腹腔鏡二氧化碳?xì)飧箤夏耆酥匾鞴俚挠绊?/h1>
2013-01-25 08:23康文越潘振祥吉林大學(xué)第二臨床醫(yī)院麻醉科吉林長春130041
中國老年學(xué)雜志 2013年15期
康文越 馬 鶴 潘振祥 (吉林大學(xué)第二臨床醫(yī)院麻醉科，吉林 長春 130041)
進(jìn)入老年期后，人的生理結(jié)構(gòu)、組織及器官都會隨年齡的增長而出現(xiàn)相應(yīng)的功能性下降。大部分老年患者合并多種內(nèi)科疾病，這是造成術(shù)中麻醉高風(fēng)險及術(shù)后并發(fā)癥多發(fā)的原因。近年來，隨著腹腔鏡手術(shù)的廣泛發(fā)展，操作技術(shù)日益嫻熟及腹腔鏡器械的改良和創(chuàng)新，愈來愈適應(yīng)老年患者〔1〕，有研究表明對伴有心肺疾患、輕度心功能異常的老年人，只要術(shù)前做好充分準(zhǔn)備，建立有創(chuàng)監(jiān)測，同樣可耐受腹腔鏡膽囊切除術(shù)〔2〕，但二氧化碳(CO2)氣腹對老年器官造成一定影響。
1 老年人的腹腔鏡CO2氣腹技術(shù)
1.1 腹腔鏡技術(shù)的原理及發(fā)展 1987年P(guān)hilipe Mouret完成了世界醫(yī)學(xué)史上首例腹腔鏡膽囊切除術(shù)(LC)，開創(chuàng)了腔鏡外科發(fā)展史上的里程碑〔3〕。腹腔鏡技術(shù)不斷發(fā)展，正在經(jīng)歷從多孔腹腔鏡手術(shù)向單孔腹腔鏡手術(shù)乃至經(jīng)自然腔道內(nèi)鏡(NOTES)下的體表無瘢痕手術(shù)的演變〔4〕。腹腔鏡技術(shù)是通過穿刺腹腔放人一個或幾個套管，然后經(jīng)套管放入腹腔鏡和治療器械而進(jìn)行診斷和治療腹腔、盆腔及腹膜后疾患的一種新技術(shù)〔5〕，其目的是在達(dá)到開放手術(shù)效果的基礎(chǔ)上，減少手術(shù)本身對患者的創(chuàng)傷，縮短術(shù)后的康復(fù)時間，減少并發(fā)癥的發(fā)生〔6〕。腹腔鏡外科的微創(chuàng)表現(xiàn)在手術(shù)局部創(chuàng)傷小和全身應(yīng)激反應(yīng)輕〔7〕，對于老年患者手術(shù)切口小，避免大切口疼痛造成血壓波動，降低術(shù)后應(yīng)激反應(yīng)，縮短康復(fù)時間。
1.2 CO2氣腹的建立 無論腹腔鏡技術(shù)如何發(fā)展，都需要建立氣腹，腹腔鏡手術(shù)一直采用CO2建立氣腹，是因為它不易燃燒和爆炸，在血液和組織中的溶解度是氧氣的十倍，它也是正常新陳代謝的產(chǎn)物且很容易經(jīng)肺泡呼出〔8〕。通常，成人腹腔內(nèi)氣壓預(yù)設(shè)定為12～14 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)一般不超過15 mmHg〔9〕，而對于高齡患者在滿足手術(shù)需要的情況下，盡量使用較低的腹腔內(nèi)壓力，最高不宜超過14 mmHg〔10〕。在開始建立二氧化碳?xì)飧箷r，注入氣體速度不可過快，手術(shù)中維持氣腹壓力不可過高，注氣開始時以1～2 L/min流量為宜，給機體一個適宜腹腔內(nèi)壓力變化的過程;術(shù)中中高流量注氣即5～9 L/min，以便及時補充手術(shù)操作時氣體逸出，保持所需氣腹壓，保證手術(shù)順利進(jìn)行。
2 腹腔鏡CO2氣腹對老年人重要器官的影響
2.1 對老年患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 老年患者可發(fā)生與年齡相關(guān)的腦組織萎縮和腦供血不足，造成功能下降，手術(shù)增加了中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險，較常見的為術(shù)后認(rèn)知功能障礙(POCD)，表現(xiàn)為精神錯亂、焦慮、人格改變及記憶受損。腹部大手術(shù)由于CO2氣腹及特倫德倫伯臥位可引起腦血流量的增加〔11〕。一方面，CO2氣腹后，腹內(nèi)壓升高，膈肌上抬，胸腔內(nèi)壓力升高，中心靜脈壓升高，中樞神經(jīng)系統(tǒng)靜脈回流減少，致使腦血管阻力增加，腦血流減少，腦皮質(zhì)灌注減少;另一方面，腹膜對CO2的吸收造成了CO2分壓(PaCO2)升高，使腦血管擴張，腦血容量增加，腦血流量的增加勢必會造成顱內(nèi)壓的增加，大腦出現(xiàn)過度灌注，增加了老年患者腦水腫的風(fēng)險。單闖等〔12〕研究認(rèn)為氣腹期間過度腦灌注的實質(zhì)是腦組織細(xì)胞水平氧合不足，實際是腦細(xì)胞缺氧的另一種表現(xiàn)形式，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)S-100蛋白是特異性腦損傷的生化標(biāo)志物〔13〕，同時有研究表明血清S-100蛋白可以作為判斷術(shù)后POCD演變過程及患者最終結(jié)局的指標(biāo)〔14〕。S-100蛋白是Ca2+結(jié)合蛋白中的成員，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要影響神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生長、增值、發(fā)化、維持鈣的穩(wěn)態(tài)，并對學(xué)習(xí)和記憶發(fā)揮一定作用。研究發(fā)現(xiàn)由于CO2氣腹制成的缺血缺氧性腦損傷組與對照組比較，血和腦積液中S-100水平明顯增加，差異有顯著性，表明100 mmHg 2 h時段CO2氣腹對中樞神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)志物有顯著影響〔15〕。由此可推斷CO2氣腹可增加老年人術(shù)后POCD的發(fā)生率。
2.2 對老年患者循環(huán)系統(tǒng)的影響 隨著年齡的增長，動脈硬化程度增加，神經(jīng)體液因素調(diào)節(jié)血管的功能減退，老年人血管活性物質(zhì)(如兒茶酚胺類等)產(chǎn)生和分泌減少，α-β-等腎上腺素能受體的下調(diào)，使調(diào)節(jié)功能減退，導(dǎo)致血液流變學(xué)的不穩(wěn)，從而造成老年人的循環(huán)代償能力下降〔16〕。腹腔鏡CO2氣腹可引起顯著的血流動力學(xué)變化，其原因可能有，氣腹導(dǎo)致腹內(nèi)壓和胸內(nèi)壓增高，血管活性物質(zhì)如兒茶酚胺和血管加壓素等釋放增加，高碳酸血癥誘發(fā)交感神經(jīng)張力增加等〔17〕。對于老年患者血流動力學(xué)的改變，可能會誘發(fā)心肌缺血、心律失常等并發(fā)癥。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)心律失常易發(fā)生在氣腹建立初期，可認(rèn)為心律失常與氣腹建立初始時CO2流量過大引起的迷走神經(jīng)興奮有關(guān)，而氣腹建立后，術(shù)中平均動脈壓是增加的，但外周血管阻力的增加是導(dǎo)致平均動脈壓的上升的主要原因〔18〕。由此可認(rèn)為后負(fù)荷顯著增加可使左室壁張力和心肌耗氧增加。對合并心臟疾病的患者，后負(fù)荷增加還可能誘發(fā)心肌缺血，甚至心肌梗死或充血性心衰〔19〕。血流動力學(xué)的變化同時與體內(nèi)CO2的吸收有關(guān)，高碳酸血癥可直接抑制心肌，同時興奮交感腎上腺系統(tǒng)，促進(jìn)兒茶酚胺類釋放，增加心肌耗氧。因此可在氣腹前加深麻醉并緩慢充氣，降低氣腹對循環(huán)的影響，術(shù)中應(yīng)用血管活性藥物維持良好的血流動力學(xué)穩(wěn)定。
2.3 對老年人呼吸系統(tǒng)的影響 老年患者隨年齡增長，呼吸系統(tǒng)老化，肺實質(zhì)的彈性組織減少，順應(yīng)性下降，出現(xiàn)肺功能減退，術(shù)中更易發(fā)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥，在肥胖和高齡的病人中更明顯。腹腔內(nèi)CO2氣腹對肺功能的影響研究較多，CO2氣腹使腹內(nèi)壓增加，膈肌上抬，胸腔內(nèi)壓力增加，呼吸潮氣量降低，胸廓及肺的順應(yīng)性降低，術(shù)后患者肺活量、1 s末呼氣量及最大呼氣量均有削弱〔20〕。由于老年患者肺功能較差，短時間內(nèi)CO2的排除與吸收在氣腹持續(xù)存在期間很難達(dá)到動態(tài)平衡，且由于CO2從體內(nèi)的排出過程為開放的二室模型〔21〕，需要一定的時間才能將血液內(nèi)或臟器內(nèi)貯存的CO2完全排出，因而PaCO2會呈逐漸增高趨勢〔1〕。術(shù)中呼吸末CO2分壓(PetCO2)檢測 尤為重要，必要時可以術(shù)中抽取動脈血氣監(jiān)測PaCO2調(diào)整體內(nèi)酸堿平衡，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，術(shù)中可采取小潮氣量、高頻率對高碳酸血癥進(jìn)行預(yù)防，同時降低氣道阻力，減少對肺實質(zhì)的損傷。
2.4 對老年人腹腔臟器的影響
2.4.1 對胃腸道功能的影響 有研究證明老年人的胃容量比年輕患者要少，但是老年人的胃液PH增高，而排空時間延長。大量臨床資料說明腹腔鏡手術(shù)后胃腸道功能恢復(fù)時間較開腹手術(shù)明顯縮短，這一點作為腹腔鏡手術(shù)已達(dá)成共識〔22〕。但CO2氣腹由于腹內(nèi)壓增加，回心血量及心輸出量下降，血漿兒茶酚胺類釋放，導(dǎo)致血管收縮，阻力增加，造成胃腸道血流減少。有文獻(xiàn)報道LC術(shù)后腸系膜動脈或門靜脈急性血栓形成導(dǎo)致腸道缺血、壞死，甚至病人死亡〔23〕。而這些病人多合并高血壓、動脈粥樣硬化等疾病，因此應(yīng)注意老年人腹腔鏡操作對血栓形成的影響。
2.4.2 對肝臟功能的影響 CO2氣腹對肝臟的影響主要表現(xiàn)在腹內(nèi)壓升高導(dǎo)致肝血流量減少、肝功能損害，以及在解除氣腹后出現(xiàn)類似于休克，肝臟大手術(shù)或肝移植后供體出現(xiàn)的肝臟缺血再灌注損傷〔24〕。健康人行短時間腹腔鏡手術(shù)時，短暫的肝臟缺血及再灌注損傷并不產(chǎn)生明顯的臨床后果，但肝硬化、老年人等存在病理生理改變的患者，肝缺血損傷會加重。這類病人行較長時間、復(fù)雜腹腔鏡手術(shù)時對機體可能產(chǎn)生明顯不利影響，低壓氣腹、缺血預(yù)處理、血管活性藥物及鈣通道阻滯劑有利于減輕這種損傷〔25〕。
2.4.3 對腎臟功能的影響 氣腹使腎血管受壓，導(dǎo)致腎血流量減少，加之腎缺血再灌注的損傷使腎小球濾過率下降，尿素、肌酐升高。由于腎臟在氣腹過程中間發(fā)生類似的“缺血-再灌注”效應(yīng)，而目前大量研究顯示缺血預(yù)處理對器官缺血再灌注損傷的預(yù)防有良好效果，所以正式氣腹前的預(yù)處理以及使用一些過氧化物酶可以減少氧自由基對腎的損傷〔26〕。
CO2氣腹作為一種應(yīng)激反應(yīng)，對老年人各器官系統(tǒng)影響不一，但許多文獻(xiàn)總結(jié)外科手術(shù)氣腹操作利大于弊。要嚴(yán)格掌握老年人氣腹適應(yīng)證，術(shù)中保持循環(huán)穩(wěn)定，嚴(yán)格監(jiān)測血壓、心率、PetCO2、及心電圖變化;定時抽取動脈血氣，仔細(xì)分析及時糾正酸堿平衡和離子紊亂，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，必要時轉(zhuǎn)為開腹或終止手術(shù)，保障老年患者術(shù)中安全。
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1.2 CO2氣腹的建立 無論腹腔鏡技術(shù)如何發(fā)展，都需要建立氣腹，腹腔鏡手術(shù)一直采用CO2建立氣腹，是因為它不易燃燒和爆炸，在血液和組織中的溶解度是氧氣的十倍，它也是正常新陳代謝的產(chǎn)物且很容易經(jīng)肺泡呼出〔8〕。通常，成人腹腔內(nèi)氣壓預(yù)設(shè)定為12～14 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)一般不超過15 mmHg〔9〕，而對于高齡患者在滿足手術(shù)需要的情況下，盡量使用較低的腹腔內(nèi)壓力，最高不宜超過14 mmHg〔10〕。在開始建立二氧化碳?xì)飧箷r，注入氣體速度不可過快，手術(shù)中維持氣腹壓力不可過高，注氣開始時以1～2 L/min流量為宜，給機體一個適宜腹腔內(nèi)壓力變化的過程;術(shù)中中高流量注氣即5～9 L/min，以便及時補充手術(shù)操作時氣體逸出，保持所需氣腹壓，保證手術(shù)順利進(jìn)行。
2 腹腔鏡CO2氣腹對老年人重要器官的影響
2.1 對老年患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響 老年患者可發(fā)生與年齡相關(guān)的腦組織萎縮和腦供血不足，造成功能下降，手術(shù)增加了中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險，較常見的為術(shù)后認(rèn)知功能障礙(POCD)，表現(xiàn)為精神錯亂、焦慮、人格改變及記憶受損。腹部大手術(shù)由于CO2氣腹及特倫德倫伯臥位可引起腦血流量的增加〔11〕。一方面，CO2氣腹后，腹內(nèi)壓升高，膈肌上抬，胸腔內(nèi)壓力升高，中心靜脈壓升高，中樞神經(jīng)系統(tǒng)靜脈回流減少，致使腦血管阻力增加，腦血流減少，腦皮質(zhì)灌注減少;另一方面，腹膜對CO2的吸收造成了CO2分壓(PaCO2)升高，使腦血管擴張，腦血容量增加，腦血流量的增加勢必會造成顱內(nèi)壓的增加，大腦出現(xiàn)過度灌注，增加了老年患者腦水腫的風(fēng)險。單闖等〔12〕研究認(rèn)為氣腹期間過度腦灌注的實質(zhì)是腦組織細(xì)胞水平氧合不足，實際是腦細(xì)胞缺氧的另一種表現(xiàn)形式，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)S-100蛋白是特異性腦損傷的生化標(biāo)志物〔13〕，同時有研究表明血清S-100蛋白可以作為判斷術(shù)后POCD演變過程及患者最終結(jié)局的指標(biāo)〔14〕。S-100蛋白是Ca2+結(jié)合蛋白中的成員，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要影響神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生長、增值、發(fā)化、維持鈣的穩(wěn)態(tài)，并對學(xué)習(xí)和記憶發(fā)揮一定作用。研究發(fā)現(xiàn)由于CO2氣腹制成的缺血缺氧性腦損傷組與對照組比較，血和腦積液中S-100水平明顯增加，差異有顯著性，表明100 mmHg 2 h時段CO2氣腹對中樞神經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)志物有顯著影響〔15〕。由此可推斷CO2氣腹可增加老年人術(shù)后POCD的發(fā)生率。
2.2 對老年患者循環(huán)系統(tǒng)的影響 隨著年齡的增長，動脈硬化程度增加，神經(jīng)體液因素調(diào)節(jié)血管的功能減退，老年人血管活性物質(zhì)(如兒茶酚胺類等)產(chǎn)生和分泌減少，α-β-等腎上腺素能受體的下調(diào)，使調(diào)節(jié)功能減退，導(dǎo)致血液流變學(xué)的不穩(wěn)，從而造成老年人的循環(huán)代償能力下降〔16〕。腹腔鏡CO2氣腹可引起顯著的血流動力學(xué)變化，其原因可能有，氣腹導(dǎo)致腹內(nèi)壓和胸內(nèi)壓增高，血管活性物質(zhì)如兒茶酚胺和血管加壓素等釋放增加，高碳酸血癥誘發(fā)交感神經(jīng)張力增加等〔17〕。對于老年患者血流動力學(xué)的改變，可能會誘發(fā)心肌缺血、心律失常等并發(fā)癥。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)心律失常易發(fā)生在氣腹建立初期，可認(rèn)為心律失常與氣腹建立初始時CO2流量過大引起的迷走神經(jīng)興奮有關(guān)，而氣腹建立后，術(shù)中平均動脈壓是增加的，但外周血管阻力的增加是導(dǎo)致平均動脈壓的上升的主要原因〔18〕。由此可認(rèn)為后負(fù)荷顯著增加可使左室壁張力和心肌耗氧增加。對合并心臟疾病的患者，后負(fù)荷增加還可能誘發(fā)心肌缺血，甚至心肌梗死或充血性心衰〔19〕。血流動力學(xué)的變化同時與體內(nèi)CO2的吸收有關(guān)，高碳酸血癥可直接抑制心肌，同時興奮交感腎上腺系統(tǒng)，促進(jìn)兒茶酚胺類釋放，增加心肌耗氧。因此可在氣腹前加深麻醉并緩慢充氣，降低氣腹對循環(huán)的影響，術(shù)中應(yīng)用血管活性藥物維持良好的血流動力學(xué)穩(wěn)定。
2.3 對老年人呼吸系統(tǒng)的影響 老年患者隨年齡增長，呼吸系統(tǒng)老化，肺實質(zhì)的彈性組織減少，順應(yīng)性下降，出現(xiàn)肺功能減退，術(shù)中更易發(fā)生呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥，在肥胖和高齡的病人中更明顯。腹腔內(nèi)CO2氣腹對肺功能的影響研究較多，CO2氣腹使腹內(nèi)壓增加，膈肌上抬，胸腔內(nèi)壓力增加，呼吸潮氣量降低，胸廓及肺的順應(yīng)性降低，術(shù)后患者肺活量、1 s末呼氣量及最大呼氣量均有削弱〔20〕。由于老年患者肺功能較差，短時間內(nèi)CO2的排除與吸收在氣腹持續(xù)存在期間很難達(dá)到動態(tài)平衡，且由于CO2從體內(nèi)的排出過程為開放的二室模型〔21〕，需要一定的時間才能將血液內(nèi)或臟器內(nèi)貯存的CO2完全排出，因而PaCO2會呈逐漸增高趨勢〔1〕。術(shù)中呼吸末CO2分壓(PetCO2)檢測 尤為重要，必要時可以術(shù)中抽取動脈血氣監(jiān)測PaCO2調(diào)整體內(nèi)酸堿平衡，維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，術(shù)中可采取小潮氣量、高頻率對高碳酸血癥進(jìn)行預(yù)防，同時降低氣道阻力，減少對肺實質(zhì)的損傷。
2.4 對老年人腹腔臟器的影響
2.4.1 對胃腸道功能的影響 有研究證明老年人的胃容量比年輕患者要少，但是老年人的胃液PH增高，而排空時間延長。大量臨床資料說明腹腔鏡手術(shù)后胃腸道功能恢復(fù)時間較開腹手術(shù)明顯縮短，這一點作為腹腔鏡手術(shù)已達(dá)成共識〔22〕。但CO2氣腹由于腹內(nèi)壓增加，回心血量及心輸出量下降，血漿兒茶酚胺類釋放，導(dǎo)致血管收縮，阻力增加，造成胃腸道血流減少。有文獻(xiàn)報道LC術(shù)后腸系膜動脈或門靜脈急性血栓形成導(dǎo)致腸道缺血、壞死，甚至病人死亡〔23〕。而這些病人多合并高血壓、動脈粥樣硬化等疾病，因此應(yīng)注意老年人腹腔鏡操作對血栓形成的影響。
2.4.2 對肝臟功能的影響 CO2氣腹對肝臟的影響主要表現(xiàn)在腹內(nèi)壓升高導(dǎo)致肝血流量減少、肝功能損害，以及在解除氣腹后出現(xiàn)類似于休克，肝臟大手術(shù)或肝移植后供體出現(xiàn)的肝臟缺血再灌注損傷〔24〕。健康人行短時間腹腔鏡手術(shù)時，短暫的肝臟缺血及再灌注損傷并不產(chǎn)生明顯的臨床后果，但肝硬化、老年人等存在病理生理改變的患者，肝缺血損傷會加重。這類病人行較長時間、復(fù)雜腹腔鏡手術(shù)時對機體可能產(chǎn)生明顯不利影響，低壓氣腹、缺血預(yù)處理、血管活性藥物及鈣通道阻滯劑有利于減輕這種損傷〔25〕。
2.4.3 對腎臟功能的影響 氣腹使腎血管受壓，導(dǎo)致腎血流量減少，加之腎缺血再灌注的損傷使腎小球濾過率下降，尿素、肌酐升高。由于腎臟在氣腹過程中間發(fā)生類似的“缺血-再灌注”效應(yīng)，而目前大量研究顯示缺血預(yù)處理對器官缺血再灌注損傷的預(yù)防有良好效果，所以正式氣腹前的預(yù)處理以及使用一些過氧化物酶可以減少氧自由基對腎的損傷〔26〕。
CO2氣腹作為一種應(yīng)激反應(yīng)，對老年人各器官系統(tǒng)影響不一，但許多文獻(xiàn)總結(jié)外科手術(shù)氣腹操作利大于弊。要嚴(yán)格掌握老年人氣腹適應(yīng)證，術(shù)中保持循環(huán)穩(wěn)定，嚴(yán)格監(jiān)測血壓、心率、PetCO2、及心電圖變化;定時抽取動脈血氣，仔細(xì)分析及時糾正酸堿平衡和離子紊亂，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，必要時轉(zhuǎn)為開腹或終止手術(shù)，保障老年患者術(shù)中安全。
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