二氧化碳气腹及头低位对老年患者脑氧供需平衡和能量代谢的影响

摘要

颅腔的内容物主要由脑组织、脑脊液和血液三部分构成，当颅缝闭合以后，这三部分的总容积是基本固定的，约为1400～1500ml。其中任何一部分体积的变化都将引起其它部分体积的代偿性改变。正常情况下，颅内压能够在小范围内进行波动，其正常值为:0.7～2.0kPa(5.3～13.5mmHg)。当平均动脉压在50～150mmHg范围内波动时，脑血管依靠自身的自动调节机制，颅内压可以保持不变，但超出这一限度，将会随血压的升高或降低而平行改变。调节除部分依靠颅内的静脉血被排挤到颅外血液循环外，主要是通过脑脊液量的生成和回流来实现。正常情况下，脑脊液生成以后按照一定的方向进行回流，经矢状窦旁的蛛网膜颗粒将脑脊液回渗到上矢状窦，最终回流至体静脉系统。脑脊液的回流（或吸收）主要取决于颅内静脉压和脑脊液的压力差以及血脑屏障间的有效胶体渗透压。因此，静脉内的压力也是产生和维持脑脊液压力的主要因素之一，无论是全身静脉血压还是颅内静脉血压都会影响到脑脊液压力的变化。在腹腔镜手术中，由于二氧化碳气体(CO2)对腹腔表面相对无害以及在血液中溶解度高而用于建立人工气腹，为手术操作提供足够的空间。但气腹的建立会引起腹腔压力(IAP)升高，并通过胸腔传递增加颈内静脉回流的阻力，进而影响颅内静脉的回流;此外，高腹腔压力还会压迫下腔静脉，引起椎体静脉丛的压力升高，造成脑脊液的生成和回流发生变化;另一方面，脑血管对二氧化碳的反应性比较敏感，注入腹腔的二氧化碳气体具有很强的弥散性能，极易通过腹膜吸收入血（其吸收的量约占机体二氧化碳总排出量的20％～30％）使动脉二氧化碳分压升高，脑血管扩张，脑血流量增加。动脉二氧化碳分压在20～80mmHg范围内时，每增减1mmHg，则脑血流成比例的增减2ml/(100g·min)，动脉二氧化碳分压在25～55mmHg范围内时，正常成人的脑血容量可以发生20ml的变化。上述机械和化学两方面的因素都有可能引起脑脊液压力的改变，同时手术中的头低+脚高+截石位（特伦德伦伯卧位）也会加重颅内静脉回流的阻力。
　　 近年来，随着腔镜技术不断成熟和完善，老年人直肠癌患者的手术治疗越来越多的选择在腔镜下进行，具有创伤小、出血少、术后恢复快、围手术期并发症少等优点。然而，老年患者器官功能不断退化，代偿能力逐渐降低，手术中又需要长时间的二氧化碳气腹和头低位，有可能引起颅内压力升高和脑组织水肿，导致脑氧供需及能量代谢的改变。因此，腹腔镜技术是否适用于老年患者目前仍存在不同看法。本研究通过观察颈静脉球血氧饱和度、脑动-静脉血氧含量差、血糖、乳酸等指标的变化，来评估腹腔镜直肠癌根治术期间二氧化碳气腹及头低位对老年患者脑氧供需平衡和能量代谢的影响。
　　 资料与方法
　　 一、病例选择及分组
　　 选择择期行腹腔镜下直肠癌根治术的患者49例，年龄35～80岁，美国麻醉医师协会(AmericanSocietyofAnesthesiologist，ASA)分级Ⅰ～Ⅱ级。男37例，女12例。以年龄60岁为界分为两组:A组（青年组）35～59岁（23例）、B组（老年组）60～80岁（26例）。观察对象的排除标准包括:有明确的脑血管疾病;有严重的心肺疾病;肝肾功能明显异常;体重指数大于30kg/m2。
　　 二、麻醉方法及观察指标
　　 1、麻醉方法
　　 1.1术前用药所有患者均未用术前用药。
　　 1.2麻醉诱导患者入室后常规进行心电监护(Zeus，Drager公司)，用18G静脉穿刺针建立上肢静脉通路，以15mL·kg-1·h-1的速度输注平衡盐溶液，同时使用脑电双频指数监测仪(ASPECTmedicalsystemsprinterforA-200，Aspect公司，美国)监测脑电双频指数(bispectralindex，BIS)，其值维持在45～55之间，以维持麻醉深度的稳定，避免因麻醉深度不同对脑代谢率产生的影响，麻醉诱导两组均采用静脉注射咪唑安定（midazolam，江苏恩华药业股份有限公司）0.03mg·kg-1、枸橼酸芬太尼（fentanil，湖北宜昌人福药业有限公司）3～4μg·kg-1、丙泊酚（propofol，AstraZeneca）1.5mg·kg-1和顺式阿曲库铵（Cisatracuriumbesylate，东英药业有限公司）0.2mg·kg-1。待肌松完全及循环稳定后进行气管插管，气管导管插入的深度在男性为20～22cm，女性为19～21cm，以避免气腹以后胸腔被向上挤压而行成单肺通气。麻醉维持阶段采用七氟醚持续吸入，呼气末浓度控制在1.3～1.5最小肺泡有效浓度(minimalalveolarconcentration，MAC)，以避免七氟醚对脑血流自动调节系统的影响。手术中枸橼酸芬太尼的总量控制在9μg·kg-1，顺式阿曲库铵按需要来追加。以Zeus麻醉机（Zeus，Drager公司，德国）维持机械通气，并保持通气条件不变。潮气量7mL·kg-1，频率14次·min-1，吸呼比为1:2。吸入气为氧气和空气的混合气体，其中氧气的体积分数为70％。气腹压力维持在14～16mmg(1mmHg=0.133kPa)。麻醉诱导后行左桡动脉置管，并连接测压系统。选用18G单腔深静脉导管行左颈内静脉逆行穿刺置管，置管的深度为穿刺点至同侧乳突的体表距离(大约10～14cm)，达颈静脉球部以备采血和测压用。颈静脉球是颈内静脉在颅底部的膨大部分，体表投影相当于乳突的位置，血液由颅内乙状窦回流至颈静脉球。该部位不含颅外静脉回流的血液，是监测整体脑氧供需平衡和脑氧饱和度的理想位置。建立气腹后立即行特伦德伦伯卧位，头低30°～35°。
　　 2、观察指标及数据采集术中应用Zeus麻醉工作站控制呼吸以及监测平均动脉压（meanarterialpressure，MAP）、心率(heartrade，HR)、脉搏血氧饱和度(pulseoxygensaturation，SpO2)、颈静脉球部压力(jugularbulbbloodpressure，JBP)、气道峰压（peakairwaypressure，PIP）、MAC等。于气腹前即刻(T1)、气腹后30min(T2)、60min(T3)、90min(T4)分别记录平均动脉压、颈静脉球部压力、气道峰压;并同时采集桡动脉血和颈静脉球血进行血气分析，记录动脉血氧分压(arterialoxygenpartialpressure，PaO2)、动脉血二氧化碳分压(arterialpartialpressurecarbondioxide，PaCO2)、动脉血氧饱和度(arterialoxygensaturation，SaO2)、颈静脉球血氧分压(jugularbulboxygenpartialpressure，PjvO2)、颈静脉球血氧饱和度(jugularbulbvenoussaturation，SjvO2)、动脉血血糖(arteryglucoselevel，Aglu)、颈静脉球血血糖(jugularbulbglucoselevel，Jglu)以及颈静脉球血乳酸(jugularbulblacticacidlevel，Jlac)等指标。
　　 3、数据计算根据Fick公式:Da-jO2=CMRO2·CBF-1，分别计算以下指标:
　　 (1)脑动静脉氧含量差(cerebralarteriovenouscontentoxygendifference，Da-jO2)=动脉血氧含量(arterialoxygencontent，CaO2)-颈静脉球血氧含量(jugularbulboxygencontent，CjvO2);(2)CaO2=1.36×血红蛋白(hemoglobin，Hb)×SaO2+0.003×PaO2;(3)CjvO2=1.36×Hb×SjvO2+0.003×pjvO2;(4)脑灌注压(cerebralperfusionpressure，CPP)=MAP-中心静脉压（centralvenouspressure，CVP）;(5)脑葡萄糖摄取量(cerebralarteriovenousplasmaglucosedifference，Da-jglu)=Aglu-Jglu。
　　 三、统计学处理方法
　　 应用SPSS13.0统计分析系统对采集的数据进行统计学处理。所有计量资料均以均数±标准差((x-)±s)表示，并进行方差齐性检验。监测指标在不同时间点的比较采用重复测量数据的方差分析，患者年龄、体重、颈静脉置管深度的比较采用两样本t检验，以P＜0.05表示差别有统计学意义。应用office2003制图。
　　 结果
　　 1、A、B两组患者的体重、颈静脉球置管深度等基本资料的比较均无统计学差异。
　　 2、组内比较:与气腹前(T1)比较，两组气腹后各时间点(T2、T3、T4)时，MAP、JBP、SjvO2、PaCO2、CPP及PIP均显著性增加(P＜0.01)，而Da-jO2均显著性减少(P＜0.01)，T3～T4时Da-jglu显著减少（P＜0.05），颈静脉球乳酸含量(jugularbulbbloodlactateJlac)的差别无统计学意义(P＞0.05）。两组各个时间点的PaCO2都没有超过45mmHg。
　　 3、组间比较:A、B两组中MAP、JBP、PaCO2、CPP及Jlac的比较均无显著性差异。T2、T3、T4时，B组中的SjvO2显著高于A组(P＜0.01)，而Da-jO2则显著低于B组，B组的PIP在气腹后显著高于A组(P＜0.05)，在T1时A、B的各项监测指标均无显著性差异(P＞0.05）。
　　 结论
　　 1、老年患者在气腹头低位期间脑氧供需失衡，氧供大于氧需;JBP显著升高而引起颅内压升高，脑循环出现过度灌注，在60min以后，两者随着时间的延长并未出现逐渐加重的趋势;脑组织对葡萄糖的利用率降低，但能量代谢没有出现异常。
　　 2、与年轻患者相比，老年患者在二氧化碳气腹期间，JBP、PaCO2、CPP及Jlac没有出现显著高于年轻组的现象，这表明两组患者动脉二氧化碳分压及颅内压升高的程度没有太大的差别;但在气腹后各时间点的SjvO2显著高于年轻组，Da-jO2则显著低于年轻组，说明老年患者的氧供需失衡更严重。

目录

封面

摘要

英文摘要

第一章 前言

一、研究背景和现状

二、常用全麻药物对脑血流的影响

三、脑血流和脑氧供需平衡的监测方法

四、脑氧供-需平衡监测在临床麻醉中的应用

五、本课题的研究目的及意义

第二章 资料和方法

一、病例选择及分组

二、方法及观察指标

三、试验用到的主要仪器和药品

四、统计学处理方法

第三章 结果

一、青年组和老年组两组患者一般情况的比较

二、MAP、JBP、CPP和PIP的变化

三、PaCO2的变化

四、SjvO2和Da-jO2的变化

五、Da-jglu和Jlac的变化

六、不良反应

第四章 讨论

第五章 结论

参考文献

英文缩略词表

致谢

成果

声明

统计学证明