姚 健 余利坚

四川省泸州市人民医院普通外科 646000

腔镜外科是近十余年来外科手术领域最重要的进展之一,具有相当于或优于开放手术的术中显露,且并发症率低、术后不适轻、康复时间缩短。另一方面,早期的正确诊断和正确处理是降低胸腹创伤死亡率和并发症发生率的关键,胸腹创伤有时诊断困难,临床上或扩大剖腹(胸)探查指征,但约有20%的病人做了不必要的探查手术[1,2];或观察治疗而延误手术时间。但是目前腹腔镜多以CO2气腹腔镜为主,对于腹内脏器特别是实质脏器的联合损伤情况下,建立气腹提升腹腔内压将进一步影响血流动力学和主要脏器功能,采取气腹腹腔镜进行诊治必然要面对较大的、潜在的风险[3]。因此,本研究通过建立肝脾联合损伤的动物模型,研究在非气腹和气腹状态下对肺功能的影响,以期待为临床提高非气腹腹腔镜应用的安全性提供帮助,为今后非气腹腹腔镜的广泛开展提供前期基础研究。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 健康雄性新西兰兔48只(体重2.0～3.1kg,平均2.56kg),由第三军医大学大坪医院野战外科研究所医学动物实验中心提供,scxk(渝)2007-0005,动物于实验前一晚禁食,只供应水。实验严格遵守国家《动物实验管理条例》不虐杀动物,动物尸体定点丢弃处理。按不同肝脾致伤程度和气腹情况随机分为6组(根据随机数据表进行分配),每组8只,见表1。

表1 实验动物分组

1.2 主要仪器 血气分析仪;自制简易二氧化碳气腹装置和测压仪;PE-50型导管等。

1.3 动物模型 雄性新西兰白兔戊巴比妥钠30mg/kg(即1ml/kg)经耳缘静脉进行麻醉,取仰卧位固定四肢及头部于兔台上,颈部、剑突下及右后肢内侧腹股沟部备皮、常规消毒以备插管。插入导尿管,留置尿袋收集并记录各时相点尿量。于颈部正中行逐层切开皮肤及肌肉,暴露及分离气管,T型切开气管,常规留置气管插管,保持自主呼吸。右腹股沟肌间沟剪开皮肤、分离组织,仔细游离股动脉和股静脉,结扎动静脉分支,插动脉导管后接血压计确认在动脉内,用以抽取动脉血样标本;置静脉导管接注射器回抽静脉血确认插入静脉,用以抽取血样本和滴注林格式溶液。实验过程中右股静脉持续滴注林格式溶液(10ml◦kg-1◦h-1)。剑突下腹部正中切口,长约3cm,顺白线逐层切开皮肤、皮下组织、肌肉及腹膜进入腹腔,暴露肝、脾后肝脾损伤参照Moore[4]分级标准分级(Ⅱ级肝损即肝内深度1～3cm,长度＜10cm,Ⅲ级肝损伤即肝裂伤深度＞3cm;脾损伤:裂伤长约8～10mm,深约4～5mm)造肝脾联合损伤模型。将检测肝血流量探针放置于肝左中叶表面,右上腹壁另做洞口引出,调整肝血流量探测仪见信号良好后用丝线固定。术后迅速腹壁分两层严密缝合,肝、脾联合伤完成后保持0.5h后,气腹组向腹腔内充入CO2气体并保持一定的压力,非气腹组则将腹壁悬吊起后保持。

1.4 指标检测 非气腹组于伤后0.5h、1h、2.5h、3h,气腹组与气腹前、气腹后0.5h、气腹后2h及撤去气腹后0.5h 检测(后文分别以 T1、T2、T3、T4代替),经股动脉抽取动脉血1ml行动脉血气(ABG)分析;同时观测计数呼吸频率(RR);实验结束后用动脉气体栓塞法处死动物。

2 结果

肝、脾联合伤后非气腹状态和气腹状态对兔呼吸频率(RR)和动脉血气分析的影响,见表2、3、4、5。

表2 各组兔呼吸频率的变化(,次/min)

表2 各组兔呼吸频率的变化(,次/min)

注:与组内T1时相点比较,*P＜0.05;与同时相点比较,△P＜0.05。

组别 T1 T2 T3 T4Ⅰ 39.53±9.02 49.36±9.27* 57.36±9.28* 50.36±9.28*Ⅱ 42.20±10.0354.65±10.29*△ 63.65±11.90*△ 67.65±10.29*△Ⅲ 41.00±8.23 50.12±8.96* 59.68±9.16* 58.12±8.96*Ⅳ 39.78±11.6559.36±12.83*△ 72.06±12.08*△ 68.32±11.18*△Ⅴ 45.63±9.61 50.69±9.03 55.03±9.50 54.60±9.07Ⅵ 42.65±10.96 54.60±9.50* 56.96±9.09 52.16±10.04

表3 各组pH变化()

表3 各组pH变化()

注:与组内T1时相点比较,*P＜0.05;与同时相点比较,△P＜0.05。

组别 T1 T2 T3 T4Ⅰ 7.45±0.25 7.41±0.05* 7.35±0.62* 7.43±0.42*Ⅱ 7.46±0.19 7.39±0.29* 7.36±0.09*△ 7.42±0.32*△Ⅲ 7.47±0.04 7.47±0.04* 7.47±0.04* 7.47±0.04*Ⅳ 7.49±0.14 7.35±0.60* 7.30±0.23*△ 7.36±0.33*△Ⅴ 7.44±0.86 7.42±0.11 7.38±0.36 7.42±0.44Ⅵ 7.48±0.41 7.42±0.51 7.48±0.41 7.48±0.41

3 讨论

免气腹腔镜技术是通过腹壁的机械悬吊为腹腔内手术提供操作空间,该技术开始时应用腹壁全层悬吊、腹壁全层悬吊加腹壁皮下悬吊或腹壁皮下多点悬吊。由于无需人工气腹操作中不必担心漏气,因而操作更为方便,它避免了人工气腹时盲法穿刺的并发症、CO2气腹及其形成的腹腔内压力产生的并发症。

表4 各组PaCO2变化(,mmHg)

表4 各组PaCO2变化(,mmHg)

注:与组内 T1时相点比较,*P＜0.05;与同时相点比较,△P＜0.05。

组别 T1 T2 T3 T4Ⅰ 41.25±1.35 38.50±1.75* 44.25±1.47* 46.20±1.02*Ⅱ 42.55±1.65 38.34±0.65*△ 49.23±1.37*△ 52.13±1.34*△Ⅲ 40.88±2.01 37.28±1.11* 46.08±1.44* 48.29±1.38*Ⅳ 42.55±1.65 38.34±0.65*△ 50.63±1.49*△ 57.11±1.46*△Ⅴ 41.10±1.95 38.12±1.05 40.10±1.95 43.99±1.32Ⅵ 40.99±1.39 36.28±2.25 41.99±2.05 44.25±1.56

表5 各组 PaO2变化(,mmHg)

表5 各组 PaO2变化(,mmHg)

注:与组内 T1时相点比较,*P＜0.05;与同时相点比较,△P＜0.05。

组别 T1 T2 T3 T4Ⅰ 70.18±1.38 67.33±1.68* 60.20±1.63* 61.11±1.70*Ⅱ 69.28±1.74 62.06±1.30*△ 58.22±1.09*△ 60.39±1.81*△Ⅲ 71.37±1.58 68.29±1.90* 61.00±1.01* 60.18±1.37*Ⅳ 72.68±1.52 63.09±1.52*△ 55.32±1.19*△ 58.33±1.00*△Ⅴ 70.77±1.09 68.48±1.41 66.57±1.04 66.08±1.74Ⅵ 71.89±1.16 66.30±1.61* 62.30±1.69* 67.36±1.67*

3.1 肝、脾联合伤后非气腹状态和气腹状态对兔呼吸频率(RR)的影响 本研究表明:随着气腹时间的延长,在非气腹状态兔的呼吸频率有所增加,但是与T1相比,差异没有显著性(P＞0.05)。而气腹状态下各组兔的呼吸频率有所增加,差异有显著性(P＜0.05)。相同的时相点相比,气腹组Ⅲ级肝损伤/脾损伤组,即Ⅱ、Ⅳ组呼吸频率明显大于其他各组(P＜0.05),其余各组相比差异无显著性(见表2)。这表明气腹和肝脾创伤都可以使兔呼吸频率,而在相同的创伤状态,非气腹状态下的影响就比较小。

3.2 肝、脾联合伤后非气腹状态和气腹状态对兔pH 、PaCO2、PaO2的影响 本研究表明:随着气腹时间的延长,在非气腹状态兔的pH有所下降,但是Ⅱ级肝损伤/脾损伤组与T1时相比,差异没有显著性(P＞0.05)。而非气腹在Ⅲ级肝损伤/脾损伤组pH下降与T1时相比差异有显著性(P＜0.05)。这表明非Ⅲ级肝损伤/脾损伤可能通过创伤刺激比如增加呼吸频率等方式,使兔过度通气,导致pH下降。气腹组Ⅱ、Ⅲ级肝损伤/脾损伤组,即Ⅱ、Ⅳ组呼吸频率明显大于其他各组,而pH下降也有类似的趋势,这表明气腹和肝损伤/脾损伤对呼吸和pH下降的影响有叠加作用。而且PaCO2、PaO2也有类似的趋势这表明呼吸频率pH、PaCO2、PaO2等的变化有相同的趋势,是气腹和肝损伤/脾损伤刺激后的一系列相关变化。随气腹和创伤时间延长,RR下降;动脉血pH值、PaO2持续下降,PaCO2持续升高。CO2气体注入腹腔内维持一定的压力,此压力能使膈肌上升,肺底部肺段受压,呼吸系统顺应性降低,气道压力上升,功能残气量下降,潮气量及肺泡通气量减少,从而影响通气功能,同时气腹可通过干扰肺内气体分布和通气/灌流(V/Q)比例而影响机体氧合功能,大量CO2气体充入腹腔内可很快被腹膜吸收入血,从而引起体内酸碱平衡变化。CO2在体内还具有很强的组织穿透性,顺浓度梯度弥散,而腹膜腔有丰富的血管系统,气腹形成后,CO2很易弥散入腹膜的毛细血管,在体内碳酸酐酶的作用下,约占93%的CO2通过红细胞转运,其余7%以溶解的形式进行。除了通过肺排泄外,吸收的CO2亦可储存于体内[5]。正常情况下,机体的CO2生成和排出处于动态平衡之中,血液和组织中的CO2含量处于一个相对恒定的水平,即所谓的CO2稳态。正常机体在CO2气腹时吸收的多余CO2可以顺利排出,保持CO2稳态不被破坏。是否出现高碳酸血症,与腹内压的高低、全身组织细胞代谢状态、腹部血流、肺的通气功能等因素有关[6]。CO2气腹一方面机械性压迫膈肌及腹内脏器,膈肌抬高引起胸腔受压,肺容量被动性减少,潮气量减少,CO2潴留致PaCO2升高。PaCO2对呼吸运动的调节主要通过中枢机制,其次通过刺激主动脉体和颈动脉体化学感受器[7,8]。化学刺激敏感的区域位于延髓腹侧面,对H+浓度特别敏感。然而H+不易通过血脑屏障,CO2很容易通过血脑屏障,形成碳酸后分解产生 HCO3-和H+,间接控制化学敏感区域,化学感受器的激活刺激了吸气中枢,加快RR。另一方面CO2通过腹膜吸收,引起高碳酸血症或呼吸性酸中毒,pH值下降。机体通过加快RR排出过多的CO2。

总之,在肝脾联合损伤时非气腹状态下比气腹状态对兔的呼吸频率和pH、PaCO2、PaO2影响更小,也更为安全,所以在肝脾等实质脏器损伤时,现在的腹腔镜技术很大程度都需要气腹,但是气腹对于严重创伤和严重心肺合并症的患者尚有禁忌,特别是腔镜所需的气腹导致腹腔脏器血流量减少,在低血容量时更为明显,无疑将加重创伤性失血性休克导致的腹腔内脏器缺血缺氧性损害。随着失血量的增加及气腹压力的升高,创伤并失血后建立气腹是极为危险的[9]。而在这时采用非气腹腹腔镜技术也似乎是更为合理的选择。

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