非插管麻醉对胸腔镜手术患者脑氧代谢、术后认知功能影响

王凌飞, 王 丹, 张艳梅, 刘兆慧, 詹岳宁, 黄泽清

中国医科大学肿瘤医院(辽宁省肿瘤医院) 麻醉科,辽宁 沈阳 110042

胸腔镜手术中单肺通气(one lung ventilation,OLV)会对机体正常的生理机制产生严重干扰,如肺内分流、肺泡-动脉氧张力改变等,导致低氧血症,影响脑氧代谢,进一步使局部脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation,rScO2)降低［1］。rScO2监测是利用近红外光谱技术,通过连续无创的监测反映脑组织的氧供与氧耗［2］。Kazan等［3］研究发现,在OLV期间,rScO2会显著降低,而血氧饱和度(oxyhemoglobin saturation,SpO2)无明显变化。非插管的胸腔镜(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)手术是指术中保留自主呼吸,利用人工气胸达到肺萎陷的目的［4］。有研究报道,非插管VATS手术可使SpO2维持在较稳定的水平［5］。但目前,其对rScO2的影响尚不明确。此外,非插管麻醉术中低潮气量的通气模式会引起二氧化碳蓄积和高碳酸血症。有研究表明,高碳酸血症与rScO2具有一定相关性,而rScO2与术后谵妄(postoperative delirumin,POD)等认知功能障碍的发生呈负相关［6-7］。但目前,非插管麻醉对VATS手术患者术中rScO2和围术期躁动、POD的影响少见报道。本研究旨在探讨保留自主呼吸非插管麻醉对VATS手术患者术中rScO2、苏醒期躁动、POD的影响。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取自2020年5月至2021年9月于中国医科大学肿瘤医院择期行VATS手术(肺癌根治术或肺楔形切除术)的80例肺肿瘤患者为研究对象。纳入标准:(1)患侧胸腔无手术史;(2)无过度肥胖或可预计的困难气道,体质量指数≤25 kg/m2,困难气道分级(Mallampati分级)Ⅰ～Ⅱ级。排除标准:(1)美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)分级≥Ⅲ级,合并严重心、肺、脑功能不全;(2)肿物>6 cm或中心性肿瘤。采用随机数字表法将患者分为保留自主呼吸非插管麻醉(NI)组(n=40)与双腔管气管插管单肺通气(DO)组(n=40)。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。本研究经医院伦理委员会批准(伦理号20200459),并在中国临床试验注册中心注册(注册号ChiCTR2000038041)。所有患者均签署知情同意书。

表1 两组患者一般资料比较/例(百分率/%)

1.2 麻醉方法 所有患者术前均禁食8 h、禁饮2 h,入室心电及rScO2监测,开放静脉通路。NI组静脉滴注盐酸戊乙奎醚注射液(力思特制药股份有限公司,成都)0.01 mg/kg,麻醉诱导采用盐酸右美托咪定注射液(江苏新晨药业),负荷量0.5～1.0 μg/kg,10 min静脉泵注,然后静脉靶控泵注(target controlled infusion,TCI)丙泊酚(得普利麻,阿斯利康公司)(血浆靶浓度1～2 μg/ml)、瑞芬太尼(血浆靶浓度0.5～2.0 ng/ml),待BIS<50,置入相应型号的喉罩(laryn-geal mask,LMA)。患者取侧卧位,根据切口位置选取相应肋间行胸椎旁神经阻滞麻醉,注入0.5%罗哌卡因15～20 ml。DO组麻醉诱导采用枸橼酸舒芬太尼注射液(宜昌人福药业)0.2～0.4 μg/kg、右美托咪定0.5～1.0 μg/kg,10 min静脉泵注,然后TCI靶控输注丙泊酚(血浆靶浓度1.0～1.5 μg/ml)、瑞芬太尼(血浆靶浓度0.25～1.00 ng/ml),睫毛反射消失后静脉注射罗库溴铵注射液(仙琚制药股份有限公司,浙江)0.7～0.9 mg/kg,然后插入相应型号的双腔支气管导管。若术中出现持续性动脉血二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide in artery,PaCO2)>80 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、动脉氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO2)<60 mmHg或SpO2<90%,经手控通气未见改善或术中无法维持血流动力学平稳时,转为单腔管气管插管封堵器后继续手术或转为传统开胸手术。

1.3 观察指标 记录麻醉诱导前(T0),以及手术开始/单肺通气后30 min(T1)、60 min(T2)、90 min(T3)及拔管(喉罩)后15 min(T4)各时间点的平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、心率(heart rate,HR)、SpO2、rScO2、呼气末二氧化碳分压(partial pressure of carbon dioxide in endexpiratory gas,ETCO2)、PaO2、PaCO2、PH值。比较两组rScO2变化情况,以及苏醒期躁动、术后谵妄(POD)的发生率。

2 结果

2.1 两组术中呼吸参数与血流动力学比较 两组T1、T2、T3时的MAP、HR、ETCO2比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组术中呼吸参数与血流动力学比较

2.2 两组rScO2、血气分析结果比较 NI组T1、T2、T3、T4时的rScO2明显高于DO组,差异有统计学意义(P<0.05)。NI组T1、T2、T3时的PaCO2明显高于DO组,差异有统计学意义(P<0.05)。NI组T1、T2、T3时PH值明显低于DO组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组rScO2、血气分析结果比较

2.3 两组rScO2变化情况比较 两组rScO2下降>20%总时间、rScO2最小值、rScO2最大值比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 两组rScO2变化情况比较

2.4 两组躁动、POD发生率比较 NI组术后1 d、3 d的POD发生率低于DO组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 两组躁动、POD发生率比较/例(百分率/%)

3 讨论

rScO2是通过红外线光谱技术透射颅内氧合血红蛋白浓度,实现对脑组织氧浓度的检测,是脑氧代谢的敏感性指标,其基线值为55%～80%。脑组织是机体最大的耗氧器官,对缺氧敏感,且脑氧代谢异常所引起的并发症严重,尤其在VATS手术OLV过程中,连续监测rScO2十分必要。双腔气管插管单肺通气是VATS手术的传统麻醉方式,但OLV会对呼吸生理机制产生严重干扰,导致低氧血症的发生和rScO2降低［8］。Tang等［9］对20例OLV患者进行脑氧饱和度监测,发现70%的患者低于基础值的80%。Tobias等［10］研究报道,胸科手术OLV期间,75%患者rScO2下降幅度>20%。此外,有研究表明,术后认知功能与围术期rScO2降低存在一定的相关性［11］。Fischer等［12］研究发现,OLV期间rScO2<65%会导致术后认知功能障碍,且与rScO2下降程度与持续时间呈正相关。郭唯真等［13］研究表明,肺保护性通气策略有助于改善VATS手术OLV期间的脑组织氧合,进一步改善术后认知功能。非插管VATS手术作为一种保护性通气策略,有效避免了机械通气、OLV及其相关副损伤。但目前,关于非插管麻醉对rScO2和术后认知功能障碍的研究少见报道。

本研究中,NI组T1～T4各时间点的rScO2明显高于DO组,且两组rScO2下降>20%总时间、rScO2最小值、rScO2最大值比较,差异有统计学意义(P<0.05)。有研究表明,rScO2受年龄、PaCO2、血红蛋白浓度等多种因素影响,轻度高碳酸血症与rScO2升高呈正相关［14-16］。本研究观察到,NI组PaCO2在T1、T2、T3时明显高于DO组,且与rScO2趋势相似,与上述研究结果一致。高碳酸血症升高rScO2的机制尚未明确,可能与高碳酸血症使脑血管扩张,增加了脑血流量,以及使氧离曲线左移导致血红蛋白对氧的亲和力增强等因素有关。本研究中,两组T1～T3时MAP、HR比较,差异有统计学意义(P<0.05)。但有研究表明,MAP、HR对rScO2无明显影响［17］。

术后认知功能障碍是胸科手术术后常见且严重的并发症。本研究发现,NI组术后1 d、3 d的POD发生率较DO组显著降低(P<0.05)。Hemmerling等［18］研究表明,术中rScO2较基础值下降是术后POD发生的独立危险因素。此外,相关研究证实,rScO2的下降与胸科手术POD的发生具有一定相关性,且随着下降幅度增大和持续时间延长,POD的发生率也明显增加［19］。

综上所述,保留自主呼吸非插管麻醉可显著提高VATS手术患者术中rScO2,降低术后1 d、3 d的POD发生率,改善临床预后。本研究存在一定的局限性。首先,因为非插管麻醉对患者入组标准严苛,且本研究患者年龄普遍较低,可能对研究结果产生一定影响。其次,本研究采用纯氧吸入,术中过度氧疗可能对患者长期预后产生不利影响,还需要进一步研究。