楊 春，汪小海

(南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院麻醉科，南京 210008)

與傳統(tǒng)開放式手術(shù)相比，腹腔鏡手術(shù)因具有創(chuàng)傷小、操作精細(xì)、恢復(fù)快的特點而得到廣泛應(yīng)用，特別是近些年來開展的機器人輔助下腹腔鏡手術(shù)，進一步拓展了手術(shù)視野，并具有出血少、并發(fā)癥少以及恢復(fù)快等特點，為外科手術(shù)的革新指明了方向[1]。二氧化碳?xì)飧棺鳛楦骨荤R手術(shù)的必要載體，為術(shù)者提供了清晰寬闊的操作視野，但二氧化碳?xì)飧箤Ω骨恢匾K器的生理功能有負(fù)面影響，以肝腎功能尤甚[2-3]。肝腎作為重要的代謝和排泄器官，其功能損傷程度關(guān)系到患者的轉(zhuǎn)歸與預(yù)后。關(guān)于二氧化碳?xì)飧沟母文I損傷已受到臨床的廣泛關(guān)注與研究，現(xiàn)就二氧化碳?xì)飧箵p傷肝腎功能的機制及防治策略等進行綜述。

1 二氧化碳?xì)飧箤Ω喂δ艿膿p傷

目前臨床上對于腹腔鏡術(shù)后出現(xiàn)的肝損傷尚缺乏統(tǒng)一定義，大部分學(xué)者將其定義為術(shù)后出現(xiàn)肝酶或膽紅素升高。

1.1肝損傷的發(fā)生機制

1.1.1肝臟血流量減少與肝損傷 二氧化碳?xì)飧雇ㄟ^減少肝動脈和門靜脈的血流量，降低肝臟微循環(huán)灌注，進而引起肝細(xì)胞損傷。在大鼠二氧化碳?xì)飧鼓Ｐ椭校S著大鼠腹內(nèi)壓的升高，肝動脈和門靜脈的血流量逐漸減少[4]。以吲哚菁綠清除率作為反映肝臟血流量變化的間接指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，在二氧化碳?xì)飧蛊陂g吲哚菁綠的清除率下降，表明肝臟的血流量顯著減少[5]。Liu等[6]發(fā)現(xiàn)，與開放手術(shù)組相比，腹腔鏡組患者術(shù)中肝門靜脈血流量明顯下降，且顯著延長羅庫溴銨的代謝時間。提示在二氧化碳?xì)飧棺饔孟?，肝臟血流灌注減少，對藥物代謝與解毒能力下降。

肝臟的血流灌注有一個特殊的自動調(diào)節(jié)機制，稱為“肝動脈緩沖效應(yīng)”。既往研究證明，在生理和病理條件下，肝動脈能夠補償門靜脈血流量的減少，繼而維持肝臟的總血流量以保證足夠的肝臟供氧[7]。但在二氧化碳?xì)飧棺饔孟?，肝臟的這一自動調(diào)節(jié)機制將會失效。Richter等[8]研究發(fā)現(xiàn)，對照組大鼠的門靜脈在止血帶的壓迫下血流量顯著減少，但肝動脈的血流量隨之顯著增加，“肝動脈緩沖效應(yīng)”明顯；而在氣腹組中，大鼠肝動脈和門靜脈的血流量隨著二氧化碳?xì)飧箟毫Φ闹饾u升高而下降，且門靜脈血流下降的幅度明顯大于肝動脈。氣腹結(jié)束2 h后，氣腹組丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶的水平顯著高于對照組，提示出現(xiàn)肝細(xì)胞損傷。

二氧化碳?xì)飧挂环矫嫱ㄟ^直接壓迫肝臟引起肝動脈和門靜脈血流量的減少；另一方面通過高碳酸血癥影響肝臟的血液循環(huán)。高碳酸血癥引起的血管收縮反應(yīng)會導(dǎo)致肝門靜脈血流量減少[9]，但進一步研究發(fā)現(xiàn)，機械性壓迫可能是影響門靜脈血流量的主要因素。使用高頻通氣抵消高碳酸血癥的影響或者用氦氣和氬氣代替二氧化碳作為填充氣體時，肝門靜脈血流量也顯著下降[10-11]。此外，在沒有腹內(nèi)壓增高的情況下，高碳酸血癥也能減少肝動脈的血流量[12]。

腹腔鏡手術(shù)往往會根據(jù)手術(shù)要求變動患者的體位，體位變動對肝臟血流量的影響也不容忽視。一項關(guān)于豬二氧化碳?xì)飧沟难芯勘砻鳎^高位(20°)會導(dǎo)致肝動脈和門靜脈血流量減少[13]。Klopfenstein等[14]發(fā)現(xiàn)，在無氣腹條件下，頭高位(20°)能夠減少肝臟的血流量，但施加二氧化碳?xì)飧购?，僅肝門靜脈血流量減少；進一步研究發(fā)現(xiàn)，在無氣腹條件下，頭低位(20°)能夠增加肝門靜脈的血流量，但在二氧化碳?xì)飧箺l件下，對肝臟血流量無明顯影響。

綜上，二氧化碳?xì)飧雇ㄟ^直接壓迫肝臟、擾亂肝動脈血流的自動調(diào)節(jié)、高碳酸血癥以及特殊體位等減少肝臟的血流灌注，引起肝損傷。

1.1.2肝臟的缺血再灌注損傷 二氧化碳?xì)飧菇Y(jié)束后肝臟血流恢復(fù)可能會引起再灌注損傷，表現(xiàn)為氧化應(yīng)激，即氧化劑與抗氧化劑失衡，過量的氧化劑作用于細(xì)胞水平，引起組織損傷，從而導(dǎo)致肝臟功能障礙。Nickkholgh等[15]發(fā)現(xiàn)，氣腹組大鼠肝臟子腺泡區(qū)白細(xì)胞和血小板對內(nèi)皮的黏附性分別增加了約6倍和3倍，肝庫普弗細(xì)胞活性增加；氣腹結(jié)束后丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶以及乳酸脫氫酶的水平升高。另一項研究表明，在二氧化碳?xì)飧棺饔孟?，氧化?yīng)激產(chǎn)物丙二醛的水平升高，與肝細(xì)胞損傷一致[16]。

1.2肝損傷的不良影響 大部分患者并無明確的臨床癥狀，異常的肝酶或膽紅素指標(biāo)通常在術(shù)后幾天內(nèi)恢復(fù)至基線水準(zhǔn)。但對于術(shù)前已經(jīng)存在肝臟疾病的患者，二氧化碳?xì)飧箍赡軙?dǎo)致嚴(yán)重的術(shù)后并發(fā)癥，如肝功能衰竭[2]。因此，對于此類高風(fēng)險患者是否行腹腔鏡手術(shù)應(yīng)充分權(quán)衡利弊，并選擇具有最佳預(yù)后的手術(shù)方式。

2 二氧化碳?xì)飧箤δI臟功能的損傷

患者行腹腔鏡手術(shù)后可出現(xiàn)一過性腎功能異常，表現(xiàn)為血清肌酐和尿素氮水平升高或腎小球濾過率和尿量下降，嚴(yán)重者可出現(xiàn)急性腎損傷，甚至發(fā)展成急性腎衰竭。國際上公認(rèn)的診斷急性腎損傷的標(biāo)準(zhǔn)主要有3個。①RIFLE標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后7 d內(nèi)血清肌酐水平達(dá)到術(shù)前2倍以上或腎小球濾過率較術(shù)前降低50%以上或尿量持續(xù)12 h小于0.5 mL/(kg·h)；②急性腎臟損傷網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后48 h內(nèi)血清肌酐水平達(dá)到術(shù)前1.5倍以上或絕對值>0.03 mg/L或者尿量持續(xù)6 h<0.5 mL/(kg·h)；③改善全球腎臟病預(yù)后組織標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后7 d內(nèi)血清肌酐水平達(dá)到術(shù)前的1.5倍以上或術(shù)后48 h內(nèi)血清肌酐絕對值>0.03 mg/L或者尿量持續(xù)6～12 h<0.5 mL/(kg·h)[17]。

2.1腎損傷的發(fā)生機制

2.1.1二氧化碳?xì)飧沟膲浩扰c腎損傷 二氧化碳?xì)飧箤δI臟的損傷首先體現(xiàn)在異常升高的腹內(nèi)壓對腎血管和腎實質(zhì)的直接壓迫方面，導(dǎo)致腎血管阻力增加，腎血流量減少。在大鼠氣腹模型中，當(dāng)二氧化碳?xì)飧箟毫? mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時，腎臟的血流動力學(xué)和排泄功能并未發(fā)生明顯改變；但當(dāng)腹內(nèi)壓為14 mmHg時，腎血流量下降40%，尿量減少10%，鈉排泄減少20%，腎小球濾過率降低53%[18]。在豬的氣腹模型中，當(dāng)腹內(nèi)壓從6 mmHg依次遞增到30 mmHg時，腎臟的血流量逐漸減少，放氣后又恢復(fù)到氣腹前水平[19]。研究發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)飧蛊陂g腎臟灌注壓在心輸出量減少后進一步下降，其可能的機制為：下腔靜脈受到壓迫導(dǎo)致心臟前負(fù)荷降低，引起每搏輸出量減少，導(dǎo)致腎臟灌注壓下降[3]。Wiesenthal等[20]發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)飧箟毫γ可? mmHg，大鼠腎實質(zhì)的氧分壓都會進一步降低，提示腎臟在二氧化碳?xì)飧蛊陂g出現(xiàn)了低灌注。綜上，二氧化碳?xì)飧箟毫εc腎臟血流灌注直接相關(guān)，是造成腎損傷的重要因素。

2.1.2神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)與腎損傷 腎臟的自動調(diào)節(jié)機制在血流動力學(xué)出現(xiàn)波動后啟動，并激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，引起腎素和醛固酮分泌增加。其次，神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)增加了抗利尿激素的分泌量。醛固酮和抗利尿激素水平增加的直接后果就是水鈉潴留和少尿，腎臟的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙。除腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)外，其他激素也參與了二氧化碳?xì)飧瓜嚓P(guān)的腎損傷。Abassi等[21]研究內(nèi)皮素1(一種血管收縮劑，腎臟是其作用的主要靶器官)和一氧化氮系統(tǒng)在大鼠二氧化碳?xì)飧鼓Ｐ椭械淖饔冒l(fā)現(xiàn)，阻斷內(nèi)皮素1或一氧化氮系統(tǒng)會加重氣腹導(dǎo)致的腎臟血流灌注不足和少尿。

2.1.3腎臟的缺血再灌注損傷 類似于肝臟的缺血再灌注損傷，二氧化碳?xì)飧菇Y(jié)束后腎臟血流的再灌注也會引起腎臟的氧化損傷，其中氧化劑扮演重要角色。在對大鼠體外游離的灌注腎施加二氧化碳?xì)飧箷r發(fā)現(xiàn)，腎組織黃嘌呤氧化酶的含量顯著增加，谷胱甘肽含量顯著減少，光鏡下可看到腎細(xì)胞凋亡，提示腎臟發(fā)生了氧化損傷[22]。

2.2腎損傷的不良影響 據(jù)統(tǒng)計，大約7%的住院患者和7.5%的非心臟手術(shù)患者曾罹患急性腎損傷[23]。急性腎損傷是患者術(shù)后發(fā)生慢性腎病的獨立危險因素，并與膿毒癥、貧血、凝血功能障礙及人工機械通氣等密切相關(guān)。長遠(yuǎn)來看，急性腎損傷與遠(yuǎn)期腎臟疾病的發(fā)病率和死亡率顯著相關(guān)[18]。對于高齡或術(shù)前已經(jīng)存在慢性腎病的患者，腹腔鏡手術(shù)是否可行還有待權(quán)衡，其潛在的腎損傷風(fēng)險需要警惕。

3 肝腎損傷的預(yù)防

3.1氣腹壓力的調(diào)節(jié) 在臨床實踐中往往將氣腹壓力維持在不影響手術(shù)操作的最低水平，但氣腹壓力偏低可導(dǎo)致腹腔容積減小，從而影響術(shù)者操作，尤其是對于腹腔深部或較為復(fù)雜的手術(shù)。研究顯示，深度神經(jīng)肌肉阻滯可降低所需的二氧化碳?xì)飧箟毫?，顯著改善腹腔鏡手術(shù)中術(shù)野暴露，緩解術(shù)后疼痛[24]，但能否降低術(shù)中并發(fā)癥并改善術(shù)后轉(zhuǎn)歸還有待進一步研究。

3.2麻醉藥物 丙泊酚、氯胺酮和七氟烷是臨床麻醉的常用藥物。動物研究表明，丙泊酚后處理可通過染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合物核心催化亞基介導(dǎo)的人和小鼠核因子紅系2相關(guān)因子2/血紅素加氧酶1的轉(zhuǎn)錄激活，減輕肝臟的缺血再灌注損傷，進而改善二氧化碳?xì)飧乖斐傻母螕p傷[25]。小劑量的氯胺酮預(yù)處理能夠減少二氧化碳?xì)飧挂鸬母?、腎氧化損傷與炎癥反應(yīng)[26]。此外，長時間二氧化碳?xì)飧範(fàn)顟B(tài)下，大流量的七氟烷吸入(2 L/min)對腎功能影響較小，而小流量的七氟烷吸入(0.5 L/min)可能有急性腎損傷風(fēng)險，其機制可能是：小流量吸入氣體中七氟烷的濃度過高，并與CO2吸附劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生具有腎毒性的物質(zhì)增加，進而造成腎損傷[27]。

3.3血管活性藥物 多巴胺和內(nèi)皮素1拮抗劑能夠恢復(fù)因二氧化碳?xì)飧苟鴾p少的肝門靜脈血流量[28]。小劑量靜脈泵入多巴酚丁胺能夠部分糾正減少的肝動脈血流量，但無法恢復(fù)總的肝血流量[29]。尼卡地平通過擴張腎臟的小動脈而增加腎臟的血流灌注，緩解機器人輔助腹腔鏡下前列腺癌根治術(shù)患者術(shù)后出現(xiàn)的腎損傷[30]。此外，硝酸甘油預(yù)處理可通過增加大鼠體內(nèi)一氧化氮的含量而改善二氧化碳?xì)飧蛊陂g的腎臟灌注[21]。因此，手術(shù)期間合理使用血管活性藥物，提高肝腎血流灌注，對于減輕二氧化碳?xì)飧沟呢?fù)面影響大有裨益。

3.4抗氧化劑 抗氧化劑廣泛用于科研、臨床以及生活中，也可用于對抗缺血再灌注損傷。促紅細(xì)胞生成素、腿黑素、N-乙酰半胱氨酸、鋅、己酮可可堿以及抑肽酶等能夠減輕二氧化碳?xì)飧乖斐傻母文I氧化應(yīng)激損傷[31-35]。此外，Chen等[36]研究發(fā)現(xiàn)，大鼠皮下注射少量氫氣可以減輕二氧化碳?xì)飧箤?dǎo)致的氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡以及炎性細(xì)胞因子釋放等，進而保護肝臟功能。

3.5甘氨酸 甘氨酸作為一種非必需氨基酸，是主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，口服或靜脈注射均具有良好的安全性。Al-Saeedi等[37]發(fā)現(xiàn)，甘氨酸可通過抑制庫普弗細(xì)胞的活性，減輕二氧化碳?xì)飧箤Ω闻K的缺血再灌注損傷，具有一定的肝臟保護作用。

3.6間歇式氣動壓力系統(tǒng) 在臨床上，間歇式氣動壓力系統(tǒng)被廣泛用于增加患者靜脈回流及預(yù)防深靜脈血栓栓塞。Bickel等[38]將間歇式氣動壓力系統(tǒng)應(yīng)用于腹腔鏡膽囊切除術(shù)中發(fā)現(xiàn)，間歇式氣動壓力系統(tǒng)能明顯增加肝腎的血流灌注及尿量。該裝置現(xiàn)已常規(guī)用于機器人輔助腹腔鏡下前列腺癌根治術(shù)。

3.7氣腹的預(yù)處理 氣腹的預(yù)處理通常是指在正式二氧化碳?xì)飧归_始之前先進行數(shù)分鐘的緩慢充氣和放氣，使機體獲得一定適應(yīng)性與耐受性的過程。研究表明，氣腹預(yù)處理可以提高谷胱甘肽的水平、減少術(shù)后疼痛評分、縮短住院時間[39]。

3.8支撐帳篷式非氣腹裝置 近年來，為了克服二氧化碳?xì)飧箮淼牟涣加绊?，非氣腹裝置的研發(fā)受到了重視，并取得了進步和發(fā)展。該裝置不需要使用二氧化碳作為填充氣體，而是將克氏針置于腹腔中并刺破皮膚，接著使用提升裝置提升腹壁，并通過提升鏈來調(diào)節(jié)提升高度，進而調(diào)整腹腔容積的大小。研究發(fā)現(xiàn)，對于行腹腔鏡手術(shù)的老年女性患者，非氣腹裝置能夠減少手術(shù)應(yīng)激，緩解術(shù)后疼痛，并降低術(shù)后惡心嘔吐的發(fā)生率[40]。支撐帳篷式非氣腹裝置能夠避免二氧化碳?xì)飧箤Ω文I的負(fù)面影響，但也存在一定的局限性，如可能影響術(shù)者操作，且獲得的空間范圍較二氧化碳?xì)飧剐?，阻礙臨床上大規(guī)模應(yīng)用。

4 小 結(jié)

二氧化碳?xì)飧雇ㄟ^改變血流動力學(xué)和缺血再灌注損傷等影響肝腎功能，延緩患者的康復(fù)速度，增加術(shù)后并發(fā)癥，甚至波及患者的遠(yuǎn)期預(yù)后，其潛在的風(fēng)險值得關(guān)注與研究。目前，為減少二氧化碳?xì)飧箤Ω文I功能的損傷，可采取的預(yù)防措施包括：①維持最低限度的氣腹壓力；②使用丙泊酚、氯胺酮以及大流量的七氟烷等麻醉藥物；③使用多巴胺、內(nèi)皮素1拮抗劑、多巴酚丁胺等血管活性物質(zhì)；④給予抗氧化劑和甘氨酸；⑤應(yīng)用間歇式氣動壓力系統(tǒng)和支撐帳篷式非氣腹裝置；⑥氣腹前進行預(yù)處理等。盡管臨床上預(yù)防二氧化碳?xì)飧瓜嚓P(guān)肝腎損傷的措施多種多樣，并具有一定的效果，但仍缺乏特異且有效的防治策略。因此，在腹腔鏡手術(shù)中如何保證足夠的肝腎血流灌注，并盡可能地減少再灌注引起的氧化應(yīng)激損傷是今后繼續(xù)的方向。