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背景和目的结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率均位居世界前三。近年来,腹腔镜技术快速发展,广泛应用于直肠癌根治术中。但是由于直肠位置特殊,在低位直肠癌根治术中,为了更好的暴露手术视野,需要长时间的CO2气腹和Trendelenburg位(T位)。这种特殊的状态不仅会导致颅内压(Intracranial pressure,ICP)的升高,对大脑产生影响,还会对肺功能产生不良作用,致使气道压力升高,肺不张和术后肺部并发症(Postoperative pulmonary complications,PCCs)的发生。相关研究表明,在腹腔镜手术中,使用较高水平的呼气末正压(Positive end-expiratory pressure,PEEP)等肺保护性通气策略可以有效的改善通气,减少肺不张的发生。但在另一方面,腹腔镜手术中应用PEEP对大脑的影响目前尚不明确,尤其是使用较高水平的PEEP,会引起胸内压的升高,导致静脉回流和心输出量下降,出现ICP升高和脑灌注压的降低,从而对大脑产生影响。因此,本研究拟结合肺功能监测和颅脑超声检查,从肺和脑两个方面综合评估较高水平PEEP在腹腔镜直肠癌根治术患者中的有效性和安全性。材料与方法选择拟行腹腔镜直肠癌根治术(Dixon术)的患者,年龄51～80岁,BMI 18～25 kg/m2,ASA Ⅰ～Ⅱ级。随机分为3组:不使用PEEP,即0 cmH2O PEEP组(P0组),使用 6 cmH2O PEEP 组(P6 组)和使用 12 cmH2O PEEP 组(P12 组)。3组患者均常规全麻插管,于麻醉诱导结束后15 min(T0)、T位后1h(T1),T位后2 h(T2)和恢复仰卧位后10 min(T3)时使用超声测量视神经鞘宽度(Optic nerve sheath diameter,ONSD)和大脑中动脉(Middle cerebral artery,MCA)相关参数,记录心率(HR)、平均动脉压(MAP)、体温(T)、PETCO2、PaO2、PaCO2、血红蛋白(Hb)浓度、气道峰压(Ppeak)、气道平台压(Pplat)、驱动压、肺动态顺应性、ONSD、MCA血流参数指标和局部脑氧饱和度(rSO2)。记录术后7天内发生的PPCs和术后谵妄(Postoperative delirium,POD)等神经系统并发症。采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。正态分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组之间比较采用单因素方差分析,重复测量数据的组内与组间比较采用重复测量设计方差分析;计数资料以百分比表示,比较采用卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。结果1.一般情况:三组患者年龄、性别、体重、气腹时间、麻醉时间、液体入量和液体出量(尿量+出血量)差异无统计学意义(P>0.05)。2.一般监测指标:组内比较:与T0时比较,三组患者的PETCO2在T1-3时均显著升高(P<0.05)。组间比较:三组不同时间点MAP、HR、T和PETCO2差异无统计学意义(P>0.05)。3.血气分析指标:组内比较:与T0时比较,三组患者的PaCO2在T1-3时均显著升高,P12组PaO2在T1-3时明显升高(P<0.05);三组患者的Hb浓度随时间下降(P<0.05)。组间比较:三组不同时间点PaO2、PaCO2和Hb浓度差异无统计学意义(P>0.05)。4.呼吸力学指标:组内比较:与T0时比较,三组患者气道峰压和平台压T1-3时均显著升高(P<0.05);P0组T1-3时驱动压明显升高,肺动态顺应性显著降低(P<0.05),P6组驱动压在T1-2时显著升高,肺动态顺应性则在T1-2时明显下降(P<0.05),P12组肺动态顺应性在T1-2时明显下降,T3时明显升高(P<0.05)。三组患者T3的气道峰压、平台压和驱动压明显低于T1-2,肺动态顺应性则明显高于T1-2(P<0.05)。组间比较:在T0时,三组患者气道峰压、平台压、驱动压和肺动态顺应性差异无统计学意义(P>0.05)。在T1-3时,P0组驱动压显著高于P6组和P12组,顺应性显著低于P6组和P12组(P<0.05);P12组气道峰压和平台压显著高于P0组和P6组(P<0.05)。5.大脑相关指标:组内比较:与T0时比较,三组患者ONSD、TAP、PI、RI和rSO2在T1-3时明显升高(P<0.05);三组患者T3的ONSD、TAP、PI和RI显著低于T1-2(P<0.05)。组间比较:在T1-2时,P12组ONSD显著高于P0组和P6组(P<0.05),其余不同时间点三组间rSO2、TAP、PI和RI各组间差异无统计学意义(P>0.05)。6.术后并发症指标:P6组和P12组PPCs发生率明显低于P0组(P<0.05),P6组和P12组之间没有统计学差异(P>0.05)。三组均未发生POD和其他中枢神经系统并发症。结论1.在腹腔镜直肠癌根治术中,CO2气腹和T位期间会出现肺动态顺应性下降,气道压力升高,ICP升高,脑灌注和脑氧饱和度增加;2.6 cmH2O PEEP和12 cmH2O PEEP均可以改善CO2气腹和T位期间的肺动态顺应性,降低驱动压,减少PPCs的发生,而对脑灌注和脑氧饱和度没有明显影响;3.与一般水平6 cmH2O PEEP相比,高水平12 cmH2O PEEP可以提高PaO2,但是不能进一步减少PPCs的发生,同时会导致更高的ICP。