压力控制容量保证通气模式对老年患者胃癌根治术后认知功能的影响

汪清霞 陈 权 王 昊

老年人胃癌患病率的关注度随着我国老龄化趋势的进展越来越高，由于其晚期诊断，超额死亡率很高，使胃癌成为与癌症相关的第三大死亡原因[1]，老年患者是主要患病人群[2]。近年来，腹腔镜手术因为具有美观、术后恢复时间短、有利于短期预后等明显优势成为越来越多的老年患者愿意接受的手术治疗方式。目前腹腔镜多采用CO2气腹，但气腹后腹内压增高会对呼吸和循环产生相应的影响，随着横膈在气腹作用下向上移动，胸腔内容积减小，肺组织受压导致肺的顺应性也降低，肺部血管受压，氧合发生改变，可能引起肺损伤，局部炎症介质随之产生，进而通过相关途径引起中枢炎症。相关研究指出较高的CO2气腹压力会对腹部内密闭的脏器产生压迫，不仅影响患者脏器循环，还可能影响机体中枢神经，造成术后早期认知功能降低[3]。CO2吸收导致PaCO2升高，易引起脑血管舒张、脑组织水肿，引起脑部供氧不足，增加POCD风险[4]。同时老年患者在机械通气时，肺泡细胞因受机械刺激产生大量炎症因子，进而损伤肺组织引起肺部乃至全身炎症反应。老年患者心肺功能差，胃癌手术时间长，机体难以长时间耐受气腹压力带来的各种伤害性刺激，因此老年人腹腔镜手术时选择合理的通气模式非常重要。压力控制容量保证通气模式(PCV-VG)具有降低气道压力、减轻肺损伤等优势。本文通过压力控制容量保证通气模式(PCV-VG)和容量控制通气模式(VCV)在炎性因子和术后认知功能方面的比较，为老年患者腔镜下胃癌根治术寻找更优的通气模式和呼吸管理方案。

1.资料与方法

1.1 一般资料 本研究选取锦州医科大学附属第一医院2020年7月至2021年6月行腹腔镜胃癌根治术的患者60例，ASAⅡ～Ⅲ级。纳入标准：年龄大于65岁，体质指数小于25kg/m2，术前均无严重呼吸循环疾病，肝肾功能良好，腹部皮肤无感染及无凝血机制缺陷障碍者，无语言精神和听力障碍。排除标准：超过年龄体重范围，肺功能严重障碍，因手术需要改开腹手术及血流动力学难以维持稳定的患者，拒绝配合患者。按随机数字表法将其分为PCV-VG组和VCV组,各30例。本研究经医院伦理委员会批准，患者或直系亲属签署知情同意书。

1.2 麻醉方法 所有患者均由同一组麻醉医生进行常规麻醉和同一组手术医生进行手术操作，患者入室后监测心电图(ECG)、脉搏血氧饱和度(SpO2)、心率(HR)。行右侧颈内静脉穿刺置管，持续静脉滴注氯化钠溶液，并于桡动脉处进行有创血压监测。麻醉诱导前给予盐酸戊乙奎醚0.1mg，地塞米松10mg，麻醉诱导依次给予舒芬太尼0.4μg/kg、顺势阿曲库铵0.15mg/kg、丙泊酚10mg/kg，诱导使用2MAC七氟醚，设定氧流量2L/min，手动面罩通气待肌肉松弛后行气管插管并设置机械通气参数，潮气量6～8ml/kg，呼吸频率12次/min。术中通过调节呼吸频率和潮气量使PETCO2维持在30～40。麻醉维持采用吸入麻醉药七氟醚MAC为1.5～2，以及微量泵注右美托咪定0.4μg/(kg·h)，术中根据血流动力学变化情况合理使用血管舒缩药物等，并记录用药剂量。两组患者均在手术前行腹横筋膜阻滞。术中气腹压力维持在13mmHg。

1.3 观察指标 ①记录术前一般资料:包括性别、年龄、身高、体重。②血流动力学观测点：记录麻醉插管后气腹前(T1)、气腹后30min(T2)、气腹后90min(T3)、停止气腹后15min(T4)时间点的平均动脉压(MAP)和心率(HR)。③呼吸力学观测点：分别于T1～T4各时间点读取机器自动监测的峰值气道压(Ppeak)、平均气道压(Pmean)、肺动态顺应性(Cdyn)和呼气末二氧化碳分压(PETCO2)。④肺氧合功能指标：T1～T4时刻取动脉血样进行血气分析，记录动脉氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)。⑤炎性因子指标：T1～T3各时间点采用ELISA法测定静脉血血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)的含量并记录。⑥认知功能情况：记录患者术前1天、术后第1天、第2天、第7天同一时间的MMSE评分情况。

1.4 MMSE量表评分标准 27～30分为正常；分数<27分为认知功能障碍，其中21～26分为轻度认知功能障碍，10～20分为中度认知功能障碍，0～9分为重度认知功能障碍。

1.5 统计学方法 采用SPSS 26.0软件包行数据分析。计量资料以(均数±标准差)表示。计数资料采用卡方检验，P<0.05为差异有统计学意义。独立样t检验用于组间比较，重复测量方差分析用于组内比较。

2.结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组患者的性别、年龄、体质指数、ASA分级无显著差异(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者一般资料对比

2.2 两组血流动力学变化比较 与T1比较，两组患者在T2～T4时心率没有显著变化，差异无统计学意义(P>0.05),与T1比较，两组患者T2与T3时MAP升高，差异有统计学意义(P<0.05)，但组间比较无统计学意义。见表2。

表2 两组血流动力学变化

2.3 两组呼吸力学指标比较 与T1比较，T2与T3时两组患者Ppeak、Pmean、PETC02、PaC02明显升高(P<0．05)，组间比较差异有统计学意义。与T1比较，T2与T3时两组患者Cdyn明显降低(P<0．05)，组间比较差异有统计学意义。T2时两组PaO2明显降低(P<0.05)，随气腹时间延长而逐渐降低，组间比较无统计学意义。见表3。

表3 两组呼吸力学指标比较

2.4 两组炎性因子指标比较 与T1比较，T2与T3时两组患者IL-6、IL-8和TNF-α水平升高(P<0．05)。PCV-VG组患者T2与T3时各因子水平低于VCV组(P<0．05)，见表4。

表4 两组炎性因子指标比较

2.5 两组术后认知情况比较 PCV-VG组患者术后第1天和第2天MMSE评分高于VCV组，差异有统计学意义(P<0.05)，但术后第7天两组无统计学差异，见表5。

表5 两组MMSE评分对比 单位：分

3.讨论

目前，手术治疗是胃癌的一线治疗方法。腹腔镜手术现在已经成为微创技术的主要策略。然而，由于CO2的吸收时间相对较长，腹腔镜手术可能会对患者的呼吸、循环和术后认知等方面产生明显的不良影响[5～7]。这些影响似乎在老年患者中更为常见，因为他们通常对手术的耐受力下降，各系统代偿也下降[8，9]。首先，增加的腹内压会产生直接影响，当横膈膜向上推时，胸腔内容积减小，导致气道压增加，通气异常，影响患者氧合功能，进而引起肺组织损伤，刺激炎性介质产生。同时，腹部器官的内脏血管可能会受到间接影响，因为这些主要血管的躯干位于胸腔内。其次，CO2吸收入血，高碳酸血症引起的交感强直可能是外周和肠系膜血管收缩的结果。这些将导致腹腔脏器的血流灌注显著减少，无氧代谢增加，乳酸酸中毒发生率增加。同时，PaCO2升高容易导致脑血管舒张，进而导致脑部供氧不足，以上均增加老年患者POCD风险。

VCV是目前使用最多的机械通气模式，但是低顺应性的小气道不能被VCV充分通气，还可能导致肺内分流增加和通气/灌注比例失衡。此外，它很容易导致患者的气道压力过高，从而导致肺损伤。当使用PCV-VG时，呼吸机参数会随着患者的每次呼吸自动改变，以提供目标VT，不会严重增加气道压力，因此PCV-VG既具有VCV和PCV的优点，又能保证目标分钟通气量，同时能降低气压伤的发生率[10]。这种通气方式可以在最低预设压力下输送潮气量[11]，既具有压力控制通气的效率和临床效益，又补偿了VCV潮气量顺应性的变化，改善肺泡内的有效通气量，降低气道压力，维持更好的肺内通气血流比[12]，利于患者的氧合。肺的动态顺应性与P峰呈负相关，气腹后P峰升高，导致肺顺应性下降。在我们的研究中，在两种通气模式下顺应性都降低了，但事实上PCV和PCV-VG模式在T2和T3时间段测得的顺应性均好于VCV模式。Kothari和Lee等人发现，在腹腔镜胆囊切除术和俯卧位腰椎手术中PCV-VG与VCV相比均具有较低的P峰值和改善的Cdyn，提示PCV-VG可能是腹腔镜胆囊切除术以及腰椎手术患者俯卧位机械通气的一种可行的替代方式[13]。这与我们的研究结果一致，本研究中两种模式的气道压力均在正常范围内，虽然平台压力<30被认为是可以接受的，到目前为止还没有提出安全的压力限制。因此，压力介导模式下的低压力意味着更好的肺保护，为低肺顺应性的老年患者提供了更多的优势。通过本研究可以发现在气腹压力的持续作用下，时间越久两组患者的气道压力也会不同程度地随之升高，相反肺顺应性有所降低，但是与VCV组相比，T2与T3时PCV-VG组仍具有更低的气道峰压、气道平均压，在顺应性方面明显优于VCV组，说明它在腔镜手术中减轻肺损伤和肺保护方面更适用于老年患者。

近年来，接受腹腔镜手术的老年患者明显增多。由于肺顺应性和肺功能降低，老年患者在手术中更容易遭受肺损伤，因此对老年患者实施适当的保护性肺通气策略对减少肺损伤非常重要。容积控制通气(VCV)虽是手术中最常用的通气方式，但会引起肺部气压伤的发生，导致局部炎症反应和全身炎症反应。压力控制容量保证通气(PCV-VG)在老年患者中近几年已被用于改善动脉氧合，减少炎症因子，进而减少急性肺损伤。IL-6作为急性期的一种标志性因子，与肺损伤的发生息息相关[14，15]。另外，肺泡巨噬细胞产生的肿瘤坏死因子-α可以诱导和放大急性炎症反应，从而导致肺损伤的进一步加重[16]。本研究发现，随着气腹时间延长，患者血液中肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6和白细胞介素-8的浓度升高，表明体内存在炎症反应。但PCV-VG组在T2和T3时TNF-α、IL-6、IL-8浓度均明显低于VCV组(P<0.05)，说明PCV-VG在减少炎症因子的释放、减轻炎症反应方面确实有帮助，能够起到一定的肺保护作用，对降低老年患者术后呼吸功能下降、认知功能的障碍都是非常有利的。

随着老年患者的增多，POCD的发生也在逐渐增多。POCD的发生是个复杂过程，中枢炎症反应被认为发挥着必不可少的作用[17]。虽然术后神经认知障碍背后的机制尚未完全揭开，但越来越多的证据表明手术引起的炎症由血液免疫细胞和细胞因子通过破坏的血脑屏障系统性地传播到大脑，导致一过性神经炎和认知加工受损[18]。老年患者在机械通气时，血脑屏障在麻醉手术创伤后受损，手术刺激诱导外周炎症反应，通过相关途径到达中枢，进而导致中枢神经的炎症反应，引起POCD[19，20]。本研究发现在PCV-VG模式下，患者的炎症因子均较VCV组有显著降低，提示该模式可能通过减轻肺损伤减缓炎症反应的方式来改善老年患者术后认知功能。事实上，通过MMSE评分结果可以看出VCV组患者术后第1天和第2天的评分情况均比术前1天低，提示患者可能存在或多或少的认知功能改变，但PCV-VG组的情况仍然明显好于VCV组，肯定了该模式在老年患者术后认知功能方面的显著优势。