全麻下Trendelenburg体位腹腔镜手术麻醉风险评估及干预的研究进展

Research Progress on Anesthesia Risk Assessment and Intervention in Trendelenburg Position Laparoscopic Surgery under General Anesthesia

摘要: 腹腔镜手术已在临床实践上普遍应用，部分下腹部和盆部的手术需要Trendelenburg体位以达到更好的暴露效果，尤其是一些机器人辅助的腹腔镜手术甚至需要深度Trendelenburg位的配合。这种不符合正常生理的体位和人工气腹会对人体各个系统产生不利影响，以心血管和呼吸系统的影响最快，并且可能导致某些罕见并发症，如耳后出血、眩晕、脱发等，甚至可能危及生命。本文就与TP相关的麻醉风险及干预措施展开综述，可指导此类手术个体化预防措施，以保证患者围术期安全。

Abstract: Laparoscopic surgery has been commonly used in clinical practice, and some lower abdominal and pelvic procedures require the Trendelenburg position (TP) for better exposure, especially some robot-assisted laparoscopic procedures even require the deep Trendelenburg position. This unnat-ural physiological position and artificial pneumoperitoneum can adversely affect all systems of the body, with the cardiovascular and respiratory systems having the fastest impact. It may also lead to certain rare complications such as retroarticular hemorrhage, vertigo, and alopecia, which may even be life-threatening. This article presents a review of the anesthetic risks and interventions as-sociated with TP that can guide individualized preventive measures for such procedures to ensure patient safety in the preoperative period.

1. 前言

随着微创技术的发展，腹腔镜手术以切口小，损伤小、出血少、患者痛苦小，手术效果好，术后恢复快等优点，已经广泛应用于妇科、泌尿外科等相关腹部手术。腹腔镜手术时常采用头低臀高截石位(Trendelenburg position，简称TP)，该体位有利于术野暴露，使腹部脏器远离盆腔，可避免小肠和结肠膨出。TP腹腔镜手术虽然具有更好的技术优势，但这种不符合正常生理的体位与人工气腹对患者存在许多潜在的威胁。在这类手术中，气腹压力(Pneumoperitoneum Pressure，简称PP)升高、膈肌升高和“相对血容量过多”与右心压力的相互作用会对脑血管、血流动力学和呼吸稳态产生严重影响，对眼内压、术后恶心呕吐、静脉血栓形成也有一定程度的影响，甚至可能危及生命。

2. 与TP和PP有关的病理生理变化

在改为TP后，对心血管和呼吸系统的影响最快。大多数研究表明中心静脉压(Central venous pressure, CVP)增加53%~125%，平均动脉压(Mean arterial pressure, MAP)增加19%~35%，主动脉直径降低约5%，全身血管阻力(Systemic vascular resistance, SVR)的变化可高达40% [1] [2] 。有研究发现每搏输出量和CO显著减少，但这些参数在气腹放气并恢复为仰卧位后恢复正常 [3] 。此外，一项研究表明，气腹可使SV、CO和左心室舒张末期容积减少，但这个现象可通过TP改善 [4] 。

由于CO₂具有高度可溶性，易被人体大量吸收，造成动脉CO₂分压(PaCO₂)升高和pH下降，刺激外周和中枢感受器，使肺通气量增加。但由于膈肌上抬胸内压升高，肺顺应性降低，潮气量和肺泡通气量减少，气道压升高，生理性死腔增加和通气/血流比值失调 [5] ，可发生肺不张。在腹腔镜手术中，胸壁的机械变化可通过导致动脉血氧分压(Arterial partial pressure of oxygen, PaO₂)轻度降低和动脉血二氧化碳分压(Arterial carbon dioxide partial pressure, PaCO₂)增加来影响气体交换，这些变化会随着恢复到平卧位并释放气腹而恢复到基线水平 [6] 。

3. 心血管系统相关风险和干预

如前所述，采用TP时，由于重力因素，静脉回流血量增加，而MAP也随之增加，但MAP升高较CVP更显著，这可能对心脏产生一定损害作用，加重二尖瓣关闭不全。这与Popescu等人研究结果一致，二氧化碳气腹及TP会造成心功能明显损害，如心输出量下降，术中新发的舒张功能障碍等 [7] 。另外，长时间CO₂气腹可导致不同程度的高碳酸血症，当气腹压力超过55 mm Hg后，高碳酸血症可导致心肌抑制，这种变化来源于高碳酸血症的直接影响或者是自主神经系统的间接影响 [8] 。

研究发现 [9] ，由于气腹、麻醉操作、手术刺激等因素，腹腔镜手术时可以监测到白细胞介素1 (Interleukin-1, IL-1)、白细胞介素6 (Interleukin-6, IL-6)、肿瘤坏死因子α (Tumor necrosis factor-α, TNF-α)等炎性因子释放增多。TNF-α通常出现在炎症反应的早期阶段，并促进IL-6等炎症因子的产生，引发持续的炎症反应 [10] 。IL-6作为危险性心血管事件的预测因子，发挥负性肌力作用和细胞毒性作用，引起左心室结构和功能损害。目前针对心血管系统的研究旨在减轻与Trendelenburg体位相关的生理变化 [11] 。右美托咪定作为静脉辅助药可通过直接或间接影响免疫细胞而发挥抗炎作用，也可通过激活信号转导通路来降低炎性因子(如IL-1，IL-6和TNF-α)的水平，最终降低心率和MAP变异性 [10] 。全身麻醉诱导期是整个麻醉过程中最易发生低血压的时段，在诱导期采用TP20˚体位相较平卧位可使低血压发生率降低，并维持诱导期血流动力学稳定，且对其有治疗作用，并可减少心血管活性药物的使用 [12] 。

4. 呼吸系统相关风险和干预

患者采用TP后膈肌向上移动，导致肺体积和肺顺应性下降，气道阻力随之增加，有可能增加肺动脉压力和肺毛细血管楔压，导致肺通气–血流比例失调 [5] ，显著提高了并发气胸、肺不张和纵隔肺气肿的危险。在超重肥胖患者或有潜在肺部疾病的患者身上，则会加剧这种风险，持续时间或许更长。

临床工作中，麻醉医生通常使用调整通气参数，如延长吸气时间、增加呼气末正压(Positive end-expiratory pressure, PEEP)、间断肺复张等手段来改善氧合。全身麻醉诱导期间85%~90%的患者在诱导5 min内即可出现不同程度的肺不张，采用个体化PEEP可有效防止术后肺不张。由于机器人辅助的前列腺癌根治术需TP30˚且需更高的气腹压力(12~14 mm Hg)，麻醉诱导后在PEEP基础上加用肺复张，使患者术中低氧血症及术后肺部并发症的发生率均显著降低 [13] 。关于最佳PEEP的设定方式有所不同，Lee等人认为实现理想氧合的“最佳PEEP”为7 cm H₂O [14] 。但Park等人认为最小驱动压指导最佳PEEP设置较固定PEEP值(5 cm H₂O)更能够改善患者术中呼吸功能，提高患者氧合 [15] 。而延长吸气时间能在患者气体交换时产生积极作用，主要体现在降低气道峰压，提高肺顺应性，维持肺泡处于膨胀状态，防止肺泡塌陷方面，有效提高供氧效率，减少气压性创伤的发生 [16] 。

另外，可通过改变机械通气模式来强化对采用TP患者的肺保护。压力控制通气–容量保证通气(Pressure-controlled ventilation-volume guaranteed, PCV-VG)模式适用于TP下腔镜手术，降低高气道压导致的潜在气道和肺泡损伤的同时保证肺泡有效通气和换气。原因是PCV-VG模式肺动态顺应性高于容积控制通气(Volume-controlled ventilation, VCV)模式，患者术中肺顺应性和气道阻力的变化小，在达到预设的潮气量、保证肺泡有效通气方面更佳 [17] 。此外，Jeong等人发现，与间歇性手动辅助下的自主呼吸相比，在全麻苏醒期使用压力支持通气使术后肺不张的发生率降低30% [18] 。总的来说，目前对头低位腔镜手术的患者术中采用小潮气量、适当加快呼吸频率、低PEEP并联合应用手法肺复张的肺保护性通气策略是比较安全可行的 [13] 。

5. 神经系统相关风险和干预

在TP和PP的影响下，术中患者脑血流的变化与MAP、CVP及PaCO₂有关 [19] 。膈肌和腹腔内脏器向头端移位，会导致肺顺应性降低，气道压力和胸膜腔压力的升高进一步升高CVP。CO₂气腹期间部分CO₂吸收入血液，加上肺通气换气功能受到影响后，血液中CO₂分压会明显升高，脑血管随之扩张，脑血流增多。由于CVP的升高导致静脉回流受阻，进而颅内压(intracranial pressure, ICP)升高，过高的ICP可能会改变脑血流量，引发脑灌注压力、脑氧合及脑功能等方面连锁反应，甚至出现嗜睡、围术期神经认知障碍(Perioperative neurocognitive disorder, PND)及脑水肿等严重并发症 [20] 。近些年临床应用无创脑氧饱和度监测仪监测局部脑氧饱和度(regional cerebral oxygen saturation, rSO₂)，可实时、连续、无创地监测脑灌注变化。而超声测量视神经鞘直径(optic nerve sheath diameter, ONSD)作为一种无创、准确的有效手段，来间接反映ICP在临床上也得到广泛的应用。目前认为，不同的通气模式、气腹压力均会影响颅内压的高低 [21] [22] 。术中采用PCV模式和较低的PP，并监测rSO₂进行更为精准的术中脑氧供需平衡和血压管理，监测ONSD评估颅内压变化，可缓解TP下颅内压升高，避免术后神经功能并发症的发生，优化老年患者麻醉管理质量 [23] 。

6. 眼部相关风险和干预

人工气腹对眼内压(Intra-ocular Pressure, IOP)的影响一方面是由于腹部物理压力增加导致膈肌向胸腔内移位，另一方面是气腹增加腹腔压力后，二氧化碳吸收入血速度加快，导致呼气末二氧化碳分压(partial pressure of end-tidal carbon dioxide, P_ETCO₂)迅速升高 [24] ，眼部脉络膜血管扩张，毛细血管压力增加和房水增多，从而导致IOP升高 [25] 。而TP导致回心血量大幅增加，头面部的静脉回流受阻；腹腔内脏器和膈肌在重力和气腹压力下顶入胸腔，使肺功能严重受限，从而大幅度增加IOP，并且这种IOP的增加程度与头低位时间呈线性正相关 [26] 。研究报告说，眼压升高可能是眼科并发症的危险因素，包括缺血性视神经病变，视网膜动脉阻塞和青光眼恶化 [27] 。对于老年患者和有青光眼易感因素病史的患者，如糖尿病、高血压患者，该影响或将更显著，甚至导致失明。有人尝试用盐酸多佐胺–马来酸噻吗洛尔滴剂降低机器人辅助下腹腔镜手术患者眼压的升高，效果显著。该药物通过抑制睫状突中的碳酸酐酶II和直接作用于睫状突中的β₂肾上腺素能受体来减少房水的产生，从而降低眼压 [28] [29] 。应用右美托咪定也可有效减少手术期间的IOP。右美托咪定可高度结合位于睫状上皮的α₂肾上腺素能受体，从而抑制腺苷酸环化酶的活性，减少环状单磷酸腺苷的产生，并减少房水的形成 [30] 。此外，在周围血管收缩和中枢介导的交感神经同时发生的情况下，右美托咪定可能导致平均动脉压降低，同时在睫状体中引起直接传入动脉血管收缩，从而导致睫状血流量减少，并随后减少房水形成 [31] 。也有研究者通过改良的Z TP (头肩保持水平的TP)使IOP下降4.6 mm Hg [32] 。

7. 肥胖患者的相关风险和干预

仰卧位的清醒肥胖患者中，膈肌和肋间肌的主动收缩对抗胸部和腹部脂肪的压碎重量，从而保持呼气末肺容量并维持肺通气。麻醉诱导和肌肉放松后，膈肌和胸腔呼吸肌变得被动，肺部完全承受腹部、纵隔和皮下脂肪组织的压倒性压力。相当比例的接受全身麻醉的肥胖患者在插管后会出现气道关闭，并伴有不同程度的气道开放压力。当气腹与Trendelenburg位相结合时，气道开口压力随着呼气末食管压力和气腹充气压力的升高而持续增加 [33] 。临床工作中，可以通过改变体位和采用不同的通气模式来改善肥胖患者的氧合。Parker等人的一项研究报告说，肥胖的通气患者应采用半卧位或反向Trendelenburg体位。两种体位均可降低肺不张和胸内压，改善通气–血流比值并减少通过PaO₂测量的低氧血症。目前的研究结果表明，反向Trendelenburg位显著改善了PaO₂的氧合参数和低氧指数 [34] 。彭永保等人指出，小潮气量通气联合间歇性手法肺复张可以明显降低肥胖患者TP腹腔镜手术中的气道压力，提高术中呼吸系统的顺应性 [35] 。

8. 术后恶心呕吐和干预

TP腹腔镜术后恶心呕吐(postoperative nausea and vomiting, PONV)的发生与术中ICP的升高有关 [36] 。CO₂气腹和TP的结合导致腹腔镜子宫切除术期间ONSD显著增加，且ONSD的增加程度与PONV和复苏前三小时内发生的头痛显著相关。TP腹腔镜手术期间较高的rSO₂升高幅度和一定范围内充足的输液量是PONV的独立保护因素。术前存在PONV史或晕动症以及术中舒芬太尼用量增加均是PONV的独立危险因素。术中监测rSO₂有助于识别PONV的高危患者，对于术中rSO₂有下降趋势的患者更应注意预防PONV的发生 [37] 。

9. 总结

综上所述，TP腹腔镜手术在优化外科可视性操作的同时，会潜移默化的对全身各个系统带来不同程度的影响，且持续时间越长，影响越大。麻醉医生可以在围术期与外科医生共同协商气腹压力和TP角度，并采取已获得临床研究证实的干预措施降低其不利影响，以保障患者围术期安全。今后还需更多的临床研究为特殊体位下的腹腔镜手术麻醉风险提供理论证据，并积极研究相关机制，进行临床药物干预实验，进一步研究安全、有效的保护措施。

NOTES

^*通讯作者。