PCV-VG通气模式对腹腔镜直肠癌根治患者肺保护的影响

刘 红 于立强 张茂银 王光磊

目前，腹腔镜已成为直肠癌根治的主要手术方式，其较传统开腹术式具有术野清晰、术后并发症少等优势。但术中建立的CO2气腹及Tredelenburge体位会造成腹内压升高，横膈向头侧移位，压缩肺组织，导致功能残气量(FRC)下降，加剧肺部通气血流(V/Q)比例失调，引起不同程度的肺功能损伤，影响预后，特别是并存心肺疾病的老年及肥胖患者[1, 2]。因此合理的机械通气方式既要保证术中正常通气量及氧合又要减少术后肺部并发症(PPCs)。容量控制通气(VCV)是手术室应用最普遍的通气模式，以恒速流量供气，易产生气压伤[3]。压力控制容量保证通气(PCV-VG)是一种新型智能通气模式，联合了容控和压控的优点，能持续测定肺顺应性，在保证目标潮气量基础上降低吸气峰压，理论上可减少气压伤发生率[4]。目前，有关两种通气模式用于Tredelenburge体位腹腔镜手术优缺点少见报道。本研究旨在观察腹腔镜下直肠癌根治术中，使用PCV-VG通气模式在肺保护方面是否优于VCV模式。

资料与方法

1.一般资料：本研究已取得徐州医科大学附属医院伦理学委员会批准,并与患者签订知情同意书。选择徐州医科大学附属医院2017年10月～2018年10月择期行腹腔镜直肠癌根治术患者60例，性别不限，患者年龄50～70岁，体重指数(BMI)18～29kg/m2，ASA Ⅰ或Ⅱ级，术前无长期吸烟及哮喘史、肺功能正常、胸片未示异常；采用数字表法随机将患者分为两组，即试验组(PCV-VG组)和对照组(VCV组)，每组30例。

2.方法：入室后常规监测NIBP、SpO2、ECG、熵指数，开放外周静脉，局部麻醉下行桡动脉穿刺置管进行有创动脉血压(IBP)监测；予咪达唑仑0.05mg/kg，依托咪酯0.3mg/kg，舒芬太尼0.5μg/kg，罗库溴铵0.6mg/kg行麻醉诱导。插管后接MindrayA7麻醉机行机械通气。对照组采取VCV通气模式，实验组采取PCV-VG通气模式，潮气量设置8ml/kg，吸呼比(I∶E)为1∶1.5，调节呼吸频率(RR)使PETCO2维持在30～45mmHg，氧流量为 2L/min，FiO2为100%。体重按预计体重(predicted body weight，PBW)计：男性PBW=50+0.91[身高(cm)-152.4]，女性PBW=45.5+0.91[身高(cm)-152.4]。静脉泵注丙泊酚 4～6mg/kg、瑞芬太尼 0.1～0.3μg/(kg·min),顺式阿曲库铵1～2g/(kg·min),七氟醚 1%～2%持续吸入，维持熵指数40～60。诱导后行右侧颈内静脉穿刺并置管。术中气腹压维持在12mmHg，调整体位头低足高30°，气腹结束后恢复平卧位，术毕带管送入恢复室。

3.观察指标：记录气腹前5min(T1)，气腹后30min(T2)，气腹后60min(T3)，气腹结束后10min(T4)的气道峰压(Ppeak)、气道平均圧(Pmean)、潮气量(VT)、PETCO2、MAP、HR，采集各阶段血气分析，记录PaCO2，通过以下公式计算动态肺顺应性(Cdyn)、肺泡-动脉血氧分压差(PA-aDO2)、氧合指数(OI)及无效腔率(VD/VT)；Cdyn=VT/(Ppeak-PEEP)、PA-aDO2=(PB-PH2O)×FiO2-PaCO2/R-PaO2;OI=PaO2/FiO2;VD/VT=1.14(PaCO2-PETCO2)/(PaCO2-0.005)，PB为大气压760mmHg、PBH2O(室温下饱和水蒸汽压)47mmHg、R为呼吸熵0.8。分别在诱导后、术毕及术后24h采集中心静脉血，血样离心后于-80℃冰箱保存，用ELISA法检测血清肺损伤标志物CC16和KL-6。随访患者术后3天肺部并发症(PPCs)情况，包括肺部感染、低氧血症(吸空气状态下SPO2<90%)、呼吸衰竭、肺不张(依据术后3天胸片)。

结 果

1.一般情况比较： 两组患者在年龄、性别、ASA分级及气腹时间等方面比较差异无统计学意义(P>0.05),详见表1。

表1 两组患者一般情况比较

2.血流动力学指标比较：同一时点两组患者MAP及HR组间比较差异无统计学意义(P>0.05)，两组在T2、T3、T4时点MAP及HR均明显高于T1时点,差异有统计学意义(P<0.05),详见表2。

表2 两组患者不同时点血流动力学指标比较

3.呼吸力学指标比较：两组在T2、T3、T4时点Ppeak、Pmean均明显高于T1时点，而同时点Cdyn明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)；同一时点PCV -VG组Ppeak明显低于VCV组，而Cdyn明显高于VCV组(P<0.05),两组患者Pmean比较差异无统计学意义(P>0.05),详见表3。

表3 两组患者不同时点呼吸力学指标比较

4.氧合指标比较：与T1时点比较，两组在T2、T3、T4时点PETCO2、PaCO2、PA-aDO2及VD/VT均增高(P<0.05)，OI降低(P<0.05)；各个时点两组间指标比较，差异无统计学意义(P>0.05)，详见表4。

表4 两组患者不同时点氧合指标比较

5.血浆肺损伤标志物比较：与诱导后比较，两组患者术毕及术后24h血清CC16及KL-6浓度均明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)；PCV-VG组在术毕及术后24h血清CC16及KL-6浓度较VCV组明显减少(P<0.05)，详见表5。

表5 两组患者不同时点血清肺损伤标志物指标比较

6.术后肺部并发症(PPCs)情况:两组患者在术后3天VCV组出现1例肺部感染，4例患者术后发生低氧血症(吸空气状态下SpO2低于90%)，PCV-VG组仅2例出现术后低氧血症，两组患者均未出现呼吸衰竭、肺不张等肺部并发症，差异无统计学意义(P>0.05)。

讨 论

本研究发现在Trendelenburg体位腹腔镜手术中，使用PCV-VG通气模式不逊于传统的VCV通气模式。PCV-VG在气腹及体位改变后能在保证目标潮气量的基础上降低气道峰压，提高患者肺顺应性，减少肺损伤。PCV-VG模式已经被Lin等[5]研究证实在胸腔镜单肺通气期间相对于VCV模式可更好地改善氧合，降低Ppeak，减少术中炎性介质的释放，与本研究结果比较，都显示出PCV-VG可以通过降低Ppeak 来减轻肺损伤。

近年来腹腔镜由于其创伤小、恢复快等优势越来越流行，尽管气腹及体位的改变可能导致血流动力学和呼吸功能紊乱。为使腔镜下视野清晰及更好地暴露组织结构，通常需注入CO2，保持头低足高位，这些因素使横膈进一步上抬，加重肺底部组织压迫，减少FRC，增加Ppeak，可能引起气压伤，而气压伤可能导致气胸、纵隔气肿及心肺衰竭等严重后果[6]。Eisner等[7]研究发现高Ppeak是肺损伤患者早期气压伤发生的主要危险因素。因此，本研究更关注腔镜手术机械通气对呼吸系统的影响，寻求有效的通气模式来减轻VILI。VCV仍是应用最多的通气模式，以恒速气流向患者送气，气道压逐渐上升，达到预设的潮气量进而转换为呼气相，此种模式在气道阻力增大或肺顺应性降低时需提高输出压力才能达到目标潮气量，此时气道峰压升高，易产生气压伤[8]。

PCV-VG目前已逐步用于临床，其联合了压控和容控的优势，在确保预先设置目标潮气量的基础上，输送气体时采用递减气流，且通气过程中会持续测定肺顺应性和气道阻力，调节下次Ppeak来适应肺顺应性变化，在保证分钟通气量充足的情况下减少气压伤[4，9]。因此在腹腔镜手术中，PCV-VG可以在保证分钟通气量的基础上使Ppeak尽可能降低，提高肺顺应性，这可以减少肺损伤，纠正通气血流分配，改善氧合。Dion等[10]比较了3种通气方式VCV、PCV及PCV-VG在青少年腹腔镜胃减容术中对呼吸功能的影响，证明了PCV-VG模式能降低Ppeak，与本研究结果一致。肺顺应性与Ppeak有关，气腹导致Ppeak升高，降低肺Cdyn，使肺通气血流比例失调，可能引起VILI，已有研究表明气腹及Trendelenburg体位使肺顺应性下降45%[11]。

本研究也证实了气腹对肺顺应性的负面影响及PCV-VG可提高患者的Cdyn。Pmean与肺泡通气及氧合功能有关，而过高的平均压使肺泡过度扩张易引起肺损伤[12]。此研究表明气腹后Pmean 升高，OI明显下降，但PCV-VG模式在提高氧合功能这一方面并未显示出明显优势，这可能是本试验选取的患者术前无心肺功能异常的原因。Assad等[4]研究结果与本研究一致，PCV-VG模式在Trendelenburg体位腹腔镜术中改善氧合功能、减少无效腔率(VD/VT)等方面较传统的VCV模式未见差异。PA-aDO2是反映肺弥散功能的指标，其值越大，说明肺损伤程度越重[13]。

本研究发现气腹后二者都呈上升趋势，气腹结束后也尚未回归到基础值上，说明存在VILI，其机制可能为全身麻醉下机械通气、气腹及头低脚高位等因素降低肺顺应性，减少FRC，加重V/Q比例失调，甚至产生肺不张，影响肺内气体交换。本研究发现循环指标在气腹后虽提升但仍保持在合理范围内，说明患者对气腹状态下有良好的耐受性。本研究结果显示，PCV-VG在提高机械通气患者肺内气体交换能力及调节循环方面未表现出明显优势，与白洁等[14]研究结果一致。

CC16是由细支气管黏膜上的Clara细胞分泌的一种肺特异性蛋白，主要存在于肺泡液中，其浓度约为外周血的10000倍，通过浓度差向外周血渗透，肺损伤时肺泡-毛细血管上皮通透性增高，外周血CC16水平升高[15，16]。一项现场研究的数据表明，CC16是臭氧诱导的肺上皮损伤的敏感标志物[17]。Determann等[18]研究发现CC16可作为呼吸机相关性肺炎引起的ALI/ARDS肺损伤的潜在生物学标志物。KL-6，即Ⅱ型肺泡细胞表面抗原，主要于Ⅱ型肺泡上皮细胞的顶端表达。在初始肺受损时，肺泡基膜上的Ⅱ型肺泡上皮细胞增殖，KL-6 表达增多，从而提升外周血 KL-6 的血浆浓度[19]。一项临床研究数据表明了KL-6可用于监测机械通气患者的早期肺损伤生物学标志物[20]。本研究对不同时点血清中CC16及KL-6浓度分析证实，机械通气结束后两组患者血清CC16及KL-6水平较诱导后升高，说明存在VILI，而PCV-VG组CC16及KL-6血清浓度较VCV组明显减少，证明PCV-VG能减轻VILI。血清中特异性肺损伤生物学标志物水平变化的差距也表明了在长时间Trendelenburg体位腹腔镜手术机械通气中，使用PCV-VG通气模式不次于VCV模式，甚至可能优于传统的VCV模式。

本研究两组患者术后3天PCCs发生率比较差异虽无统计学意义，但可观察到PCV-VG组PCCs发生例数少于VCV组，可能与纳入患者术前心肺功能正常、腔镜手术创伤轻、术后镇痛充分及样本量偏少等原因有关。若进一步加大样本量研究，可能得出PCV-VG通气模式在减少PCCs方面优于传统的VCV模式。

综上所述，在Trendelenburg体位腹腔镜手术中，PCV-VG模式在降低Ppeak、提高肺顺应性及减轻气压伤方面较VCV模式具有一定的优势，而在氧合、血流动力学及预防术后PPCs等方面，两者比较差异无统计学意义，由此可见，在腹腔镜直肠癌根治术中使用PCV-VG通气模式不逊于传统的VCV模式。此外，病态肥胖及伴有心肺功能受损的患者，在腹腔镜手术中更易发生VILI，因此，PCV-VG在这类患者是否有优势有待于进一步研究。