压力控制容量保证通气模式在腹腔镜袖状胃切除术中的应用

马晓彤，陈燕琪，宋雨童，颜明

作者单位：徐州医科大学附属医院麻醉科，江苏 徐州 221000

病态肥胖是指体质量指数（BMI）≥40 kg/m2或＞35 kg/m2合并高血压、糖尿病、高脂血症等代谢性疾病［1］。减肥手术是治疗病态肥胖的有效手段［2-3］。腹腔镜袖状胃切除术（laparoscopic sleeve gastrectomy，LSG）是目前数量最多的手术方式［4］。但由于病态肥胖病人特殊的解剖生理学特点，围术期易出现困难气道、高气道压、低顺应性、肺不张、低氧血症、呼吸机相关肺损伤、术后肺部并发症等，给麻醉医生的呼吸管理带来巨大的挑战。压力控制容量保证通气（pressure-controlled ventilation with volumeguaranteed，PCV-VG）模式是一种新型智能通气模式，它结合了容量控制通气（volume-controlled ventilation，VCV）与压力控制通气（pressure-controlled ventilation，PCV）二者的优点，基于上一次呼出潮气量及肺顺应性，自动调节下一次吸气压力，并具有预设的高压限值，避免气压伤的风险［5］。本研究拟探究PCV-VG模式对病态肥胖病人呼吸力学及气体交换的影响，以期为病态肥胖病人腹腔镜手术中呼吸模式的选择提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料本研究已获徐州医科大学附属医院医学伦理委员会批准（XYFY2020-KL071-01），并获取病人签署知情同意书。选择徐州医科大学附属医院2020年5—12月腹腔镜袖状胃切除术病人80例。纳入标准：①年龄≥18岁；②美国麻醉医师协会（ASA）分级Ⅱ～Ⅲ级；③BMI≥40 kg/m2或＞35 kg/m2合并代谢性疾病。排除标准：①术前3月内急性肺损伤或急性呼吸窘迫综合征病史；②30 d内接受过机械通气；③存在严重脏器疾病；④术前脉搏氧饱和度（SpO2）＜92%或动脉氧分压（PaO2）＜60 mmHg；⑤拒绝参与试验者。剔除标准：①机械通气期间气道峰压（Ppeak）＞40 mmHg或SpO2＜92%；②发生严重术中术后并发症；③术中转为开腹手术。随机化与分配隐藏：使用SPSS 23.0软件生成随机序列，并按1∶1的比例随机分为P组与V组，每组40例，随机序列及分组结果保存在密封的、不透光的信封内，研究前由一名不参与手术的研究人员打开信封并确定分组。

1.2 麻醉方法入手术室后，建立外周静脉通路，监测心电图血压脉氧、麻醉深度（BIS），局麻下行桡动脉穿刺置管并监测有创动脉压、监测肌松程度。全麻诱导前由高年资麻醉医师对病人气道进行再次评估，以吸入氧浓度（FiO2）100%，氧流量8 L/min，预充氧5 min。静脉诱导：咪达唑仑0.03 mg/kg，舒芬太尼0.5 μg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg，罗库溴铵1.0 mg/kg，上述药物均按瘦体质量（lean body mass，LBM）给药。待BIS＜60且下颌松弛，行气管插管，成功后固定接麻醉机行控制呼吸。麻醉维持七氟醚1%～3%，丙泊酚2～4 mg·kg-1·h-1，瑞芬太尼0.1～0.3 μg·kg-1·min-1，维持BIS值在40～60，术中间断推注顺式阿曲库铵0.03～0.05 mg/kg。根据血压心率变化应用血管活性药物。术中气腹压力12～15 mmHg。术毕拔管后转送至麻醉复苏室，待病人达到出室标准后，安全送回病房。

1.3 机械通气参数设置所有受试者均使用同一台型号麻醉机（Mindray A7，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）进行机械通气。诱导后，P组采用PCV-VG模式，V组采用VCV模式，两组起始FiO2均为60%，氧流量2.0 L/min，潮气量8 mL/kg，按校正体质量（predicted body mass，PBM）计算，吸呼比为1∶2，呼气末正压（PEEP）5 cmH2O，呼吸频率12～18次/分，最大压力限制设置40 mmHg。术中通过调节呼吸频率维持呼气末二氧化碳（PETCO2）在35～45 mmHg。

1.4 相关计算公式LBM（男性）=9 270×体质量（kg）/（6 680+216×BMI），LBM（女性）=9 270×体质量（kg）/（8 780+244×BMI）；PBM（男/女）=50/45.5＋0.91［身高（cm）-152.4］；OI=PaO2/Fi02；Pa-ETCO2=PaCO2-PETCO2；Pa-AO2=PAO2-PaO2=713 FiO2-PaCO2/0.8-PaO2［6］；VD/VT=（PaCO2-PETCO2）/PaCO2×100%［7］。

1.5 观察指标主要结局指标：气腹后30 min的Ppeak；次要结局指标：其余呼吸力学指标：气道平均压（Pmean）、肺动态顺应性（Cdyn）、潮气量（TV）；气体交换指标：PaO2、动脉二氧化碳分压（PaCO2）、动脉氧饱和度（SaO2），并计算氧合指数（OI）、动脉-呼气末二氧化碳分压差（Pa-ETCO2）、肺泡-动脉血氧分压差（Pa-AO2）、死腔率（VD/VT）；上述指标分别于插管后5 min（T1）、气腹后30 min（T2）、60 min（T3）、撤气腹后5 min（T4）记录；并记录术后3 d肺部并发症发生率（评估参照墨尔本评分标准［8］）。

1.6 样本量计算基于预试验结果，PCV-VG与VCV两种通气模式之间的平均Ppeak差值为4.10 cmH2O，组内的标准差为4.65 cmH2O，取α=0.05，1-β=0.9，使 用PASS 15.0软 件Two-Sample T-tests Assuming equal variance模块计算，样本量为58例，考虑到20%的脱落率，计算样本量72例，本研究计划纳入80例。

1.7 统计学方法使用SPSS 23.0软件进行分析。计量资料符合正态分布则以x±s表示，组间比较采用两独立样本t检验，组内不同时间点比较，采用重复测量方差分析；计数资料用频数表示，比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料比较本研究入组病人共80例，8例病人因符合剔除标准被剔除，最终72例纳入最后的分析，P组与V组每组36例。两组病人一般资料差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 腹腔镜袖状胃切除术72例一般资料比较

2.2 两组不同时间点呼吸力学比较与V组比较，P组在T1～T4时点的Ppeak均低，P组Pmean、Cdyn在T2、T3时点明显更高（P＜0.05）。两组各时间点提供的TV相当（P＞0.05）。与T1比较，两组气腹后T2、T3时Ppeak、Pmean升高，Cdyn降低（P＜0.05），但P组变化的幅度更小。见表2。

2.3 两组不同时间点动脉血气比较与V组比较，P组在T4时点PaO2明显增高（P＜0.05），PaCO2在T2～T4时点上升幅度更低（P＜0.05）。与T1比较，V组病人PaO2、SaO2于气腹后T2、T3降低（P＜0.05）；PaCO2在T2～T4均升高（P＜0.05）。P组病人PaO2、SaO2于气腹后T2降低，后逐渐上升，T4时明显升高（P＜0.05）；Pa-CO2在T2、T3升高（P＜0.05），T4基本回落至气腹前水平。两组变化趋势一致。见表3。

表3 腹腔镜袖状胃切除术72例术中血气指标比较/x±s

2.4 两组不同时间点肺通气情况比较与V组比较，在T4时点P组的OI明显升高，Pa-AO2降低（P＜0.05），Pa-ETCO2、VD/VT分别在T2～T4和T3～T4更低（P＜0.05）。与T1比较，V组病人Pa-ETCO2、VD/VT在T3～T4升高（P＜0.05）。P组病人Pa-ETCO2仅在T3时点明显升高（P＜0.05）。两组病人OI与PaO2结果一致，气腹后先下降，之后又逐渐回升，但两组差异越来越大，Pa-AO2与OI、PaO2变化趋势相反。见表4。

表4 腹腔镜袖状胃切除术72例术中肺通气指标比较/x±s

2.5 两组术后肺部并发症比较P组3例，V组5例病人术后吸入室内空气条件下，SpO2＜90%，但未超过24 h。V组1例病人术后出现低热，最高体温不高于38℃。两组病人术后肺部并发症的差异无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨论

病态肥胖及腹腔镜两个因素会严重扰乱病人呼吸力学及气体交换。另外腹腔镜袖状胃切除术的操作在膈肌下进行，常伴有膈肌挤压或牵拉，对于病人的呼吸力学影响更为直接。相较于传统的容控和压控，PCV-VG模式最大优势是可以根据病人呼出潮气量及顺应性变化调整吸气压力维持目标设定的潮气量［9-10］。本研究P组应用PCV-VG模式明显减轻病人呼吸力学恶化的程度。气腹后30 min、60 min，V组Ppeak分别上升26%和29%，P组Ppeak分别上升15%和16%。同时V组Cdyn于气腹后最大下降约38%，P组Cdyn最大下降约22%。P组Ppeak、Cdyn变化幅度明显小于V组。此外，术中P组提供的潮气量稳定，未出现通气不良事件。这说明手术过程中的挤压、牵拉对病人的影响很短暂，对PCV-VG模式的反馈输出结果影响并不大。

Ppeak总体反映气道阻力，是肥胖病人腹腔镜手术机械通气过程中重点关注的问题，一般不超过35～40 mmHg。有研究表明，Ppeak与术后肺部并发症呈线性相关［11］。本研究设置的压力上限40 mmHg，其中V组有5例在气腹建立最初出现Ppeak＞35 mmHg，但未超出压力上限，随着气腹逐渐稳定，并调整为头高脚低手术体位后，气道压力降低。Cdyn是由肺组织弹性和气道阻力决定，也是呼吸力学监测的常用指标之一。术中肺呼吸力学改变可能导致呼吸机诱导的肺损伤，同时术中肺泡反复复张、塌陷及过度膨胀，易形成肺不张，增加术后肺部并发症的发生风险［12］。病态肥胖病人是发生术后肺部并发症的高危人群，所以术中优化这类病人的呼吸力学具有重要临床意义。

病态肥胖病人自身的病理生理变化已经导致肺功能发生改变。麻醉和肌松状态也会使肥胖病人部分肺泡及小气道塌陷，致使肺结构发生变化，肺容量减低，通气不均匀，气体交换功能受损［13］。其次，腹腔镜气腹使腹内压增大，易出现围术期低氧血症和高碳酸血症。PCV-VG是减速气流通气模式，具有缓慢的空气流速和较高的平均气道压，可使气体分布更加均匀，减少肺泡塌陷和死腔量，增加肺泡复张，减少小气道闭合，改善氧合，降低呼吸机诱导肺损伤风险［14-15］。两组的PaO2、OI在气腹后30 min均降低，之后逐渐升高，P组较V组明显上升更快，表明PCV-VG模式可以改善氧合功能。与本研究结果不同的是，这两种模式在妇科腔镜手术中，观察到气腹后PaO2、OI呈递减趋势［16-17］。可能原因：一是本研究两组术中均采用了同样的肺保护通气策略，这些肺保护通气策略可以改善病人氧合情况［18-19］，但一定程度上掩盖了手术早期PCV-VG在改善氧合功能方面的优势，所以直到T4时间点才显现出P组较V组优势更具有临床意义；二是术中体位的影响，妇科腔镜手术多采用Trendelenburg体位，这会加重膈肌的压迫，降低肺顺应性并增加肺内分流，降低氧合功能。而本研究中病人均采取反式Trendelenburg体位，这种体位对呼吸功能改善是有益的。本研究中，P组与V组术后肺部并发症发生率差异无统计学意义，这可能与术前严格的筛查、术中统一的肺保护策略、术后早期活动等因素有关。

综上所述，气腹会进一步损害病态肥胖病人呼吸力学和气体交换功能。但与VCV模式相比，PCVVG模式在为病态病人提供稳定潮气量的同时，能降低气道峰压，提高肺顺应性，并改善氧合功能。