PLMA喉罩通气静脉麻醉对胸腔镜纵隔肿瘤切除患者术后谵妄及NGAL、S100β蛋白的影响

袁江， 高兆明， 张扬， 冯凯， 张永学

滨州市人民医院 1普胸外科, 2麻醉科 (山东滨州 256610)

纵隔肿瘤是胸外科的一种常见疾病，临床治疗上以手术为主，传统的开胸手术创伤大、恢复慢，随着微创技术的发展，胸腔镜下纵隔肿瘤切除手术已经成为了主流的手术方式[1]。术后谵妄是常见的麻醉术后神经系统并发症，严重影响患者预后[2]。因此，寻求一种安全有效的麻醉方法，保证患者手术过程中的血流动力学稳定，同时降低谵妄的发生率具有重要意义。常规的双腔支气管内插管，可能导致气道损伤、黏膜损伤、咽部不适等并发症，影响循环呼吸，还会兴奋交感神经，引起机体炎症应激反应，改变血流动力学[3]。LMA-Proseal喉罩(proseal laryngeal mask airway，PLMA)是第3代喉罩，与气管插管相比，喉罩更加易于插入，并发症更低，且具有应激小、血流动力学稳定、呼吸力学稳定等优点[4]。但关于PLMA喉罩对术后谵妄的影响及发生机制目前仍无确切定论。临床实践表明，患者术中炎症应激反应、脑氧代谢失衡与围术期谵妄的发生密切相关[5]。人中性粒细胞明胶酶相关性脂质运载蛋白(NGAL)为脂质运载蛋白家族一员，与机体炎症反应和应激反应密切相关，钙离子结合蛋白(S100β)为脑损伤重要标志物。相关临床实践表明术后谵妄患者的血NGAL、S100β明显升高，对血NGAL、S100β监测对于预测术后谵妄的发生具有重要意义[6-7]。本研究通过观察PLMA喉罩全麻对胸腔镜下纵隔肿瘤切除的临床效果，探究其对患者术后谵妄及NGAL、S100β蛋白的影响，以期为临床手术麻醉提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2014年2月至2017年2月在我院行胸腔镜下纵隔肿瘤切除的100例患者作为本次研究对象，按随机数字表法分为对照组和观察组，每组50例。两组性别、年龄、肿瘤类型、肿瘤最大径等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。本研究经我院伦理委员会批准。

项目例数性别(例)肿瘤类型(例)男女神经源性肿瘤胸腺瘤畸胎瘤其他年龄(岁)肿瘤最大径(cm)对照组503119191510658.4±4.63.6±0.7观察组503317211411457.3±4.13.5±0.62/t值0.1740.5821.2620.767P值0.6770.9010.2100.445

1.2 纳入标准 (1)所有患者经CT及MRI影像学确诊为纵隔肿瘤[8]；(2)所有患者均进行胸腔镜下肿瘤切除，并经术前简明精神状态评分量表排除认知功能障碍；(3)肿瘤直径<6 cm，未发生明显周围血管侵犯；(4)均为原发性纵隔肿瘤；(5)患者或家属均签署知情同意书。

1.3 排除标准 (1)排除严重心、肝、肾功能障碍患者；(2)排除伴有免疫系统疾病患者；(3)排除伴有凝血功能障碍疾病患者；(4)排除上纵隔内胸腔镜切除困难的肿瘤患者；(5)排除妊娠期、哺乳期妇女；(6)排除合并患有重症肌无力患者。

1.4 方法 所有患者均采取仰卧体位，并进行心率、心电图、血氧饱和度、动脉压监测，并在术前配备好气管插管设备，以防术中需要行气管插管。观察组患者在术前进行东茛菪碱3 mg肌内注射，采用0.3 μg/kg 右旋美托咪啶、2.0 mg/kg丙泊酚、3.0 μg/kg舒芬太尼、0.5 mg/kg罗库溴胺进行麻醉诱导。观察组患者根据其体形选择合适型号的PLMA喉罩(体重30～50 kg：3 号，体重50～90 kg：4 号)，使用盲探法将喉罩置入后检查是否漏气，再将气体排出；沿上腭将喉罩插入并在出现阻力后停止，开始充气，连接简易呼吸器观察患者的呼吸状态，确认后固定，连接人工呼吸机并调整呼吸机参数。所有喉罩置入工作由同一名技术熟练的麻醉医师进行操作。喉罩置入成功后持续泵入丙泊酚4～5 mg/(kg·h)、吸入1%七氟烷维持麻醉。术中维持脑电双频指数(BIS)值40～60。诱导后如有呼吸抑制，可手控辅助呼吸直至自主呼吸恢复。根据手术需要分次小剂量追加舒芬太尼。

对照组患者麻醉诱导同观察组，采用双腔支气管插管：用可视喉镜暴露声门后将双腔管插入气道，采用听诊和纤支镜进行确认和定位。维持除喉罩组药物外，用顺苯磺酸阿曲库铵间断注射维持麻醉。前纵隔肿瘤患者采取侧卧、身体后仰15°，后纵隔肿瘤患者侧卧、身体前倾15°，手术开始用0.375%罗哌卡因注射液行手术切口所在肋间神经阻滞，采用三孔操作，并根据患者的肿瘤位置选择合适的观察孔，进行胸腔镜下肿瘤切除手术。

1.5 观察指标

1.5.1 临床观察比较 记录并比较两组的术前麻醉时间、手术时间、排气时间、复苏时间、拔管时间(在胸腔闭式引流量<100 mL/d后拔管)、复苏躁动呛咳、咽部不适、术后感染及胃肠道反应发生率。

1.5.2 血流动力学指标 记录和比较两组麻醉诱导前(T0)、喉罩或插管开始前(T1)、喉罩或插管即刻(T2)、喉罩或插管后5 min(T3)、拔管后(T4)的心率(HR)、平均动脉压(MAP)以及血氧饱和度(SpO2)。

1.5.3 脑氧代谢 分别于T1、T2、T3、T4时采集动脉和右侧颈内静脉球部血，采用全自动血气分析仪进行血气分析，脑氧耗/脑糖耗比值(CMRO2/CMRGlu)、脑血流量/脑氧耗比值(CBF/CMRO2)。

1.5.4 S100β与NGAL蛋白水平监测 麻醉前和术后3 d分别进行静脉采血，采血量2 mL，采用离心机离心5 min，离心条件为3 000 r/min，收集上清液，将待测样品置于-80℃进行保存。检测时将样品放置冰上进行解冻，检测方法采用ELISA法进行测定，分别检测血S100β与NGAL蛋白水平，检测试剂盒购自美国ADL公司。

1.5.5 术后谵妄监测 分别于术后24、48、72 h采用谵妄评定方法中文修订版(Confusion Assessment Method-Chinese reversion，CAM-CR)量表[9]对两组患者进行术后谵妄的评估，统计两组术后谵妄发生率并做统计学比较。

1.6 统计学方法 采用SPSS 20.0统计软件，采用例数表示百分比，采用2检验比较组间差异；采用表示计量资料，采用t检验比较组间差异；采用重复测量方差分析血流动力学指标；以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床指标比较 两组全部顺利完成手术，观察组喉罩麻醉期间未发生转气管插管。两组手术时间、排气时间、术后感染及胃肠道反应发生率比较，均差异无统计学意义(P>0.05)。观察组术前麻醉时间、复苏时间、拔管时间、复苏躁动呛咳发生率、术后咽部不适发生率显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2～3。

项目例数术前麻醉时间(min)手术时间(min)复苏时间(min)拔管时间(d)排气时间(d)对照组5046.53±3.4542.98±5.4517.89±2.243.43±0.342.44±0.23观察组5028.42±3.2944.87±4.8611.53±1.783.30±0.292.38±0.19t值26.8621.83015.1782.0571.422P值0.0000.0700.0000.0420.158

表3 两 组术后咽部不适、术后感染、复苏躁动呛咳、胃肠道反应发生情况比较 例(%)

2.2 血流动力学比较 两组HR、MAP在T0、T1、T2、T3、T4的趋势均为先升高后下降(F=15.097，P=0.000；F=13.156，P=0.000)，SpO2则是先下降后升高(F=6.071，P=0.001)，但观察组T1、T2、T3时间点的HR、MAP、SpO2在上述时间点波动更小、更为稳定，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4～6。

表4 两组不同时间HR比较 次/min

*与对照组比较P<0.05

组别例数T0T1T2T3T4对照组5081.61±7.4688.17±8.0696.45±8.8190.29±8.3587.02±7.63观察组5080.54±7.7584.86±7.84∗89.90±8.36∗86.32±7.91∗82.76±7.48

*与对照组比较P<0.05

组别例数T0T1T2T3T4对照组5098.61±1.0297.34±1.7697.05±1.8897.16±1.4597.65±1.18观察组5098.58±1.0498.23±1.12∗97.90±1.46∗98.24±1.22∗98.37±1.07

*与对照组比较P<0.05

2.3 脑氧代谢指标监测 两组T1时刻CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2比较均差异无统计学意义(P>0.05)，两组T2、T3时刻CMRO2/CMRGlu及CBF/CMRO2较T1时刻均明显升高(P<0.05)，而T3、T4时刻观察组CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2较对照组明显降低(P<0.05)。两组CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2在不同时间点比较差异均有统计学意义(F=4.256、P=0.000；F=11.461、P=0.000)。见表7、8。

组别例数T1T2T3T4观察组50203.1±18.2217.2±19.1∗220.5±16.3∗207.4±15.8∗对照组50204.2±17.8223.3±17.3∗235.5±15.9∗△256.1±17.4∗△

*与T1比较P<0.05;△与观察组同时间点比较P<0.05

组别例数T1T2T3T4观察组5017.6±2.620.5±2.3∗20.2±2.2∗19.6±2.4∗对照组5017.8±2.721.2±2.5∗22.9±2.2∗△24.6±2.6∗△

*与T1比较P<0.05，△与观察组同时间点比较P<0.05

2.4 S100β蛋白与NGAL水平 麻醉前，两组患者血S100β蛋白与NGAL，差异无统计学意义(P>0.05)；术后3 d，两组患者血S100β蛋白与NGAL均明显升高，同麻醉前相比，差异有统计学意义(P<0.05)；观察组术后3 d血S100β蛋白与NGAL较对照组明显降低(P<0.05)。见表9。

项目例数S100β(pg/mL)NGAL(ng/mL)麻醉前术后3 d麻醉前术后3 d对照组50448.34±124.16552.20±101.19∗38.64±12.8587.46±19.59∗观察组50439.05±131.92504.26±98.75∗40.58±11.0764.82±22.93∗t值0.3632.3980.8095.308P值0.7180.0180.4210.000

*与麻醉前比较P<0.05

2.5 术后谵妄监测 观察组术后谵妄3例，对照组出现谵妄11例，观察组谵妄发生率(6.0%)明显低于对照组(22.0%)(2=5.316，P=0.021)。

3 讨论

术后谵妄是麻醉术后常见的神经系统并发症，根据相关研究[10]，患者全身麻醉后谵妄发生率可以达到20%，不利于患者术后恢复。患者身体机能、麻醉药物使用、手术创伤所造成的应激反应和炎症反应均对中枢系统产生影响，引起患者认知功能下降诱发术后谵妄。

随着微创技术的发展，胸腔镜手术已经代替传统的开胸手术，成为了纵隔肿瘤切除常用的手术方式。其中全麻双腔插管胸腔镜手术是较为经典的纵隔肿瘤切除术式，但气管插管可能导致气道损伤、黏膜损伤、咽部不适等并发症，影响循环呼吸，还会兴奋交感神经，改变血流动力学指标。喉罩麻醉除了可以达到和气管插管相同的通气效果，还能满足自主呼吸下全麻的要求，具有对喉部刺激小、操作简便、置入迅速的优点，有效减轻机械刺激引起的反射性交感神经过度兴奋，已经在外科手术中广泛应用[11]。普通喉罩通过其前部的充气囊充气形成密封圈，然后压迫喉部实现封闭。其缺点是压迫会伴随着时间的延长而加重，可能对局部黏膜造成破损，引起出血、溃疡；此外，普通喉罩建立的气道不稳定，同期过程中容易出现舌后坠，发生气道阻塞。PLAM喉罩是第3代喉罩，外形设计符合人体咽喉解剖结构，其与普通喉罩的不同之处在于通过喉罩的前端和后端的突起与咽喉组织密切接触形成密闭圈，弥补了上述传统缺陷，而且可以在发生气道阻塞时立即实施插管，保障患者的生命安全[12]。本研究使用PLAM喉罩全麻对胸腔镜下纵隔肿瘤切除术，探究其与传统双腔插管麻醉对术后谵妄的影响及其可能的机制。

本研究中观察组术前麻醉时间、复苏时间、拔管时间、复苏躁动呛咳发生率、术后咽部不适发生率显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。PLAM喉罩前端还有一个50 mL的空腔，可以收集呼吸道分泌物和消化道的反流物，减轻感染风险；其后端的突起能更好地实现在鼻咽腔和食管间的固定，能保证喉罩气道的稳定性，大大减少复苏躁动呛咳和咽部不适的发生率。置入操作更为简单，术前麻醉时间显著缩短，麻醉诱导耗时更短，此外这种麻醉方式对机体刺激较小，患者能够耐受，肌松药物给药剂量低，因而维持麻醉使用的药物减少所以苏醒时间更短，患者能够较快地恢复自主呼吸[13]。同时观察组在插管即刻和拔管时观察组HR、MAP显著低于对照组，SpO2显著高于对照组(P<0.05)，其血流动力学波动显著优于对照组。分析认为全身麻醉下的气管插管对喉部和气管的刺激可以引起较为严重的应激反应，而气管由喉返神经支配对机械刺激尤为敏感。气管插管的机械刺激以及血氧的下降会传入机体的中枢神经系统，交感神经产生兴奋传递至肾上腺髓质、下丘脑，再传达至垂体、肾上腺皮质，引起去甲肾上腺素、肾上腺素、皮质醇迅速升高，随之引起心律和血压上升[14]。而PLAM喉罩具有更低的刺激性，对患者喉部和气管的损伤更小，引起的应激反应更小，对应的血流动力波动也更小，这与前文心率、血压、血氧波动情况相吻合。研究报道双腔气管插管后，人体的血压升高30%左右，心率升高20%左右，而喉镜置入引起的血压和心率变化不超过10%[15]，本研究结果证实了：PLAM喉罩在维持血流动力学的稳定上具有明显优势。

临床实践发现，炎症应激反应、脑氧代谢失衡与围术期谵妄的发生密切相关[16]。机体脑供氧降低和脑氧代谢增加时，CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2下降，脑组织缺氧容易造成脑组织乳酸积聚，引起神经细胞受损，进而造成认知功能降低。本研究中术后喉罩麻醉组CMRO2/CMRGlu、CBF/CMRO2均明显高于插管麻醉组(P<0.05)，提示喉罩麻醉在改善脑氧代谢作用方面优于对照组。S100β是由神经胶质细胞分泌的钙结合蛋白，常作为神经系统损伤的重要标志物[17]。脑组织在缺血缺氧环境下或受到外界应激反应刺激时，神经细胞受损，S100β蛋白释放增多外周血液积聚增多产生神经毒害作用。NGAL是中性粒细胞合成的一种脂质运载蛋白，正常情况下机体表达水平较低，而在应激反应和炎症作用的刺激性机体或组织细胞合成NGAL增多，影响机体组织代谢。王继云等[18]发现在老年患者全麻手术中气管拔管即刻外周血NGAL 水平对于预测围术期谵妄发生具有重要意义。以NGAL浓度为153.65 ng/mL为诊断临界值时，预测围术期谵妄的灵敏度为70%,特异度为90%。林佳鹤等[19]指出髋关节置换术后谵妄患者外周血S100β蛋白水平较未发生谵妄患者明显增高，S100β蛋白浓度与神经功能受损程度密切相关。因此，对患者围术期外周血S100β、NGAL进行动态监测对于评估患者术后认知功能损伤和谵妄的发生具有重要意义，本研究中两组患者血S100β蛋白与NGAL均明显升高，同麻醉前相比，差异有统计学意义(P<0.05)；而观察组术后3 d血S100β蛋白与NGAL较对照组明显降低(P<0.05)，分析认为手术对机体创伤较大，产生应激反应，而插管麻醉和单肺通气同样会对患者造成一定的刺激造成患者脑血流和通气血流动力学改变，引起生理功能紊乱，神经功能受损，外周血S100β、NGAL释放增多。而相比之下PLAM喉罩和双腔插管两种通气方式的不同，前者对机体造成的应激反应更轻。王建光等[20]证明喉罩麻醉能够在维持机体血流动力学稳定的同时，有效降低血循环和脑细胞中儿茶酚胺的浓度，降低脑组织对谷氨酸的敏感性，减轻对神经元的损伤。同时临床实践表明采用喉罩麻醉能够一定程度减轻丙泊酚和舒芬太尼等麻醉药物的使用，减轻对血流动力的影响，有助于患者的术后恢复和苏醒[21]。

综上所述，PLAM喉罩应用于胸腔镜下纵隔肿瘤切除术操作简单，有利于维持术中血流动力学稳定，降低血S100β蛋白与NGAL水平，改善脑氧代谢，能够降低术后谵妄发生率。