检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2组患者年龄、BMI、性别构成比、ASA分级、麻醉时间、手术时间比较，差异无统计学意义(P>0.05), 见表1。2组T0时p(CO2)、pH值、Da-jvO2、CERO2和rSO2比较，差异无统计学意义(P>0.05); 与N组相比, H组T1、T2时p(CO2)和rSO2升高, pH值、Da-jvO2和CERO2显著降低(P<0.05); 与T0相比, T1～T3时2组Da-jvO2和CERO2降低, H组p(CO2)和rSO2升高, pH值、Da-jvO2和CERO2显著降低(P<0.05), 见表2。与N组相比, H组术后MoCA评分升高，术后认知功能障碍发生率显著降低(P<0.05); 与术前1 d比较, 2组术后1～3 d的MoCA评分显著降低(P<0.05), 见表3。

表1 2组患者一般资料比较

表2 2组患者不同时间点脑氧代谢的比较

与N组相比, *P<0.05; 与T0相比, #P<0.05。

表3 2组患者术后各时点MoCA评分和术后认知功能障碍发生率的比较

与N组相比, *P<0.05; 与术前1 d相比, #P<0.05。

3 讨 论

rSO2监测可评估脑氧供需平衡状况和脑血流变化情况[5]。本研究中N组气腹后50、100 min时Da-jvO2、CERO2高于H组, rSO2低于H组，提示允许性高碳酸血症机械通气可降低脑氧代谢、提高脑氧合。慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一组以慢性不可逆性或可逆性气道阻塞、呼气阻力增加、肺功能不全为共同特征的疾病总称。根据中国慢性阻塞性肺疾病诊断指南，第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)比值<70%为存在气流受限，此时即可诊断为慢阻肺，疾病严重程度可分为以下4级: Ⅰ级为FEV1%≥80%, Ⅱ级为FEV1% 50%～<80%, Ⅲ级为FEV1% 30%～<50%, Ⅳ级为FEV1%<30%或者FEV1%<50%伴呼吸衰竭，本研究选择慢阻肺Ⅰ级患者。有关文献[6]报道COPD患者会存在认知能力的下降，疾病越严重其下降程度越大。

允许性高碳酸血症机械通气能改善老年患者早期术后认知功能，可能和增加脑血流，改善脑氧代谢有关。Zhou等[7]在缺氧缺血性脑损伤动物实验中发现，轻中度的高碳酸血症时，有更多的氧提供给脑组织，促进葡萄糖有氧代谢，以保证组织的高能磷酸的储备，从而产生脑保护作用。龚小慧等[8]对急性呼吸衰竭新生猪的研究发现，允许性高碳酸血症机械通气可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。

脑氧供需平衡监测对于指导脑复苏治疗及评定脑复苏疗效都有着重要意义。本研究2组患者年龄、ASA分级情况、手术时间和类型、气腹时间及麻醉药差异均无统计学意义，且以BIS作为麻醉深度的评价标准, 2组均维持在40～60, 排除了以上因素对术后认知功能的影响。蒙特利尔认知评估量表(MoCA)的设计理念是对大脑进行一个简要的神经心理扫描，其最重要的作用是快速而敏感地评估轻度认知功能障碍[9]。李井柱等[10]研究表明, MoCA法较MMSE法敏感性明显升高，其敏感性达90%, 而特异性虽然较MMSE法略低，但仍在80%以上，所以此方法可用于评估老年患者POCD。本研究结果显示, H组术后1周内的MoCA评分高于N组，术后认知功能障碍发生率明显低于N组，提示允许性高碳酸血症机械通气可以改善老年患者术后认知功能。

术后认知功能障碍(POCD)是指患者在麻醉手术后出现的长期存在的精神状态及认知功能等的显著减退，同时可能伴有社会活动能力的降低，在老年人中表现尤为明显[11]。Vets等[12]研究表明，行腹部手术的老年患者，术中rSO2下降的发生率约为20%, 如术中进行rSO2监测，则可明显减少老年患者POCD的发生并缩短住院时间。老年患者行非心脏手术术后认知功能障碍(POCD)发生的风险增高[13]。老年人脑血管会发生不同程度的硬化，其顺应性降低，自动调节能力降低，围术期更容易发生脑缺血缺氧损害，发生脑氧代谢失衡。允许性高碳酸血症时,p(CO2)升高，脑血管发生扩张，脑血流量增加，可能降低了脑组织发生潜在缺血缺氧的风险，改善脑氧代谢，从而产生脑保护作用，降低POCD的发生率。由于个体rSO2基线值存在差异，没有明确的估计脑组织损害的rSO2界值，但大量的临床研究表明了它们之间存在一定的相关性。因此，早期采用积极主动的干预措施来处理rSO2下降，进行脑保护可以防止脑缺氧可减少POCD的发生，从而改善患者术后生活质量。

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