允许性高碳酸血症对老年胸腔镜食管癌根治术患者术后谵妄的影响

邵艳梅　宋洁　杨梦思　黄孝慈　汤昕宇　胡宪文

摘要：目的 探讨允许性高碳酸血症（PHY）对老年胸腔镜食管癌根治术患者术后谵妄（POD）的影响。方法 纳入择期行胸腔镜食管癌根治术的老年（≥65岁）患者92例，用隨机数字表法将患者分为正常范围动脉血二氧化碳分压［p（CO₂）控制在35～45 mmHg］组（N组）和轻度PHY［p（CO₂）控制在46～55 mmHg］组（H组），各46例。记录2组患者清醒时（T₀）、插管后（T₁）、气胸0.5 h（T₂）、气胸1 h（T₃）、放气10 min（T₄）时的平均动脉压（MAP）、心率（HR）和脑氧饱和度（rSO₂）；记录2组患者术中输液量、尿量、出血量、麻黄素用量；术后连续3 d记录疼痛视觉模拟评分（VAS），采用谵妄诊断量表（CAM）评估是否发生POD。结果 与T0比较，N组和H组患者的MAP、HR及rSO₂在T₁～T₄时均下降（P＜0.05）；与N组比较，H组患者的MAP和rSO₂在T₂～T₄时较高（P＜0.05）。2组患者T₂～T₄时rSO₂与p（CO₂）呈正相关（rs分别为0.438、0.646、0.554，均P＜0.01）。2组患者术中的输液量、尿量及出血量差异无统计学意义（P＞0.05）；与N组比较，H组患者术中的麻黄素用量减少［（5.8±3.2）mg vs.（4.0±2.5）mg，t=3.014，P＜0.01］。2组患者术后3 d VAS评分均逐步降低（P＜0.05），2组间VAS评分差异无统计学意义（P＞0.05）。H组患者的POD发生率低于N组（8.7% vs. 23.9%，χ²=3.903，P＜0.05）。结论 老年胸腔镜食管癌根治术中采用PHY通气策略有助于优化脑氧供需平衡，提升rSO2，降低POD的发生率。

关键词：胸腔镜检查；食管肿瘤；谵妄；手术后并发症；高碳酸血；允许性高碳酸血症

中图分类号：R614.2文献标志码：ADOI：10.11958/20220699

The effect of permissibility hypercapnia on postoperative delirium in elderly patients undergoing thoracoscopic radical surgery of esophageal cancer

SHAO Yanmei， SONG Jie， YANG Mengsi， HUANG Xiaoci， TANG Xinyu， HU Xianwen

Key Laboratory of Anesthesiology and Perioperative Medicine of Anhui Higher Education Institutes， Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine， the Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University， Hefei 230601， China Corresponding Author E-mail： huxianwen001@126.com

Abstract： Objective To investigate the effect of permissible hypercapnia （PHY） on postoperative delirium （POD） in elderly patients undergoing thoracoscopic radical resection of esophageal cancer. Methods A total of 92 elderly patients （≥65 years old） who underwent thoracoscopic radical resection of esophageal cancer were randomly divided into the normal arterial partial pressure of carbon dioxide [p（CO₂） was controlled at 35-45 mmHg] group （N group， 46 cases） and the mild PHY [p（CO₂） was controlled at 46-55 mmHg] group （H group， 46 cases）. Data of mean arterial pressure （MAP）， heart rate （HR） and cerebral oxygen saturation （rSO₂） were recorded when patients were awake （T₀）， intubated （T₁）， pneumothorax 0.5 h （T₂）， pneumothorax 1 h （T₃） and vented for 10 min （T₄）. Intraoperative fluid volume， urine volume， blood loss and ephedrine dosage were recorded in the two groups of patients. Visual analogue scale （VAS） was recorded for three consecutive days after operation， and the occurrence of POD was assessed by Delirium Diagnostic Scale （CAM）. Results Compared with T₀， MAP， HR and rSO₂were decreased at T₁-T₄in the N group and the H group （P＜0.05）. Compared with the group N， MAP and rSO₂were higher at T₂-T₄in the group H （P＜0.05）. Correlation analysis showed that rSO₂was positively correlated with p（CO₂） at T₂-T₄in the two groups of patients （rs=0.438， 0.646 and 0.554， all P＜0.01）. There were no significant differences in infusion volume， urine volume and blood loss between the two groups of patients （P＞0.05）. Compared with the group N， the amount of ephedrine was lower in the group H [（5.8±3.2） mg vs. （4.0±2.5） mg， t=3.014， P＜0.01]. The VAS score were gradually decreased 3 days after operation in the two groups （P＜0.05）， and there was no significant difference in VAS scores between the two groups （P＞0.05）. Compared with the group N， the incidence of POD was lower in the group H （8.7% vs. 23.9%， χ²=3.903， P＜0.05）. Conclusion PHY ventilation strategy in elderly patients undergoing thoracoscopic radical resection of esophageal cancer is helpful to optimize the balance of cerebral oxygen supply and demand， increase rSO₂， and reduce the incidence of POD.

Key words： thoracoscopy; esophageal neoplasms; delirium; postoperative complications; hypercapnia; permissive hypercapnia

由于对手术术野的要求，胸科手术一般需要单肺通气或（和）人工气胸。目前，胸腔镜食管癌根治术主要分为3个阶段：胸腔镜阶段完成游离食管、清扫淋巴结等步骤；腹腔镜阶段完成游离胃、管状胃制作；最后，在颈部完成食管胃吻合。胸腔镜食管癌根治术胸腔镜阶段通气方式有人工气胸下单腔气管插管行双肺通气，还有双腔支气管插管或封堵器行单肺通气复合人工气胸等。人工气胸的建立需要持续输入CO₂，过多的CO₂积聚可导致患者动脉血二氧化碳分压［p（CO₂）］一定程度上升高，同时单肺通气若为避免大潮气量通气导致的肺损伤，选择相对较小的潮气量，也易致p（CO₂）升高，在人工气胸和单肺通气共同作用下发生高碳酸血症（HC）［1］。允許性高碳酸血症（PHY）即一定程度的HC可能会改善患者的预后，机械通气时使用相对较小的潮气量，允许p（CO₂）适当增高，以避免常规大潮气量通气导致的肺损伤［2］。p（CO₂）的适当升高有利于增加脑血流量和脑细胞的氧供，脑氧饱和度（rSO₂）可以反映脑细胞的氧供需平衡。有研究表明，术中rSO₂的升高与术后谵妄（POD）发生率降低相关［3-4］。然而，胸腔镜食管癌根治术中p（CO₂）与rSO₂的关系尚不清楚。本研究旨在观察胸腔镜阶段不同的p（CO₂）对老年胸腔镜食管癌根治术患者术中rSO₂及POD发生率的影响，为PHY通气策略在该类患者围手术期的应用提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2021年11月—2022年5月于安徽医科大学第二附属医院心胸外科择期行胸腔镜食管癌根治术的患者。纳入标准：（1）≥65岁。（2）病理或细胞学诊断为食管癌。（3）美国麻醉医师协会（ASA）分级Ⅱ～Ⅲ级。排除标准：（1）简易精神状态量表（MMSE）评分<24分。（2）合并严重肝肾功能损伤、心脑血管疾病等严重疾病。（3）患有严重的慢性阻塞性肺疾病、急性炎症性肠病、肥胖症等难以行腔镜手术。（4）糖尿病、高血压控制不佳。（5）依从性不佳，难以配合治疗和随访。（6）最近3个月参与其他临床研究。共纳入92例，其中男69例，女23例，年龄65～79岁，平均（70.2±3.7）岁。以随机数字表法将研究对象分为正常范围p（CO₂）组（N组）46例［术中胸腔镜阶段将p（CO₂）控制在35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）］和轻度允许性高碳酸血症（PHY）组（H组）46例［将p（CO₂）控制在46～55 mmHg］。本研究为单中心、单盲、随机、对照的前瞻性临床研究，研究对象均签署本研究知情同意书并通过医院伦理委员会审批（伦理批准号：YX2021-126）。

1.2 麻醉方法 麻醉前开放外周静脉通路，连接心电图（ECG）及脉搏血氧饱和度（SpO₂）探头，桡动脉穿刺置管测压，中心静脉穿刺置管测压及输液，监测脑电双频指数（BIS）及rSO₂。麻醉诱导：舒芬太尼0.5 ?g/kg，依托咪酯0.4 mg/kg，罗库溴铵0.6 mg/kg。气管插管（选择7或7.5号单腔气管导管插管，然后纤维支气管镜引导下插封堵器）后进行机械通气，潮气量8～10 mL/kg（气胸时6～10 mL/kg），呼气末正压（PEEP）5 cmH₂O（1 cmH₂O=0.098 kPa），吸呼比（I∶E）1∶2，吸入氧浓度分数（FiO₂）0.6。插管后患者取左侧卧位，手术开始同时建立CO₂人工气胸并行单肺通气，胸腔内压力维持在8～10 mmHg，胸腔镜阶段通过调节潮气量和呼吸频率维持p（CO₂）至目标范围。胸内食管游离及淋巴结清扫结束后停止人工气胸并恢复双肺通气。麻醉维持：静脉持续泵入丙泊酚3 mg/（kg·h）、瑞芬太尼10～20 ?g/（kg·h），苯磺顺阿曲库铵0.15 mg/kg间断静脉注射，吸入七氟醚1%～2%，将BIS值维持在40～60。术中应用充气式保温毯对患者进行保温，维持体温37 ℃左右。术后患者送至麻醉加强监护室（AICU），待患者生命体征稳定且呼吸功能恢复后，拔除气管导管。所有手术患者均使用静脉自控镇痛（PCIA）：舒芬太尼2 ?g/kg+甲氧氯普胺20 mg，生理盐水稀释至100 mL。

1.3 观察指标 收集患者一般资料，包括性别、年龄、ASA分级、体质量指数（BMI）、MMSE评分。术中记录2组患者清醒时（T₀）、插管后（T₁）、气胸0.5 h（T₂）、气胸1 h（T₃）、放气10 min（T₄）时的平均动脉压（MAP）、心率（HR）、rSO₂；记录输液量、尿量、出血量、麻黄素用量；术后连续3 d采用视觉模拟评分（VAS）评估术后疼痛情况，采用谵妄诊断量表（CAM）进行POD的诊断。

1.4 统计学方法 采用SPSS 24.0软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以x±s表示，2组间比较采用独立样本t检验，不同时点的比较采用重复测量方差分析。非正态分布的计量资料以M（P₂₅，P₇₅）表示，2组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料采用χ2检验。相关采用双变量相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 結果

2.1 一般资料比较 2组患者的性别比例、年龄、BMI、ASA分级、术前MMSE评分差异均无统计学意义，见表1。

2.2 术中各时间点血流动力学和rSO₂比较 组内比较：与T0比较，N组和H组患者的MAP、HR及rSO₂在T₁～T₄时均下降（P＜0.05）；组间比较：与N组比较，H组患者的MAP和rSO₂在T₂～T₄较高（P＜0.05），见表2。

2.3 2组患者rSO₂与p（CO₂）的相关性 T0～T₄时rs分别为0.291（P＜0.01）、0.108（P＞0.05）、0.438（P＜0.01）、0.646（P＜0.01）、0.554（P＜0.01），即T₀、T₂～T₄时rSO₂与p（CO₂）水平呈正相关。

2.4 术中液体出入量、麻黄素用量比较 与N组比较，H组患者术中的麻黄素用量减少（P＜0.05）；2组患者术中的输液量、尿量及出血量差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

2.5 术后POD发生率及VAS评分比较 与N组比较，H组患者的POD发生率降低［4（8.7%）vs. 11（23.9%），χ²=3.903，P＜0.05］。2组患者术后3 d疼痛VAS评分均逐步降低（P＜0.05），2组间VAS评分差异无统计学意义，见表4。

3 讨论

POD是老年患者术后常见的神经系统并发症，老年患者的POD发生率为10%～77%，且大多在术后24～72 h内发病［5］。POD是一种复杂的多因素疾病，其影响因素包括术前认知水平、高龄、合并疾病、手术部位、手术和麻醉时间及疼痛等［6-7］。

本研究患者均为择期行腔镜食管癌根治术者，2组间性别比例、年龄、BMI、ASA分级及术前MMSE评分无明显差异，术后3 d疼痛VAS评分无明显差异，具有可比性。本研究对象为老年患者（≥65岁），考虑到苯二氮[ ]类药物可能会对POD发生率产生影响，患者未应用此类药物。本研究选择7号或7.5号单腔气管插管，然后纤维支气管镜引导下插封堵器，麻醉诱导采用依托咪酯和舒芬太尼，可有效地抑制气管插管时的心血管反应，因此，插管过程中血流动力学比较稳定。

术中脑血流和供氧不足是POD的主要危险因素［8］，血压低以及弱灌注也势必会影响POD的发生。术中MAP较低的患者更容易发生POD［9］。胸腔镜食管癌根治术中易发生CO₂聚集，而p（CO₂）增高会刺激颈动脉体和主动脉体化学感受器，引起心率、血压升高。本研究结果显示，与N组比较，H组患者MAP在T₂～T₄较高，术中麻黄素用量较少，提示轻度PHY能够减少组织低灌注的发生。

POD被认为是由神经递质失衡和炎症性反应引起的［10-12］，而脑组织缺血和缺氧可改变中枢神经递质的含量［13］。rSO₂可以反映多种病理过程中的脑血流动力学状态［14］。rSO₂下降是脑缺血、缺氧的直接表现。对于神经系统，CO₂舒张脑血管的效应主要与一氧化氮和前列腺素有关，这2种介质通过激活腺苷三磷酸依赖的K⁺通道和K-Ca通道，促进Ca²⁺外流，引起血管舒张［15］。p（CO2）会影响血红蛋白对氧的亲和力，这被称为玻尔效应。pH降低或p（CO₂）增高降低了血红蛋白对氧气的亲和力，氧合血红蛋白释放氧气，从而使组织能够获得更多的氧气。p（CO₂）正常范围为35～45 mmHg，但临床中仍会存在p（CO₂）高于45 mmHg的情况。研究发现，在腹腔镜手术中HC能够提高rSO₂［16］。本研究结果显示，与N组比较，H组患者rSO₂在T₂～T₄较高，POD发生率更低，这与以往研究结果一致［3-4］。另外，通过相关分析，结果显示T₂～T₄时rSO₂与p（CO₂）水平呈正相关，说明p（CO₂）的增加可能在一定程度上提升rSO₂。

综上所述，在老年胸腔镜食管癌根治术患者中应用PHY通气策略能够稳定血流动力学，维持脑氧供需稳定，提升rSO₂，降低POD的发生率，效果可能更优于传统通气策略，值得临床进一步扩大样本量研究探讨。

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（2022-05-09收稿 2022-10-01修回）

（本文編辑 李国琪）