腹腔鏡手術(shù)中二氧化碳?xì)飧箤π汉粑h(huán)的影響▲

鄭劍秋 綜述 馮繼峰 審校

(廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院、兒童醫(yī)院麻醉科，南寧市 530003)

腹腔鏡手術(shù)(laparoscopic operation，LO)具有局部創(chuàng)傷小、全身應(yīng)激反應(yīng)輕、機(jī)體擾亂少、住院時間短等優(yōu)點而在成年患者中廣泛應(yīng)用，在幼小兒童中的應(yīng)用尚未普及。由于腹腔鏡手術(shù)需要建立人工氣腹和手術(shù)體位特殊，可導(dǎo)致呼吸、循環(huán)、神經(jīng)內(nèi)分泌等一系列生理改變，加之小兒的解剖和生理特點，各器官發(fā)育尚不成熟，給術(shù)中管理帶來許多困難。目前，人工氣腹首選的氣體是二氧化碳(CO2)，氣腹可致動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)增加(高碳酸血癥)和腹內(nèi)壓(intraabdominal pressure，IAP)增高，由此可導(dǎo)致一系列生理改變，本文就圍術(shù)期CO2氣腹對小兒呼吸循環(huán)的影響作一綜述。

1 概述

腹腔鏡外科起步于20世紀(jì)70年代，美國Gans和Berci用其診斷膽道閉鎖和性腺發(fā)育異常［1］。1987年，Mouret完成了世界首例腹腔鏡膽囊切除術(shù)后，電視腹腔鏡便在成人外科廣泛開展。目前，自動氣腹機(jī)的電子測壓、數(shù)字報警、脈沖補(bǔ)氣、自調(diào)式氣流過濾、高壓力自動排氣及電灼－氣體切換開關(guān)等高科技設(shè)置的配備，加上鏡下分離、結(jié)扎、縫合等技術(shù)的成熟和高頻電刀或超聲刀的應(yīng)用，使腹腔鏡技術(shù)在小兒外科快速開展，多數(shù)小兒開腹手術(shù)已能安全地借助腹腔鏡完成。又由于微型腹腔鏡器械的不斷出現(xiàn)和完善，其在新生兒和嬰兒外科的應(yīng)用也漸增多，腹腔鏡技術(shù)正在改變新生兒外科疾病的傳統(tǒng)觀念及治療方案，例如先天性巨結(jié)腸癥和高位肛門直腸畸形已從傳統(tǒng)的多次分階段開腹手術(shù)變?yōu)樵谛律鷥浩诟骨荤R一次完成手術(shù)。氣腹是腹腔鏡手術(shù)的必需環(huán)節(jié)，絕大多數(shù)情況下充入的氣體是二氧化碳(CO2)。

2 小兒二氧化碳?xì)飧沟倪m應(yīng)證和禁忌證

小兒腹腔鏡手術(shù)的成功受許多因素的影響，如外科醫(yī)師和麻醉醫(yī)師的經(jīng)驗技術(shù)、手術(shù)器械的優(yōu)劣、病變的復(fù)雜程度、麻醉監(jiān)測及病兒的耐受性等。新生兒和嬰幼兒器官發(fā)育未成熟，解剖生理特點與年長兒不同，組織器官耐受力差，因此行腹腔鏡手術(shù)首先要考慮患兒是否能耐受CO2氣腹。

適于腹腔鏡手術(shù)的病種術(shù)式有:幽門環(huán)肌切開術(shù)，膽囊切除術(shù)，膽總管擴(kuò)張根治術(shù)，闌尾切除術(shù)，Meckel憩室切除術(shù)，脾切除術(shù)，腸套復(fù)位術(shù)，精索靜脈曲張切除術(shù)，疝囊高位結(jié)扎術(shù)，胃底折疊術(shù)，苗勒氏囊腫切除術(shù)，腎盂成形術(shù)，腎切除術(shù)，腎上腺手術(shù)，巨結(jié)腸根治術(shù)，卵巢囊腫切除術(shù)，子宮切除術(shù)，肝、脾、腸和腫瘤活檢術(shù)，膽管造影術(shù)。

有先天性心臟病的患兒，尤其伴有肺動脈高壓者、凝血功能障礙者、腸梗阻、腹部巨大腫塊、嚴(yán)重脊柱畸形、慢性阻塞性肺病及有顱內(nèi)占位性病變者禁忌行腹腔鏡手術(shù)。

3 CO2蓄積的影響

CO2不爆炸，不助燃，在血中溶解度高，很少發(fā)生栓塞，常用于建立人工氣腹。研究發(fā)現(xiàn)［2］，在腹腔鏡手術(shù)氣腹過程中，CO2擴(kuò)散到腹腔后經(jīng)腹膜表面通過血流彌散入血液。小兒氣腹初期30 min，肺內(nèi) CO2量增加30%。Pervin等［3］報道2～14歲門脈高壓者腹腔鏡手術(shù)氣腹30 min時PaCO2上升36．8%，而下腹部手術(shù)氣腹30 min時PaCO2只上升17．8%。國內(nèi)學(xué)者研究表明，2～10歲小兒氣腹30min時 PaCO2平均上升18．7%［4］。CO2的吸收與小兒年齡的大小、體重有一定的關(guān)系。年齡越小越易吸收，因為年齡越小尤其新生兒、嬰兒的腹膜表面積相對于體重的比例更大［5，6］。Pennant［7］認(rèn)為，小兒毛細(xì)血管和腹膜之間的距離很小，腹膜吸收的區(qū)域大，吸收CO2更充分。馬海峰等［8］研究表明，CO2氣腹對嬰兒的影響大于對幼兒的影響。Mchoney等［9］發(fā)現(xiàn)，年齡越小、體重越輕的小兒對CO2的吸收越多。機(jī)體吸收CO2的途徑除腹膜外，還有腹腔臟器的漿膜、大網(wǎng)膜、腹膜外組織;另外氣腹針反復(fù)穿刺，氣體可經(jīng)擴(kuò)大的腹膜破口漏入腹膜前間隙而被大量吸收。因此，CO2人工氣腹時，CO2的吸收不可避免，關(guān)鍵是如何減少吸收，增加排出，以確保安全。

新生兒和嬰幼兒的腹腔容量小，胃呈水平向橫跨于上腹部，麻醉前哭鬧或誘導(dǎo)面罩給氧等原因易致胃腔積氣，加上膀胱常從盆腔伸至下腹部，因此腹腔鏡操作時應(yīng)特別小心。為最大限度地利用有限空間，可于術(shù)前置入胃管和尿管，排出氣體和尿液，縮小胃和膀胱的體積。新生兒和小嬰兒腹壁肌肉薄而松弛，術(shù)中CO2充盈壓控制在6～8 mmHg，輔以使用肌松劑、腹壁縫線牽引、提吊等，可大大增加腹腔操作空間。

4 氣腹對呼吸功能的影響

腹腔鏡手術(shù)時，人工CO2氣腹對呼吸功能的影響多為肺順應(yīng)性及呼吸道壓力的變化。小兒尤其新生兒和嬰兒的解剖生理特殊，胸廓接近圓形，呼吸肌不發(fā)達(dá)，肋骨幾成水平位，與脊柱成直角，呼吸運(yùn)動主要靠膈肌升降維持，多呈腹式呼吸。人工氣腹造成的腹內(nèi)高壓，加上腹腔臟器推擠，導(dǎo)致膈肌上移，腹式呼吸受限，肺容量減少，肺順應(yīng)性降低約30% ～50%，氣道阻力明顯增加。Carolyn等［10］對嬰兒腹腔鏡手術(shù)呼吸力學(xué)的研究顯示，氣腹壓控制在12～15 mmHg時吸氣峰壓升高18%，肺順應(yīng)性降低48%，潮氣量降低33%，90%的患兒需調(diào)整通氣參數(shù)使VT和PETCO2回到基礎(chǔ)值水平，但當(dāng)氣腹壓降至5 mmHg時，所有參數(shù)均不需要調(diào)整，表明CO2氣腹造成腹內(nèi)壓增高對嬰兒肺機(jī)械學(xué)的影響非常明顯，是影響新生兒腹腔鏡手術(shù)開展的一個重要因素。

腹腔鏡手術(shù)的特殊體位也會影響患兒的呼吸功能，頭高位時功能余氣量和肺總量增加，有利于改善氣體交換和氧合;而頭低位時腹腔內(nèi)容物的重力作用使膈肌上抬致肺順應(yīng)性降低，肺總量減少，不利于氣體交換和氧合?？傊瑥睦碚撋现v腳高頭低位對呼吸功能的影響要比腳低頭高位的影響大。Manner等［11］觀察1～15歲小兒氣管插管全麻機(jī)械通氣，頭低腳高位者吸氣峰壓增加19%，肺順應(yīng)性下降17%;當(dāng)CO2氣腹使腹內(nèi)壓達(dá)到12 mmHg時，吸氣峰壓增加32%，肺順應(yīng)性下降27%，小于3歲的小兒下降更低。國內(nèi)學(xué)者［12］研究也發(fā)現(xiàn)，平臥位時氣道峰壓和氣道平臺壓與氣腹壓呈正相關(guān)。相同氣腹壓時，頭高位氣道壓較平臥位下降，而頭低位時顯著升高，這可能與頭低位時腹腔臟器上移壓迫膈肌有關(guān)。腹膜內(nèi)或腹膜外CO2氣腹可使膈肌移動性和呼吸有效性下降、呼氣末二氧化碳(endtidal CO2，PETCO2)增高。Halachmi等［13］研究發(fā)現(xiàn)，腹膜外氣腹左側(cè)臥位的PETCO2較右側(cè)臥位明顯增高，原因可能與左側(cè)臥位時肝臟壓迫膈肌和膈脾之間CO2儲存袋形成有關(guān)。

5 氣腹對循環(huán)功能的影響

CO2氣腹對循環(huán)功能的影響主要表現(xiàn)在:①擠壓心臟，妨礙心臟舒縮;②胸腔內(nèi)壓升高，靜脈回流降低，心輸出量減少;③壓迫腹主動脈及交感神經(jīng)，血管收縮，末梢血管阻力增加;④腹內(nèi)壓升高，迷走神經(jīng)反射引起心率減慢;⑤呼吸性酸中毒、缺氧、交感神經(jīng)受刺激導(dǎo)致心律不齊。氣腹對循環(huán)功能的影響主要是由于高碳酸血癥和腹內(nèi)壓的增高，還與患兒的體位、手術(shù)時間、注氣速率、注氣容量、年齡和心血管狀態(tài)有關(guān)［14］。

CO2氣腹可引起機(jī)體交感神經(jīng)興奮性的變化，從而導(dǎo)致血流動力學(xué)的改變。O'leary等［15］研究表明，腹內(nèi)壓增高及膈肌上抬引起胸內(nèi)壓增高，靜脈回流受阻，回心血量減少，心輸出量(cardiac output，CO)減少，可反射性引起交感神經(jīng)興奮性增高，心率增快。腹內(nèi)壓升高使腎血管受壓，腎灌注減少，刺激腎素－血管緊張素－醛固酮系統(tǒng)分泌血管加壓素，使平均動脈壓、外周血管阻力升高［16］。

由于小兒的解剖生理特點，CO2氣腹時小兒的安全范圍較窄，術(shù)中心率、血壓變化明顯。Sakka等［17］用食道超聲心電圖對8例2～6歲行腹腔鏡下疝修補(bǔ)術(shù)的小兒進(jìn)行血流動力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，CO2氣腹使腹內(nèi)壓上升到12 mmHg時，平均動脈壓增高，心率和心指數(shù)降低，腹內(nèi)壓降至6 mmHg時，心指數(shù)可恢復(fù)到氣腹前水平，說明心指數(shù)的改變與腹內(nèi)壓的大小有關(guān)。

小兒的心輸出量與心率密切相關(guān)，心率降低將導(dǎo)致心輸出量明顯下降，這是因為小兒心肌的順應(yīng)性差，心臟代償能力差，易因內(nèi)臟刺激、缺氧等因素而發(fā)生心動過緩，進(jìn)而降低心輸出量。腹內(nèi)壓＞10 mmHg時，下腔靜脈和內(nèi)臟血管受壓，腹部及下肢的靜脈回流減少，心排出量也減少;小兒血容量的變化可明顯影響循環(huán)功能，因小兒心率較快，血容量不足時以加快心率來提高心輸出量很困難，故術(shù)中維持血容量相當(dāng)重要，氣腹前應(yīng)適當(dāng)輸注一定量的液體(10～20 m l/kg)來預(yù)防血流動力學(xué)發(fā)生劇烈變化［18］。

6 氣腹與高碳酸血癥

6．1 引起高碳酸血癥的原因 腹腔鏡手術(shù)時CO2氣腹引起高碳酸血癥的主要原因是腹膜對CO2的吸收和機(jī)體代謝產(chǎn)生的CO2多于肺對CO2的排出量，是吸收與排出不平衡的結(jié)果。正常情況下，機(jī)體的CO2生成和排出處于動態(tài)平衡之中，血液和組織中的CO2含量相對恒定，即處于所謂的CO2穩(wěn)態(tài)。CO2溶解度高，氣腹時可經(jīng)腹膜大量吸收入血，同時由于腹內(nèi)壓升高，影響膈肌的運(yùn)動，潮氣量減少，CO2排出減少致使血中CO2濃度顯著增高。當(dāng)PaCO2＞5．99 kPa(45 mmHg)時，即可發(fā)生高碳酸血癥及酸中毒。Shout等［19］分別用CO2和N2O兩種氣體對豬進(jìn)行氣腹實驗，血?dú)夥治霭l(fā)現(xiàn)，前者PaCO2增高，后者 PaCO2不變。Ho等［20］發(fā)現(xiàn) CO2氣腹時，CO2呼出量明顯增加，但機(jī)體氧耗量并未發(fā)生改變，表明氣腹時CO2排出量增加并非機(jī)體產(chǎn)生增多所致。Lister等［21］在豬的實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腹內(nèi)壓 ＜10 mmHg時，肺的CO2排出量隨著腹內(nèi)壓的增高而增加，當(dāng)腹內(nèi)壓＞10 mmHg時，PaCO2的增加不再是由于腹膜對CO2的吸收增加引起，而是由于死腔通氣增加所致。

6．2 高碳酸血癥對機(jī)體的影響 高碳酸血癥可降低心肌收縮力，增強(qiáng)交感神經(jīng)的興奮性，從而引起心律失常。高碳酸血癥伴低氧血癥使肺血管收縮、肺循環(huán)阻力增加、心臟射血分?jǐn)?shù)降低，嚴(yán)重的高碳酸血癥可直接抑制心血管中樞和擴(kuò)張血管，導(dǎo)致血壓下降、心肌收縮力下降、心率失常。高碳酸血癥性酸中毒可引起腦血管擴(kuò)張、腦水腫，致顱內(nèi)壓升高，尤其是存在顱內(nèi)病變(顱內(nèi)損傷、出血、占位性病變及腦血管病)時，病情更加嚴(yán)重。伴有組織低氧、細(xì)胞內(nèi)酸中毒時可增加腦代謝率，血管內(nèi)皮通透性增高，導(dǎo)致腦間質(zhì)水腫。急性高碳酸血癥還可降低肌張力，若膈肌的收縮力降低，可使患者的脫機(jī)時間延長［22］。

近年來，隨著對呼吸系統(tǒng)病理生理了解的日益加深和重癥監(jiān)護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到容許性高碳酸血癥(permissive hypercapnia，PHY)這一概念。PHY是指在用機(jī)械通氣方法治療呼吸衰竭患兒過程中，容許PaCO2有一定程度升高以避免大潮氣量、高氣道壓過度通氣引起的肺損傷。這種通氣策略在臨床上的應(yīng)用已被廣泛認(rèn)可。Amato等［23］報道，應(yīng)用這種保護(hù)性通氣策略產(chǎn)生的呼吸性酸中毒可以有效治療成人呼吸窘迫綜合征(ARDS)，提高患者的存活率。

小兒腹腔鏡手術(shù)中應(yīng)用CO2氣腹時，由于腹內(nèi)壓增高和體位改變對肺通氣功能的影響，加之腹膜大量吸收CO2，若仍維持常規(guī)呼吸機(jī)參數(shù)通氣，可能就會引起高碳酸血癥。此時的呼吸管理或選擇增大分鐘通氣量，提高氣道峰壓，將PaCO2調(diào)至正常范圍，或維持正常參數(shù)通氣不變，容許一定時間、一定程度的高碳酸血癥存在。Goldstein等［24］報道5例高碳酸血癥兒童，PaCO2升至155～269 mmHg，pH 值6．76～7．10，連續(xù)2 d未出現(xiàn)低氧血癥，僅有短暫的神經(jīng)抑制，表現(xiàn)為反應(yīng)遲鈍或意識淡漠。

腹腔鏡手術(shù)CO2氣腹對呼吸的影響較大，心肺功能正常的成人尚能很好地耐受腹內(nèi)壓增高、體位改變和高碳酸血癥所引起的呼吸循環(huán)改變，其對小兒尤其嬰幼兒的呼吸循環(huán)功能影響更明顯，因此如何調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù)，保證患兒手術(shù)安全，仍是學(xué)者們孜孜追求的目標(biāo)。

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