腹腔鏡手術(shù)CO2氣腹對(duì)腹膜結(jié)構(gòu)及機(jī)體內(nèi)環(huán)境影響研究

白 璐 韓 萍

(河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科 河北唐山 063000)

腹腔鏡手術(shù)具有外部切口小、損傷小、術(shù)后恢復(fù)快、可減少住院時(shí)間等諸多優(yōu)勢(shì)，因此在臨床應(yīng)用中呈迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用趨勢(shì)。臨床上腹腔鏡手術(shù)中多以CO2作為膨腹介質(zhì)，其所產(chǎn)生的特殊機(jī)體和內(nèi)環(huán)境改變，以及可能產(chǎn)生的機(jī)體改變損傷等已引起大家的關(guān)注。

1 腹膜結(jié)構(gòu)及作用

腹膜是藉由結(jié)締組織支持、主要由間皮細(xì)胞構(gòu)成的一層膜狀組織。成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、漿細(xì)胞、肥大細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)組成結(jié)締組織。間皮細(xì)胞為單層扁平細(xì)胞，可分泌細(xì)胞因子，其連接可阻止腫瘤及炎癥的擴(kuò)散，本身可以分泌粘液，保持腹膜表面光滑，防止粘連發(fā)生。

2 對(duì)腹膜結(jié)構(gòu)的影響

主要表現(xiàn)為間皮細(xì)胞腫脹、變形、破裂和細(xì)胞間相互連接的斷裂等方面。Suematsu等［1］研究報(bào)道了開腹組及腹腔鏡氣腹組的小鼠腹膜的電鏡下改變，開腹組間皮細(xì)胞分離，而氣腹組充氣后間皮細(xì)胞迅速腫脹。國(guó)外也有人應(yīng)用加熱、加濕的CO2氣腹對(duì)動(dòng)物進(jìn)行充氣，證實(shí)了CO2氣腹對(duì)腹膜間皮細(xì)胞的損傷是無疑的［2～4］。Volz等［5］以腹腔注入惡性腫瘤細(xì)胞的黑鼠腹膜為模型，研究了腹腔鏡組及開腹組的電鏡下改變，腹腔鏡組2h可見腹膜間皮細(xì)胞腫脹及其相互間連接斷裂明顯，深及基底膜，有腫瘤細(xì)胞吸附在腹膜表面，并且這一現(xiàn)象在其后的4d內(nèi)持續(xù)存在。而開腹則無此改變。王勝、侯慶香等［6，7］研究發(fā)現(xiàn)CO2氣腹造成腹膜間皮細(xì)胞形態(tài)改變，其連接明顯斷裂并深及基底膜下，細(xì)胞連接完整性遭到暫時(shí)性破壞。Matsuzaki S等［8］研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的高壓氣腹，也可能會(huì)改變腹膜微觀結(jié)構(gòu)，引起腹膜間皮細(xì)胞低氧。Ordemann J等［9］通過二氧化碳或氦氣的使用，發(fā)現(xiàn)可能造成腹膜的變化，使腹腔腫瘤生長(zhǎng)易于生長(zhǎng)。因此我們可知，腹腔鏡手術(shù)中腹膜微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?cè)蛟谟陂L(zhǎng)時(shí)間高壓氣腹，此改變伴隨著腹膜炎癥反應(yīng)的增強(qiáng)，隨之腹膜感染的風(fēng)險(xiǎn)也增加，提供了腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移可能性。

3 對(duì)腹膜代謝和局部免疫功能的影響

有學(xué)者認(rèn)為，CO2氣腹能改變腹膜的微環(huán)境并導(dǎo)致局部代謝變化，引起腹膜酸中毒和各種介質(zhì)的釋放，如內(nèi)毒素。腹膜對(duì)于外界激惹可以通過釋放炎癥介質(zhì)做出反應(yīng)，從而利于腫瘤細(xì)胞的表面種植或是改變腹膜對(duì)細(xì)菌的清除力。腹膜巨噬細(xì)胞功能可受強(qiáng)力刺激因子-內(nèi)毒素的刺激，同時(shí)各種炎癥介質(zhì)，如TNF-a、IL-1、IL-6、IL-8、活性氧及但中間型超氧化物、氫過氧化物和NO、脂質(zhì)衍生物、血栓素A2和血小板活化因子的釋放也可通過其刺激增加。腹腔內(nèi)pH降低在大鼠模型和臨床患者身上均得到證實(shí)。WEST等［10］通過體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，CO2充入與巨噬細(xì)胞漿酸化及組織pH降低有關(guān)。在大鼠模型上，腹膜腔持續(xù)pH描記顯示在CO2充氣過程中腹膜內(nèi)pH一致降低，而不充氣腹腔鏡手術(shù)和充入氦氣時(shí)腹膜內(nèi)pH無明顯降低，提示腹腔內(nèi)酸中毒是對(duì)CO2氣體本身的反應(yīng)。

NEUHAUS等［11］將患者隨機(jī)分成CO2組和氦氣組，腹膜腔內(nèi)持續(xù)的pH掃描顯示CO2充入與監(jiān)測(cè)開始時(shí)及充氣10min后腹膜內(nèi)pH降低有關(guān)。但在監(jiān)測(cè)末期，向腹膜內(nèi)堿中毒發(fā)展。推測(cè)臨床與實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的差異可能與臨床上正壓通氣預(yù)防代謝性酸中毒有關(guān)。對(duì)于清除腹腔感染和外來細(xì)胞方面來說，腹膜巨噬細(xì)胞起重要作用。細(xì)胞因子參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的清除功能，可有效地殺傷腫瘤細(xì)胞。巨噬細(xì)胞在調(diào)節(jié)急性期反應(yīng)和單核細(xì)胞因子的釋放中也具有重要意義。Wang N等［12］研究表明升高CO2濃度在抑制IL-6和TNF表達(dá)的同時(shí)也減弱了巨噬細(xì)胞的吞噬能力。杜江等［13］實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CO2氣腹與傳統(tǒng)開腹手術(shù)均能引起腹腔炎癥反應(yīng)，但是前者炎癥反應(yīng)強(qiáng)度低于后者。長(zhǎng)時(shí)間CO2氣腹并不比開腹手術(shù)造成更嚴(yán)重的腹膜間皮細(xì)胞損傷。除上述改變外，CO2氣腹還對(duì)細(xì)胞間粘附分子的分泌有影響，YAMAGUCHI等［14］實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同氣腹腹腔灌洗液中，CO2氣腹模型透明質(zhì)酸的分泌顯著增加。該研究表明在腹膜基質(zhì)與腫瘤細(xì)胞的黏附過程中起重要作用的ICAM-1和透明質(zhì)酸可能受CO2氣體誘導(dǎo)，引起分泌增加。ZIPRIN等［15］對(duì)進(jìn)體外培養(yǎng)的腹膜間皮細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)CO2氣體能促其分泌細(xì)胞間黏附分子ICAM-1。

4 對(duì)腹膜纖溶系統(tǒng)的影響

有學(xué)者認(rèn)為，產(chǎn)生術(shù)后粘連的主要原因是局部腹膜組織纖維蛋白溶解活性降低。在傳統(tǒng)手術(shù)過程中，局部腹膜組織纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)、尿纖溶酶原激活物(u-PA)濃度增高，組織型纖溶酶原激活物(t-PA)濃度降低，從而最終導(dǎo)致血漿纖維蛋白溶解活性的降低。

胡前行等［16］對(duì)腹腔鏡與開腹手術(shù)中腹膜纖維蛋白溶酶的變化進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)腹腔鏡手術(shù)和傳統(tǒng)腹部手術(shù)對(duì)腹膜的影響是相似的，腹腔鏡手術(shù)最初的腹膜組織中PAI-1濃度的升高有CO2氣腹造成并影響腹膜組織的修復(fù)。

Krause P、Molinas C R 等［17，18］研究發(fā)現(xiàn)腹腔鏡手術(shù)中 PAI-1和u-PA濃度的升高由CO2氣腹造成，這有助于腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲可能。Falk K等［19］認(rèn)為纖維蛋白溶解在粘連早期形成中有舉足輕重的作用，并通過抑制PAI-1的活性為減黏開辟新的可能性。

5 結(jié)論

由于腹腔鏡技術(shù)的明顯優(yōu)勢(shì)，微創(chuàng)技術(shù)日益得到大家的親睞。各項(xiàng)研究顯示，CO2氣腹的壓力、濕度、溫度等因素對(duì)腹膜的結(jié)構(gòu)、代謝、局部免疫和纖溶系統(tǒng)均有影響。短時(shí)間、低氣壓、接近體溫及正常腹膜濕度可降低對(duì)腹膜的影響。腹腔鏡手術(shù)較之傳統(tǒng)開腹手術(shù)相比，在腹膜反應(yīng)及炎癥反應(yīng)方面均較小，能較好保護(hù)全身免疫功能，術(shù)后粘連范圍小的優(yōu)勢(shì)也尤為突出。腹腔鏡手術(shù)后，穿刺部位或腹膜表面腫瘤轉(zhuǎn)移種植的報(bào)道屢見不鮮，造成這一現(xiàn)象的因素很多，如術(shù)者的操作技術(shù)、腫瘤的分期及類型和充氣引起的腹膜內(nèi)環(huán)境的改變。因此，CO2氣腹腹腔鏡手術(shù)后對(duì)腹膜的局部效應(yīng)以及機(jī)體的整體影響均需進(jìn)一步了解。對(duì)惡性腫瘤患者機(jī)體有那些方面及程度的影響，仍需進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間廣泛的實(shí)驗(yàn)和臨床研究。

［1］Suematsu T，Hirabayashi Y，Shiraishi N，et al.Morphology of the murine peritoneum after pneumoperitoneum vs laparotomy［J］.Surg Endosc，2001，15(9):954

［2］Hazebroek E J，Schreve MA，Visser P.Impact of temperature and humidity of carbon dioxide pneumoperitoneum on body temperature and peritoneal morphology［J］.J Laparoendosc Adv Surg Tech A，2002，12(5):355

［3］Er ikoglu M，Yol S，A vunduk MC.Electron-microscopic alterations of the peritoneum after both cold and heated carbon dioxide pneumoperitoneum［J］.J Surg Res，2005，125(1):73

［4］Rosario MT，Ribeiro U Jr，Corbett CE，et al.Does CO2pneumoperitoneum alter the ultra-structure of the mesothelium［J］.J Surg Res，2006，133(2):84

［5］Volz J，Koster S，Spacek Z，et al.Characteristic alterations of the peritoneum after carbon dioxide pneumoperitoneum［J］.Surg Endosc，1999，13(6):611

［6］王 勝，陳海亮，胡 芳.CO2氣腹對(duì)腹膜超微結(jié)構(gòu)的影響［J］.中國(guó)現(xiàn)代普外科進(jìn)展，2011，14(10):787

［7］侯慶香，劉 彥.二氧化碳?xì)飧购蜔o氣腹腹腔鏡手術(shù)對(duì)腹膜形態(tài)學(xué)的影響［J］.2008，24(10):1713

［8］Matsuzaki S，Jardon K，Maleysson E，et al.Carbon dioxide pneumoperitoneum，intraperitoneal pressure，and peritoneal tissue hypoxia:a mouse study with controlled respiratory support［J］.Surg Endosc，2010，24(11):2871

［9］Ordemann J，Jakob J，Braumann C，Kilian M，et al.Morphology of the rat peritoneum after carbon dioxide and helium pneumoperitoneum:a scanning electron microscopic study［J］.Surg Endosc，2004，18(9):1389

［10］WEST MA，HACKAM DJ，BAKER J，et al.Mechanism of decreased in vitro murine macrophage cytokine release after exposure to carbon dioxide:relevance to laparoscopic surgery［J］.Ann Surg，1997，226(2):179

［11］NEUHAUS SJ，WATSON DI，ELLIS T，et al.Metabolic and immunological consequences of laparoscopy with helium or carbon dioxide insufflation a randomized clinical study［J］.ANZ J Surg，2001，71(8):447

［12］Wang N，Gates KL，Trejo H，et al.Elevated CO2selectively inhibits interleukin-6 and tumor necrosis factor expression and decreases phagocytosis in the macrophage［J］.FASEB J，2010，24(7):2178

［13］杜 江.CO2氣腹對(duì)腹膜間皮細(xì)胞形態(tài)學(xué)和腹腔炎癥因子影響的實(shí)驗(yàn)［D］.重慶:第三軍醫(yī)大學(xué)，2011

［14］YAMSGUCHI K，HIRABAYASHI Y，SUEMATSU T.Hyaluronic acid secretion during carbon dioxide pneumoperitoneum and its association with port-site metastasis in a murine model［J］.Surg Endosc，2001，15(1):59

［15］ZIPRIN p，RIDGWAYB P.F，PECK D.H.Laparoscopic enhancement of tumour cell binding to the peritoneum is inhibited by anti-intercellular adhesion molecule-1 monoclonal antibody［J］.Surg Endosc，2003，17(11):1812

［16］胡前行，趙翰林.氣腹及腹腔鏡手術(shù)對(duì)腹膜影響的臨床研究［J］.實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志，2007，11(3):50

［17］Krause P，Bobisch NS，Thelen P，et al.The plasminogen activator inhibitor system in colon cancer cell lines is influenced by the CO2 pneumoper-itoneum［J］.Int J Colorectal Dis，2011，26(1):37

［18］Molina C R，Elkelani O，Campo R，et al.Role of the plasminogen system in basal adhesion formation and carbon dioxide pneumoperitoneum-enhanced adhesion formation afer laparoscopic surgery in transgenic mice［J］.Fertil Steril，2003，80(1):184

［19］Falk K，Bjorquist P，Stroqvist M，et al.Reduction of experimental adhesion formation by inhibition of plasminogen activator inhibitor type 1［J］.Br J Surg，2001，88(2):286