压力控制通气模式对颅内动脉瘤夹闭术患者术后认知功能的影响及可能机制

李晓梅 李荣

围手术期神经认知障碍（perioperative neurocognitive dysfunction，PND）是手术麻醉后常见的中枢神经系统相关的并发症，严重影响患者生活质量，延长出院及治疗时间[1]。对于颅内动脉瘤患者，疾病本身的特点、手术方式、通气模式等多种因素，均会导致PND 的发生率增高。目前，关于PND 的病理生理学机制尚不完全清楚，可能与多种因素共同作用有关，最终导致中枢神经系统炎症反应，进而发生PND[2-3]。研究表明，通气方式的选择可能对患者术后PND 的发生率产生影响[4-5]。本研究通过比较PCV 和VCV 通气模式的两组患者的促炎因子水平和术后认知功能状态，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年11 月-2021 年11 月在内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院行颅内动脉瘤夹闭术的患者共60 例。（1）纳入标准：①ASA 分级Ⅰ～Ⅲ级；②年龄≥50 岁；③术前MoCA 量表评分≥26 分（术前无认知功能障碍）；④体重指数（BMI）18～30 kg/m2。（2）排除标准：①肺部疾病史及手术史；②大量吸烟；③术前发现低氧饱和度（SpO2≤93%）；④非自愿、不能合作及交流或拒绝进行该临床研究。根据随机数字表法将患者分为容量控制通气（VCV）组（V 组），压力控制通气（PCV）组（P 组），每组30 例。本课题研究已经获得本院医学伦理委员会的批准，并与患者及家属签订知情同意书。

1.2 方法（1）麻醉诱导。入室建立静脉通道后，诱导依次给予：0.3 μg/kg 舒芬太尼（生产厂家：宜昌人福药业有限责任公司，批准文号：国药准字H20054171，规 格：1 mL∶50 μg），1.5～2 mg/kg 丙泊酚（生产厂家：西安立邦制药有限公司，批准文号：国药准字H19990282，规格：20 mL∶0.2 g），0.15 mg/kg 顺阿曲库铵（生产厂家：江苏恒瑞医药股份有限公司，批准文号：国药准字H20060869，规格：10 mg），小潮气量面罩加压辅助通气3 min 后可视喉镜下气管插管，加强型气管导管型号男性ID=7.5，女性ID=7.0，连接麻醉机进行机械通气，手术体位取仰卧位。（2）机械通气。诱导完成，调整呼吸参数。V 组设置为容量控制通气，吸呼比1∶（1.5～2），潮气量为6～8 mL/kg，呼吸频率11～16 次/min；P 组设置为压力控制通气，麻醉机其他参数不变，呼吸频率10～16 次/min，从低吸气压力开始调整，直到可维持正常分钟通气量（MV）6～8 L/min。术中根据PETCO2调节麻醉机（35～45 mmHg）。（3）麻醉维持。采用全身麻醉，维持静脉泵注丙泊酚4～12 mg/（kg·h），0.1～0.3 μg/（kg·min）瑞芬太尼（生产厂家：宜昌人福药业有限责任公司，批准文号：国药准字H20030197，规格：1 mg），硝普钠（生产厂家：河南仲景宛西制药股份有限公司，批准文号：国药准字H20143166，规格：50 mg）间断控制性降压，开始每分钟按体重0.5 μg/kg，根据治疗反应以每分钟0.5 μg/kg 递增，逐渐调整剂量。同时神经外科进行神经电生理监测，维持BIS 值在40～60。术中合理管控出入量，维持血压下降幅度小于基础血压值的30%，必要时使用血管活性药物维持血压心率，尽量减少抗胆碱类药物的使用。（4）麻醉苏醒。术毕，逐步停用静脉维持药物，不使用任何拮抗药物，待患者达到拔管指征后拔除气管导管，入恢复室观察，达到出室指征后可顺利安返病房。

1.3 观察指标及判定标准（1）记录患者的围手术期各项指标、生命体征。包括平均动脉压（MAP）、心率（HR）、脑电双频指数（BIS）、MV、气道峰压（Ppeak）、气道平均压（Pmean）、气道平台压（Pplat）和呼气末二氧化碳分压（PETCO2）。于麻醉诱导前（T0）、气管插管后（T1）、手术开始后（T2）、手术开始后60 min（T3）、手术开始后120 min（T4）和手术结束拔管后（T5）采集外周静脉血3～5 mL，随后以1 500 r/min 离心5 min，取上层血清分装在0.5 mL的EP 管内保存于-80 ℃的冰箱中，使用ELISA 生物试剂盒检测IL-6、TNF-α 水平。（2）由同一麻醉医生分别于术前1 d 和术后1、3、7 d，用MoCA 量表进行认知功能测定，该量表从注意力、执行力、记忆力、语言能力、视空间、抽象能力、定向力和计算等方面综合评估认知功能，每份MoCA 量表要求受试者在10 min 内完成，并且由同一麻醉医生执行。总分30 分，受试者受教育年限小于12 年，测试结果加1 分。评分≥26 分为正常；评分若＜26 分，说明存在PND。

1.4 统计学处理 所有数据分析均采用SPSS 26.0统计学软件完成。符合正态分布的计量资料采用（）表示，组间比较采用独立样本t 检验；不符合正态分布的计量资料采用非参数秩和检验；计量资料重复测量资料采用重复测量方差分析，数据不满足球形假设条件下采用Greenhouse-Geisser 法校正；组内各时间点两两比较用LSD-t 法。计数资料以率（%）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 两组患者一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。

表1 两组一般资料比较

2.2 两组血流动力学和麻醉深度指标比较 两组患者各时间点的MAP 和HR 组内和组间比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；两组各时间点BIS 比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），两组T1～T4BIS 均明显低于同组T0和T5，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组血流动力学和麻醉深度指标比较（）

表2 两组血流动力学和麻醉深度指标比较（）

表2 （续）

表2 （续）

2.3 两组呼吸力学指标比较 P 组T1、T2、T3、T4的Pmean、Ppeak、Pplat 均小于V 组，差异均 有统计学意义（P＜0.05）；两组患者T2、T3、T4的Pmean、Ppeak、Pplat 均高于T1，差异均有统计学意 义（P＜0.05）。两组患 者T1、T2、T3、T4的MV和PETCO2比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表3 两组呼吸力学指标比较（）

表3 两组呼吸力学指标比较（）

表3 （续）

表3 （续）

表3 （续）

表3 （续）

2.4 两 组IL-6 和TNF-α 比 较 T0，两组患 者的IL-6 和TNF-α 比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；P 组患者T5的IL-6 和TNF-α 均低于V组，差异均有统计学意义（P＜0.05）；两组患者T5的IL-6、TNF-α 均高于T1，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 两组IL-6和TNF-α比较[ng/L，（）]

表4 两组IL-6和TNF-α比较[ng/L，（）]

#与同组T0 比较，P＜0.05。

2.5 两组 MoCA 量表评分比较 术前1 d，P 组和V组MoCA 评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后1、3、7 d，P 组MoCA 评分均高于V 组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表5 两组MoCA量表评分比较（）

表5 两组MoCA量表评分比较（）

#与同组术前1 d 比较，P＜0.05；*与同组术后1 d 比较，P＜0.05；▲与同组术后3 d 比较，P＜0.05。

3 讨论

本研究对颅内动脉瘤夹闭术的患者在麻醉处理方面进行干预，讨论不同机械通气模式对PND 的影响，目的是为了降低患者PND 的严重程度和发生率，为临床麻醉工作提供一定的指导意义[6-7]。PND是外科手术患者的常见并发症，是近几年来的研究热点。中枢神经系统炎性反应是导致PND 的主要原因，其机制是各种相关因素共同作用，导致促炎因子释放，激活炎性反应，损伤血脑屏障，影响神经元功能，最终导致PND 的发生[8-9]。

VCV 是临床麻醉中使用最广泛的机械通气模式，但是由于小气道的低顺应性，使其在VCV 模式下不能充分通气，并且可以导致肺内分流增加和通气/灌注比例失衡[10-11]。由此，为了保证分钟通气量，VCV 模式很容易导致气道压力过高，从而导致肺组织损伤，促炎因子的释放增多，进而增强中枢神经系统炎性反应的程度，最终导致PND 的发生率增加[12-13]。PCV 模式，提前设定吸气压，在吸气相时，就使气道内压力迅速达到设定的值，直到吸气结束，之后转为呼气。PCV 可以控制气道压，不易导致气道损伤，减少外周气道的塌陷，以达到减少肺泡及毛细血管的损伤，改善患者通气及氧合的目的。这种通气方式补偿了VCV 模式潮气量顺应性的不足，相比较VCV 模式，减少了机械通气对肺组织造成的损伤[14-15]。

TNF-α 由肺泡巨噬细胞产生，可诱导和放大急性炎症反应；IL-6 是活化的T 细胞和成纤维细胞产生的淋巴因子，同TNF-α 一样，可导致急性炎症反应。TNF-α 和IL-6 是众多促炎因子中的两种，可作为炎症急性期的一种表现，与肺损伤和中枢神经系统炎症反应密切相关[16-17]。肺组织损伤可导致IL-6 和TNF-α 等促炎因子的大量产生，启动炎症反应，促进多种炎症刺激因子和氧自由基的分泌和释放，作用于中枢神经系统，增强中枢神经系统炎症反应，最终导致患者PND 的发生率增加[18-19]。在本研究中，两种通气模式相比较，可以看到P 组的Ppeak、Pplat 和Pmean 均小于V 组，在相同的潮气量下，使用PCV 模式通气时，使气体的分布更加均匀，减轻肺部损伤情况，导致P 组患者IL-6 和TNF-α在术后升高程度均明显低于V 组患者[20-21]。术后1、3、7 d 三个时间点，几乎所有患者的MoCA 评分均较术前有所下降，P 组的MoCA 评分均高于V 组，说明PCV 模式对PND 有改善作用。

综上所述，压力控制通气模式与容量控制通气模式相比，减轻了机械通气对肺部造成的损伤，从而减少了TNF-α 和IL-6 的释放，降低对术后认功能的影响。