机器人辅助外科手术围术期麻醉管理研究进展
发布时间:2026-04-27   |   来源:四川医学
关键词: 机器人辅助外科手术 围术期 麻醉科

作者:王吕,陶建平,思永玉,昆明医科大学第二附属医院麻醉科

 

外科手术是许多疾病尤其是肿瘤首选的治疗方式,根治性切除术仍然是其重要治疗手段。达芬奇机器人手术最早于本世纪初在美国首次推出,并于2007 年引入我国。机器人辅助手术因其精确性、微创性和患者术后恢复快的优势,在外科手术中的应用越来越广泛,逐渐覆盖泌尿外科、肝胆胰外科、胸外科、妇产科、神经外科等诸多领域,迅速成为许多外科手术的主流方式。

 

2007 年1 月至2020 年2 月,中国内地机器人手术量逐年增长,年平均增长率为71%。随着机器人辅助外科手术的普及,术中患者长时间Trendelenburg体位(头低脚高位)或反Trendelenburg 体位(头高脚低位),以及二氧化碳(CO2 )气腹所导致的特殊生理状态,使得此类手术的麻醉管理逐渐受到重视。因此,本文对近年来麻醉医生在机器人辅助外科手术围术期如何开展麻醉管理等方面的研究进展进行阐述。

 

1. 机器人辅助外科手术的术前麻醉管理

 

1. 1 术前器官功能评估:机器人辅助外科手术术前应全面筛查患者营养状态、心肺功能及基础疾病,并经相关科室会诊予以针对性处理;审慎评估手术指征、麻醉手术风险及患者耐受性等,针对伴随疾病及可能发生的并发症制定相应预案。

 

良好的术前访视通过全面评估患者的健康状况,能够提前发现患者手术过程中的预期风险和潜在问题,不仅可以通过适当的术前准备和风险管理,制定更加个性化的诊疗方案,以降低手术风险及术后并发症发生,也能通过术前与患者的沟通减轻患者焦虑,增强患者的合作意愿及满意度。由于机器人腹腔镜手术需要建立长时间的CO2 气腹并维持过度Trendelenburg 体位或反Trendelenburg体位,将会影响患者的呼吸循环功能,且可导致患者颅内压升高,故需重点关注患者术前是否存在严重的心、肺、脑疾病。

 

严重瓣膜疾病及心脏收缩或舒张功能障碍会导致心脏射血分数下降,从而影响全身循环稳定,严重者甚至会发生血栓形成和房颤等。多普勒超声心动图是诊断心脏瓣膜疾病的基本方法,可以测量心腔的大小、心脏功能及心脏瓣膜的跨瓣压差和面积,帮助确定病情的严重程度。因此,术前心脏超声检查在术前麻醉管理中十分必要。

 

机器人辅助外科手术中经常实施的气腹和过度Trendelenburg 体位还会通过增加腹腔内压力(intra-abdominal pressure,IAP)来压迫膈肌旁肺组织,腹部内脏向膈肌的运动则会降低功能残气量及肺顺应性,并可诱发大面积的肺不张。术前肺部基础疾病,特别是存在慢性阻塞性肺疾病肺栓塞支气管哮喘肺水肿的患者,对麻醉和手术的耐受力明显降低,麻醉与手术带来的创伤亦可使患者的肺功能损害进一步加重,增加围术期呼吸系统并发症的发生风险。因此,术前应评估患者的肺功能,通过药物或肺功能锻炼,使患者肺功能恢复到能够耐受机器人辅助手术的水平。

 

另外,气腹还会导致颅内压(intracranial pressure,ICP)增高,这可能是腰静脉丛水平的脑脊液引流受损导致的,且这种影响在Trendelenburg 体位时更为加剧,并在患者处于反Trendelenburg 体位时持续存在。当患者术前存在颅脑损伤和颅内占位性病变等导致ICP 升高的疾病时,围术期脑疝和脑水肿的发生风险也会随之上升;因此,术前应积极治疗脑部原发性基础疾病,降低围术期脑部并发症的发生风险。

 

颅脑电子计算机断层扫描(electronic computed tomography,ECT)可以清晰地显示颅内病变的部位、性质、脑室大小及脑沟回宽度,对原发疾病的诊断及ICP 增高病因的判断有极大的诊断价值。对于存在ICP 增高客观体征或神经系统检查有阳性发现的患者,应行头部CT 扫描。

 

1. 2 术前禁饮禁食:合理的术前禁饮禁食可以减少胃内容量,抑制胃酸过度分泌,从而降低因返流误吸所导致的肺部感染等相关并发症的发生风险;然而,术前禁饮禁食时间过长则会增加患者饥饿和口渴等不适感觉,也有可能造成低血糖或脱水的发生,导致患者术后恢复时间延长。2017 版美国麻醉医师协会术前禁食指南指出,需要全身麻醉、区域麻醉或手术镇静和镇痛的手术,术前2 h 可摄入不含酒精的清液体,术前6 h可摄入轻餐或非母乳;如果患者摄入油炸食品、高脂肪食物或肉类,可能要增加禁食时间(8 h 甚至更久)。

 

2. 机器人辅助外科手术的术中麻醉管理

 

2. 1 术中循环管理:心血管优化是麻醉实践的基石,重点是在生理范围内维持或恢复患者的血液动力学稳定。机器人辅助外科手术与传统开放式手术相比,手术时间长、更陡峭的体位和更高的气腹压力等均会导致循环变化更加明显。此外,接受机器人辅助外科手术的患者年龄不断提高以及随之而来的巨大心血管风险都使得术中血流动力学成为围术期麻醉管理的关键。

 

机器人手术过程中建立的CO2 气腹,导致腹壁与内脏二者之间的间隙扩大,使手术视野更加清晰,以利于手术操作。然而,大量的CO2 入血可导致高碳酸血症的发生,从而提高血管紧张素和儿茶酚胺的分泌量,表现为血压升高和心动过缓,并且患者术中血流动力学的不稳定,也会导致应激反应的发生。

 

同时,由于机器人辅助手术的要求,患者往往长时间处于过度的Trendelenburg 体位或反Trendelenburg 体位,在气腹与体位的共同作用下,会导致患者IAP 升高,引起明显的循环血液动力学改变。有研究表明,IAP 与心输出量存在双相关系,即当IAP >20 mmHg 时,过度增加的压力会使腔静脉和门静脉受压,且膈肌上抬使胸腔压力升高,心腔受压,心室舒张末期容积减少,回心血量减少,前负荷降低;而当IAP < 10 mmHg 时,轻度增加的IAP 可以促使下腔静脉回心血量增加,心脏前负荷增加,心输出量上升。

 

心脏收缩、体循环阻力改变及血管内容量的变化都可以导致患者血流动力学出现波动。因此,麻醉医生应当注意辨别患者血压波动的原因,通过合理运用各类血管活性药物以及控制患者液体出入量,维持适当的平均动脉压,从而避免重要器官低灌注所导致的器官功能受损。考虑到即使短时间的严重高血压或低血压也与器官损害有关,最好的保护策略可能是预防血压的剧烈波动,而不是反应性的治疗。

 

2. 2 术中肺保护策略:机器人辅助手术过程中腹腔内CO2达到一定压力时,膈肌上升,使肺底部肺段受压,导致肺通气/ 血流比例失调,气道压力上升,潮气量及肺泡通气量减少,从而影响肺通气功能。CO2 经胃肠道吸收入血后可导致高碳酸血症,表现为动脉血二氧化碳分压(arterial partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)上升、肺循环阻力增加等。因此,对于术前存在呼吸功能不全的患者,术中应适时行动脉血气分析,直接测量PaCO2。

 

有研究表明,呼吸末二氧化碳(prtial pressure of end tidal carbon dioxide,PET CO2 )与PaCO2具有很好的相关性,故术中可以通过对PET CO2 的监测来反映PaCO2 的变化。若患者术中出现气道压明显上升、皮下气肿等CO2 蓄积的表现,为避免进行性CO2蓄积所导致的呼吸性酸中毒及继发性循环系统改变,可以通过动态调整呼吸机参数,如增加潮气量、调节呼吸频率等方式促进CO2 排出。

 

必要时还可释放气腹,待症状缓解后再以较低的CO2流量重建气腹。为降低术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications,PPCs)的发生,术中机械通气策略十分关键。研究表明, 高潮气量、低呼气末正压( positive end-expiratory pressure,PEEP)、高吸氧分数(fraction of inspiration O2,FiO2 )与PPCs 发生相关。

 

术中呼吸频率(respiratory rate,RR)的增加与PPCs 的发生同样呈高度相关性,即RR 的改变会引起分钟通气量和胸内压的改变,并可通过增加死腔通气量而导致肺损伤。然而,对于存在肺不张高危因素的患者,术中维持较低的潮气量和较高的PEEP 可以减少呼吸机引起的肺损伤,从而降低术后肺不张的发生风险。

 

目前,不同研究对于“围术期肺保护性通气策略”的实施仍存在争议,如何平衡各项参数调整所带来的风险与收益仍是麻醉医生需权衡的难题。

 

2. 3 术中脑保护策略:正常成人ICP 为5 ~15 mmHg,当ICP >20 mmHg 时定义为颅内压增高。任何引起脑组织、血液及脑脊液变化的因素都可以影响ICP,常见的因素包括气道压升高、PaCO2 升高和脑水肿等。在机器人辅助外科手术中的Trendelenburg 体位及气腹也可使ICP 上升,增加围术期脑损伤风险。

 

ICP 持续增高会导致脑血流量急剧减少,脑组织缺血缺氧,患者可出现昏迷和库欣反应的表现,严重时可导致死亡。当患者出现ICP 升高的表现时,应进行及时干预,避免脑组织进一步损伤。适当的过度通气可以通过改变PaCO2来降低ICP。研究发现,当PaCO2 = (25 ± 2)mmHg 时,能有效降低ICP,减轻脑水肿;当PaCO2 <20mmHg 时,则会导致脑血管收缩,ICP 反跳性上升。

 

为避免脑组织灌注不足所致脑损伤,过度通气后应缓慢将PaCO2回升至正常范围。此外,加深麻醉深度及肌肉松弛程度,可降低因脑代谢、支气管痉挛所引起的静脉回流而导致的ICP 增加。氟烷、七氟烷等吸入性麻醉药物可以使ICP 上升,而巴比妥类及苯二氮卓类药物可以降低ICP。因此,当患者出现ICP 上升时,可以暂停吸入麻醉药物而改用全凭静脉麻醉。需要特别关注的是,氯胺酮可通过增加脑血流量及脑耗氧量引起ICP 上升,对于颅内高压患者应避免使用此类药物。除此以外,增加血浆渗透压及利尿类药物,如甘露醇呋塞米等,可以通过减轻脑水肿从而降低ICP。麻醉医生还可以通过降低患者核心温度,减少脑耗氧量及脑组织细胞代谢,从而降低ICP。

 

3. 机器人辅助外科手术的术后麻醉管理

 

良好的术后镇痛可以有效降低术后诸多并发症的发生风险,也是实现加速康复的重要举措。传统的镇痛药物分为阿片类镇痛药物及非甾体类(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)镇痛药物。阿片类药物镇痛效果强大,往往低剂量的阿片类药物即可满足患者的镇痛需要,但其具有依赖性与成瘾性,且会导致诸多不良反应发生,如恶心呕吐、呼吸抑制、痛觉过敏和胃肠动力受损等。因此,麻醉医生在使用此类药物时需谨慎权衡利弊。

 

相比于阿片类药物,NSAIDs既可以抑制炎性介质,实现抗炎镇痛的作用,且无依赖性与成瘾性。近年来,去阿片化(opioid-free anesthesia,OFA)麻醉与镇痛技术逐渐兴起。一项有关阿片类药物与OFA 镇痛效果的回顾性研究表明,与OFA 相比,在轻中度择期手术后使用阿片类药物并不能降低疼痛强度,反而可能会增加不良事件的发生风险。

 

此外,有研究表明,相比于阿片类药物组,OFA 组患者住院时间更短,围术期护理需求及总费用均较低,再入院率也更低。另外,非药物镇痛方式如音乐、针刺等镇痛方法,越来越多地进入到临床实践当中,麻醉医生应充分评估和适当把握,从而制定出个性化疼痛治疗方案,这将极大地减少阿片类药物的使用及相关并发症的发生风险。

 

4. 小结

 

目前,机器人辅助手术已经广泛应用于外科领域,麻醉医师应了解在机器人辅助外科手术术中患者的特殊病理生理变化、有效应对措施和围术期器官功能保护策略,制定更加详细的麻醉计划;有效且详细的围术期麻醉管理可以减少机器人手术患者术后并发症的发生,从而改善患者预后。

 

来源:王吕,陶建平,思永玉.机器人辅助外科手术围术期麻醉管理研究进展[J].四川医学,2025,46(05):579-582.DOI:10.16252/j.cnki.issn1004-0501-2025.05.019.


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