PCV⁃VG 和VCV 模式对Trendelenburg 体位下腹腔镜手术通气功能的影响研究

吴耀滨，谭艺平，朱海滨，邓秋红，叶凤卿

CO2气腹对心肺系统有多种影响，肺容积减少，平均动脉压升高，CO2吸收可能与酸中毒有关，所有这些变化都会导致范围广泛的心肺功能障碍［1］。外科医生经常要求头低脚高位以方便暴露骨盆和下腹部，长时间头低脚高位会导致严重的病理生理改变［2］。再有，腹部内容物和气腹使得横隔向头部运动可能导致肺顺应性下降，功能残余容量增加，并加重通气/血流比例失调。这些影响可能会对慢性肺病或病态肥胖患者会造成困难［3］。虽然VCV在麻醉中的应用可以保证靶向分钟通气，恒定流速会导致较高的峰值吸气压力（PIP），增加压力创伤的发生率并引起肺气体的不平衡分布［4］。为了避免高吸气压力，可以使用较低的潮气量（VT）和更快的RR，但较低的VT可使依赖的肺易发生肺不张和动脉氧合下降［5］。PCV⁃VG 是一种创新的通气模式，采用减速流量和恒定压力。呼吸机参数会随着每个病人的呼吸而自动改变，以在不增加气道压力的情况下提供目标VT。因此，PCV⁃VG 兼具PCV 和VCV 的优点，既能保持靶向分钟通气，又能产生较低的气压伤发生率［6］。本研究探讨了在头低脚高位腹腔镜手术中PCV⁃VG 和VCV 对气道压力、呼吸和循环参数的不同影响，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2018 年1 月至2019 年3 月 期 间，共有40 名接受头低脚高位择期腹腔镜手术的患者参加了这项研究。本研究已获本院伦理委员会批准，并与患者本人或直系亲属签署知情同意书。所有研究参与者均在ASAⅠ级和Ⅱ级，年龄在18～70 岁之间。排除标准：插管困难；严重的阻塞性或限制性肺病（定义为在1 秒内强制肺活量和用力呼气量的预测值的50%以内）；体质指数＞30 kg/m2。采用随机数字法将患者分为VCV 组（P 组，n=20）和PCV⁃VG组（G 组，n=20）。

1.2 方法

所有病人在麻醉诱导前30 min 肌肉注射阿托品0.5 mg，咪达唑仑5 mg，预防术后恶心和呕吐给予静脉注射托烷司琼（8 mg）。到达手术室后，使用中国深圳迈瑞公司的mindray⁃T9 监视器进行标准监控心电图，脉搏血氧饱和度，二氧化碳图，无创动脉压。在全身麻醉诱导后，将20G 动脉导管经皮插入左侧手桡动脉，进行采血和血压连续监测。右颈内静脉置管双腔中心静脉导管，监测中心静脉压（CVP）。整个手术过程中，压力传感器保持在腋中线第四肋间隙（右心房水平），每次体位变换后重新校准。麻醉用异丙酚2 mg/kg，舒芬太尼0.6 μg/kg，顺阿曲库铵0.2 mg/kg，进行诱导气管插管。麻醉诱导插管后，两组患者均采用种中国深圳迈瑞公司的mindray⁃A7 麻醉机进行通气。麻醉维持包括右美托咪啶0.5 μg/kg·h，七氟醚，异丙酚。维持脑电双频指数（BIS：40～60，多次使用舒芬太尼维持血液动力学稳定性，顺阿曲库铵铵6～12 μg/kg·min 维持神经肌肉阻滞。术中以晶体液（8～10 mL/kg·h）作为维持液。

1.3 通气参数设置

两组患者的通气情况Vt 8 mL/kg；吸/呼（I/E）比1∶2；FiO2=0.5；2.0 L/min 新鲜气流，持续呼气末正压（PEEP）；调整呼吸频率（RR），使潮气下CO2压力（ETCO2）维持在35±2 mmHg。将腹腔压力调整到12±2 mmHg，然后调成头低脚高30°位置。手术标本取出后立即止血，释放CO2，并将患者返回仰卧位。FiO2增加到1.0 并在血气分析正常后拔管，最后送患者至复苏室。

1.4 监测指标

仰卧位麻醉诱导5 min后开始气腹，气腹5分钟后调至头低脚高位。在以下时间点收集数据：仰卧位麻醉诱导5 min 后气腹开始前（T1）；气腹5 min 后（T2）；头低脚高位15 min（T3）；头低脚高位60 min（T4）。收集或计算的数据如下：PIP（平均吸气压力），动态顺应性，RR，VT 和ETCO2，动脉血氧分压（PaO2），动脉二氧化碳分压（PaCO2），pH 值和血氧饱和度（SaO2），HR，平均动脉压（MAP）和CVP，氧合指数，VD/VT，手术期间和术后，气腹、头低脚高位或麻醉引起的并发症。

1.5 统计学分析

统计的数据用均数±标准差表示。采用t检验对独立样本进行组间比较，组内比较采用重复测量数据方差分析。P＞0.05被认为具有统计学意义。所有统计计算都使用计算机程序SPSS 20.0。

2 结 果

2.1 一般情况比较

两组患者一般资料比较，无统计学差异（P＞0.05）。

表1 两组患者一般资料比较

表2 通气参数比较

2.2 通气参数比较

与T1相比，两组在T2、T3和T4时PIP 均显著增加（P＜0.001）。PCV⁃VG 组在同一时间点明显低于VCV 组（P＜0.001）。与T1相比，两组在T2、T3和T4时的动态顺应性均明显降低（P＜0.001），但PCV⁃VG组的动态顺应性明显高于VCV组（P＜0.001）。另外，通过气腹和头低脚高位，PIP在VCV组增加为62%，在PCV⁃VG增加为48%（P＜0.001）。另一方面，气腹和头低脚高位导致动态肺顺应性逐渐下降，VCV组下降为68%，PCV⁃VG组下降为47%（P＜0.001）。相反，与PCV⁃VG相比，两组在T2、T3、T4与基线相比均有显着性差异（P＜0.01），但组间无显着性差异（P＞0.05）。

2.3 气体变化值比较

气体交换值在研究组之间没有显示出任何显著 的 差 异。PaO2在T3和T4时 显 著 降 低，PaCO2在T2、T3和T4时显著升高（P＜0.001）。两组在T2、T3、T4时生理性死腔和氧合指数较基线明显增加（P＜0.001）。

表3 气体变化值比较

2.4 血流动力学参数比较

各研究组之间血液动力学指标没有差异。然而，在T2，T3，T4时两组间的MAP 都比T1时有所增加（P＜0.001）。T3和T4的中心静脉压比T1有显著增加（P＜0.001）。整个手术过程中心率稳定，除了在二氧化碳气腹（T2）期间出现明显的心动过缓。

表4 血流动力学参数

3 讨 论

目前的研究表明，在接受腹腔镜手术治疗的病人中，PCV⁃VG 通气模式比VCV 更有利于头高脚低体位。与VCV 相比，PCV⁃VG 显著降低了PIP和提高了动态顺应性。两种通气模式的呼吸机其他参数、气体交换量、VD/VT 比值和氧合指数评价值均有可比性。两种通气模式的VT 几乎相同，这意味着PCV⁃VG 肯定能够为病人提供预通气量。

PIP 是系统动态顺应性的反映，取决于诸如VT、吸气/时间、气管内径和气道阻力等因素。另外，平均气道压力与肺泡通气和气体氧合相关，而平台期与静态肺顺应性相关［7］。

尽管有可能导致暂时性血流动力学和通气改变，但腹腔镜手术在头下脚上姿势已成为许多外科手术中的常规用法。在高气压和气压伤的病人群中，事先补救的通气可以降低气压伤的发生率，减少气压伤的发生率。在PCV⁃VG 通气模式下，可预置VT 和RR，呼吸机通过减速流在恒压下输送VT。呼吸机通过呼吸调节发出VT 呼吸所需的吸气压力，使呼吸压力达到最低。首先在设定的时间内进行一次大量的呼吸，病人的顺应性由这次大量的呼吸决定，然后为下一次呼吸确定吸气的压力水平。压力范围介于低端的PEEP+2 cmH2O 水平和高端的Pmax 以下5 cmH2O 之间。呼吸间的吸气压力变化最大值为±3 cmH2O。所以，PCV⁃VG 是考虑到时间循环，压力调节模式与可变的吸气流量，以实现预先设定的VT［8］。通过这种方式，呼吸机自动补偿肺部力学的变化，以保持固定，例如在腹腔镜手术中可能发生的腹内压力突然变化。

为了探讨两种通气模式对肺泡通气和氧合的影响，我们测定了氧合指数和VD/VT 比值。氧合指数可提示肺不张，反映肺内分流（0～25 指数；预后良好）。高氧合指数（如≥25）表明严重缺氧呼吸衰竭。PaO2/FiO2比值是最常用的，然而，它在整个范围内并不是同样敏感的，它们也不能解释由于PEEP 改变引起的肺功能状态的改变，或者在机械通气期间用于调节肺容积的其他技术［9］。另一方面，VD/VT 比值是衡量通气效率的主要临床指标［10］。在本临床研究中，两组患者的氧合指数和VD/VT 比值均显著升高，无组间差异，这意味着PCV⁃VG 和VCV 两种通气模式在改善通气或氧合方面都没有优势。

14 mmHg 的气腹可以引起胸内压力增加9 mmHg，导致死腔通气增加，可能是通过肺毛细血管的压迫和相关的肺动脉硬化。在以前的一项研究中，较小的（10°～20°）头下脚上姿势和类似程度的气腹不会增加死腔通气［11］。在我们的研究中，术中两种换气方式的平均腹内压为12 mmHg，临床上两组PaO2变化无显著性差异。

在本研究中，两组因气腹而增加的PetCO2被有意增加的频率所补偿，以防止呼吸性酸中毒。Pet⁃CO2浓度维持在34～40 mmHg 之间，PaCO2值为40～44。这些结果表明，病人的通气对去除二氧化碳没有负面影响。然而，也有研究报告了比我们更高的PetCO2和PaCO2值［12］。

头高脚低体位与气腹的结合在许多方面影响心肺生理［13］。气腹和45°头下脚上姿势已经被证明可以使左心室充盈压增加2～3 倍，但是心输出量可能会减少。全身血管阻力、MAP 和CVP 增加，而肾脏、内脏和门静脉血流量减少［14］。本文结果显示，两组的中心静脉压和平均动脉压均高于正常值，这表明两种通气模式对病人循环系统的影响相当。另外有报告增加腹内压至10 mmHg 与心脏指数下降有关，心脏指数在10 min 的头高脚低体位后恢复到最初值。他们还报告了腹膜压升高与平均动脉压和全身总外周阻力增高有关，而且在腹腔排气后血压没有恢复到正常水平［15］。同样，头高脚低体位与气腹的结合会导致肺不张和通气/灌注不匹配等肺部问题。 我们的研究发现头高脚低体位和气腹对血液动力学和呼吸数据影响很大。

总之，在接受腹腔镜手术的头下脚上姿势患者中，PCV⁃VG 在通气能力和动态顺应性方面优于VCV。在考虑氧合、通气和血流动力学变量时，没有发现通气模式之间的其他差异。进一步的研究需要确定各种通气方式对不同类型肥胖患者呼吸力学的影响。此外，还需要进行更多的研究，以找出通气模式对患者预后的影响。