胸腔镜手术的非气管插管麻醉

背景

随着胸科手术中肺叶分离与麻醉控制技术的提高及胸腔镜手术的快速发展，用于治疗肺小结节与肺大疱手术的楔形切除术的手术时间与手术创伤都大幅度降低。意大利的Pompeo教授在2004年首先报道了自主呼吸麻醉下的胸腔镜楔形切除术用于治疗孤立性肺部小结节后，运用类似的麻醉方法进行的胸部交感神经切除术，肺转移瘤切除术，肺结节切除术，肺大疱切除术，肺及胸膜活检，纵隔肿瘤切除术和肺叶切除术都相继在期刊上报道^[1-7]。

尽管非气管插管麻醉下的胸腔镜楔形切除术治疗肺大疱与肺小结节已经有报道证明是可行的，但诸多因素，如术中单肺通气下的自主呼吸，由于静脉注射镇静剂和止痛药进行胸腔硬膜外麻醉引起的肋间肌肉损伤及手术体位等，可能会加重呼吸损伤，引起低氧血症与高碳酸血症，甚至是更严重的并发症。

此外，对于非气管插管麻醉下的胸腔镜手术来说，诸如呼吸系统和循环系统的生命指征在单肺通气时如何改变尚不明确。更重要的是，上述指数在转换为双肺通气后的恢复时间与恢复趋势未见报道。本文通过观察22例施行了非插管麻醉下胸腔镜楔形切除术用于治疗肺大疱与肺小结节的患者的术中各临床指标，探讨了该术中单肺通气及随后转为双肺通气期间生命体征的变化特点。

病例与方法

研究设计

麻醉方案由医院伦理委员会进行审查通过，病例入组标准为麻醉风险分级(ASA) Ⅰ~Ⅱ级，年龄18~65岁，BMI<25，Mallampati分级Ⅰ~Ⅱ级，较少气道分泌物及无硬膜外穿刺禁忌证。患者行VATS楔形切除术予以治疗肺小结节及肺大疱。术前通过知情同意书告知患者麻醉方案并获得认可。

麻醉

患者麻醉前30 min进行肌内注射咪达唑仑(0.06 mg/kg) 及阿托品(0.01 mg/kg)。进入手术室后，持续ECG，HR，Bp，SpO₂，RR，BIS和尿量。胸腔硬膜外导管在T8~9间隙插入，静脉输注建立后，导管倾斜3 cm朝向头部。患者仰卧位注射2 mL 2%利多卡因，5 min后如无麻醉不良反应出现，则继续注射3 mL 0.5% 罗哌卡因，5 min后再次注射3 mL罗哌卡因将麻醉药物达到T2~T10的时候，进行异丙酚及雷米芬太尼的靶向注射，同时通过保持BIS值在50~70之间以控制靶向主色的浓度。整个研究过程中， 氧气吸入通过喉罩进行，氧气量为3~5 L/min。

中心静脉压(central venous pressure，CVP)的监测通过右侧颈静脉或右侧锁骨下静脉介入导管进行，同时通过桡动脉介入导管进行有创血压(invasive blood pressure，IBP)的监测。术侧胸壁的切口会使得术侧肺的塌陷，从而导致人工气胸。此时，麻醉师通过胸腔镜引导，予以注射2 mL 2%利多卡因进行迷走神经阻滞。胸膜腔关闭及伤口分和后，面罩通气将协助患者进行胀肺。靶向输注停止后，硬膜外导管拔出，患者转移到麻醉术后监护室等待苏醒。

如果术中SpO₂低于90%，将使用面罩吸氧协助提高系统氧合能力，如果术中出现PaCO₂≥80 mmHg，手术将被暂停以及面罩吸氧提高氧合率。如果仍不能解决问题，非气管插管麻醉将中转为气管内插管麻醉。

生命体征将被持续监测，分别在术前及关胸后15 min，30 min，45 min进行数据记录。在上述时间点将同时抽取动脉血进行血气分析以监测pH, PaO₂, PaCO₂和Lac值，同时我们将对手术时间，心律不齐，体表激越反应，阻滞迷走神经前后的咳嗽反应及中转气管插管麻醉的病例进行记录。

统计学分析

HR，SpO₂，RR，Bp，CVP及动脉血气分析将作为主要结果测量，BIS，手术时间，体表激越反应及咳嗽反应将作为次要结果的量。年龄，身高，体重和BMI通过平均值±标准差进行记录，双侧简单t检验用于统计学分析，所有数值通过SPSS 13.0进行分析，P<0.05认为是有明显差异。

结果

从2011年的7月到12月份，我们在硬膜外阻滞、胸腔迷走神经阻滞和镇痛药镇静等麻醉方法下共进行了9例胸腔镜下肺大泡切除术和13例的肺结节楔形切除术。

患者的基本临床信息和资料详细地罗列在表1。患者的平均年龄是39.18±18.52岁，平均的BMI是20.57±2.35。我们在心电监护下没有发现一例心律失常。在麻醉及手术过程中，没有一例患者需要术中中转为气管内插管麻醉。有一例患者(4.5%)可能因为麻醉不够充分，在行硬膜外麻醉穿刺的时候出现了躁动。有两例患者(9.1%)在行胸腔迷走神经局部阻滞的时候出现了咳嗽，这个可能是因为在探查及暴露迷走神经的时候牵拉了肺叶所导致的。而在完成了迷走神经阻滞麻醉后，咳嗽就没有再出现了。

表1 General information of the patients.
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在麻醉后开胸前，HR和SpO₂与麻醉前基本一致，脑电双频指数则下降了28.8%(P<0.01)，平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)轻微下降了15.4%，呼吸频率则下降了30.3%(表2)。在开胸后的手术相关指数的变化均记录在表3。MAP和SpO₂仅有轻微的改变(P>0.05)，然而CVP则明显升高了。随着脑电双频指数的逐渐减小，患者的麻醉深度加深了；心率和呼吸频率增加了。随着动脉血二氧化碳分压的逐渐上升，患者的碳酸血症有所加重，但在稳定了PaO₂后，低氧血症就得到缓解。

表2 Vital signs before anesthesia and before wound disclosure ($\overline{x}\pm s$).
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表3 Vital signs and blood gas analyses before and after wound disclosure ($\overline{x}\pm s$).
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MAP，呼吸频率和SpO₂在关胸后15 min内就恢复到麻醉前的水平了。患者仍然处于轻度镇静的状态，其心率有轻微的上升，而脑电双频指数为73.4±13.6(表4)。在使用鼻导管供氧的自主呼吸状态下(2~3 L/min)，动脉血气分析提示pH值和PaCO₂有逐渐下降的趋势，但在关闭切口的1 h后恢复到正常。氧合指数在开胸手术后的15 min内明显下降，但在30 min后恢复到原来数值。虽然血乳酸水平在开胸后高于开胸前的水平，但仍在正常范围之内(表5)。

表4 Vital signs before anesthesia and 15 min after wound closure ($\overline{x}\pm s$).
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表5 Blood gas analyses before wound disclosure, 15, 30 and 60 min after wound closure ($\overline{x}\pm s$).
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讨论

这项研究所录入的病例都是行了胸腔镜下肺大疱切除和肿物切除的患者，这些术式是比较简单且手术时间不长。在我们的研究中，手术时间是57.5±14.2 min，从手术开胸直到关胸，即胸腔恢复负压的时长没有超过45 min。因此，我们没能有充足的时间来观察人工气胸后患者的病理生理变化。

胸腔镜手术的切口一般选择第4和第7肋间，因此我们选择了胸8/9平面作为我们的穿刺部位。选择这个平面进行硬膜外麻醉可以有效的保持手术区域的镇痛效果。在这次的研究中，有一位患者因为硬膜外麻醉不充分，在切开皮肤的时候出现了肢体的躁动。我们后来使用了靶控输注的麻醉方法为这名患者完成了手术。

咳嗽是一个复杂的神经生理性的反射。咳嗽中枢位于大脑延髓区域以上的孤束核里，与众多呼吸系统的神经元关联着。咳嗽的受体大多位于器官的后壁、咽部和支气管的黏膜上。在二级支气管以上的咳嗽受体对于机械性刺激是非常敏感的，然而二级支气管以下的受体则对化学性刺激比较敏感。咳嗽的冲动通过迷走神经传导至大脑的髓质并引起咳嗽。本次实验中有两例患者在进行胸腔内迷走神经阻滞前的胸腔探查和牵拉肺叶的时候出现了咳嗽，但在使用利多卡因对胸腔内迷走神经进行阻滞麻醉后，没有一例患者在术中因手术刺激而出现了咳嗽。这提示了胸腔内迷走神经阻滞可以有效的抑制咳嗽。这个结果与其他研究的结果又高度的一致性^[7]。

在手术中，患者一边维持着自主呼吸麻醉，手术侧的肺部则通过人工气胸后明显塌陷。再者，一些手术和麻醉相关的因素使得呼吸功能受损，主要包括：①因为手术侧的胸腔压力增大，使得非手术侧的胸廓活动减弱；②胸腔硬膜外麻醉下使得肋间肌的功能下降，进一步导致呼吸功能的受损；③任何麻醉、镇静、阵痛的药物对呼吸中枢都有一定程度的抑制；④因为手术侧的气胸和肺部塌陷使得患者出现反常呼吸；⑤咽喉部的肌肉因为镇静的缘故变得软弱，从而引起舌下坠。这种情况可使得患者出现上呼吸道阻塞，加剧了反常呼吸和纵隔摆动。

我们经过严格筛选，入选的患者都有较好的心肺功能同时排除了气道情况复杂的患者。患者在术中通过通气面罩获得氧气供给，从而维持着良好的氧合指数，动脉血氧分压维持在95%以上。当完成了硬膜外麻醉以及靶控给药开始后，患者的呼吸频率下降并且出现了高碳酸血症。当术侧胸腔人工气胸后，呼吸频率会有代偿性加快而动脉血二氧化碳分压持续上升。在气胸后15 min达到峰值，30 min后缓慢下降。我们认为操作过程中一定程度的高碳酸血症是可以接受的，而且对血流动力学没有很大的影响。总所周知，动脉血二氧化碳分压上升以及pH值下降取决于动脉血二氧化碳分压上升的速度和肾的代偿能力。高碳酸血症的副作用和耐受程度取决于患者的心血管和脑血管功能。研究提示高碳酸血症既可以缓解又可以恶化小鼠的脑缺血灌注情况。然而究竟是哪一个作用占主导完全取决于高碳酸血症的严重程度。在60~100 mmHg区间内，动脉血二氧化碳分压可以缓解小鼠的脑缺血灌注损伤，其机制可能是阻止了脑神经元的凋亡。当在101~120 mmHg区间内，动脉血二氧化碳分压就会加剧脑缺血灌注损伤使小鼠的脑水肿更加严重^[8]。丙泊酚可以有效地降低颅内压并且维持大脑供氧平衡和患者的高碳酸血症^[9]。

患者在关闭手术切口、肺复张以及胸腔负压吸引后恢复了双肺通气的呼吸。手术结束后15 min的动脉血气分析提示几乎所有指标都恢复到原来的水平。我们的研究结果表明，高碳酸血症可以在术后被迅速并有效的纠正。准确的来说可以在术后1 h内被纠正。

患者麻醉后的血压较麻醉前的血压要低，这个可能由硬膜外麻醉以及靶控输注镇静药物引起的。胸部硬膜外麻醉会明显影响胸部的交感神经系统，从而引起血管扩张和血压下降。在人工气胸后，患者动脉血压基本维持在正常水平并且在连续心电监测过程中没有发现心律失常。这些都提示了纵隔摆动对血液循环没有非常显著的影响。血压和中心静脉压的升高可能是对失去了胸腔内负压导致静脉血回流缓慢的代偿。

在这次研究中，我们展示了在非插管麻醉下施行胸腔镜肺大疱切除和肺结节切除术的可行性。这些手术都可以在较短的时间内完成。患者在术中维持了稳定的生命体征，而且没有出现严重的低氧血症。在术中出现的高碳酸血症是可以接受的，并且在双肺恢复自主呼吸活动后可以很快被纠正。然而，人工气胸后30 min的高碳酸血症的特征和它对机体具体的影响仍需要通过更深入研究来明确。