机器人辅助心脏手术的麻醉管理

周琪，王 刚，高长青，陈婷婷    中国人民解放军总医院心血管外科，北京 100853

【摘要】  目的 对机器人辅助心脏手术的麻醉方法进行总结和讨论。方法 2007年1月至11月，使用da Vinci S 手术系统共完成心脏手术44例，其中房间隔缺损修补22例、冠状动脉搭桥17例、二尖瓣成形3例和左房粘液瘤摘除2例。所有患者在麻醉诱导后插入左侧双腔支气管导管，在da Vinci S 系统使用过程中实施单肺通气，其中房间隔缺损修补术、二尖瓣成形术和左房粘液瘤摘除手术均在体外循环下进行。术中监测食道超声、呼吸功能和血流动力学变化。结果 所有患者麻醉及手术过程顺利，围手术期无死亡病例。麻醉时间（297.6±52.5）min，升主动脉阻断时间（51.5±27.3）min，体外循环时间（97.4±38.6）min；气管导管拔出时间（5.6±2.5）h，ICU停留时间（2.5±1.3）d，术后平均住院时间（6.2±2.4）d。术中失血量（92.5±35.2）ml，术后引流量（60.5±21.3）ml。结论 机器人辅助心脏手术的麻醉方法复杂，术中对呼吸和循环系统的影响明显，对麻醉技术和管理方法是一项新的挑战。 【关键词】  麻醉；心脏手术；机器人；da Vinci S 手术系统    Anesthesia for Robotic Cardiac Surgery with Da Vinci S System    ZHOU Qi, WANG Gang,GAO Chang-qing,CHEN Ting-ting.    ( Department of Cardiovascular Surgery,General Hospital of PLA, Beijing 100853, China)     Abstract: OBJECTIVE  To study the anesthesia for robotic cardiac surgery with da vinci S system. METHODS  Between January 2007 and November 2007,forty-four patients were underwent robotic cardiac surgery using the da Vinci system, including 22 cases of ASD repair,17 cases of CABG,3 cases of mitral valve annuloplasty and 2 cases of left atrial myoxoma extirpation. After induction of anesthesia,a left-sided double-lumen endotracheal tube was positioned to allow single-lung ventilation during intra-operative procedure. ASD repair,mitral valve annuloplasty and left atrial myoxoma extirpation were completed under extracorporeal circulation. TEE，hemodynamics and respiratory function were routinely monitored during operation. RESULTS  All patients could tolerate the anesthesia for robotic cardiac surgery,and there was no hospital mortality.The anesthesia time was 297.6±52.5 min,aortic cross-clamp time was 51.5±27.3 min, CPB time was 97.4±38.6 min, tracheal catheter extration time was 5.6±2.5 h, ICU stay was 2.5±1.3 d and post-operative hospital stay was 6.2±2.4 d. The volume of lose blood in operation was 92.5±35.2ml, the volume of post-operative drainage was 60.5±21.3ml. CONCLUSION  The anesthesia for robotic cardiac surgery with da vinci S system is multiplicity, the hemodynamics and respiratory function are extremely instability, it is a new challenge for the technology and management of anesthesia.    Key words：  Anesthesia；Cardiac surgery；Robotic；da Vinci surgical S system

    上世纪九十年代发明的da Vinci S系统是目前应用于临床的最先进的微创心脏外科手术系统，术者可以在不开胸的情况下完成手术，具有手术创伤小，切口美观，术后恢复迅速等特点，开创了微创心脏外科手术的新纪元［1］。目前使用该系统已经可以完成房间隔缺损修补、二尖瓣置换或成形、冠状动脉搭桥、左房粘液瘤和心包肿物切除等手术［2］。机器人辅助心脏手术的麻醉管理复杂，对麻醉技术是一项全新的挑战。我院于2007年1月在国内率先使用该系统并已成功完成心脏手术44例，现将术中麻醉管理方法进行总结如下。

   1  材料和方法

    1.1  临床资料  2007年1月至2007年11月，使用da Vinci S系统完成心脏手术44例，男14例，女30例；年龄25～55（38.5±8.3）岁；体重48～83（61.8±14.5）kg。其中房间隔缺损修补22例、冠状动脉搭桥17例、二尖瓣成形3例和左房粘液瘤摘除2例。所有患者术前实验室检查、呼吸功能及心功能正常，无胸部手术及胸膜炎病史。

    1.2  麻醉方法  术前30min皮下注射吗啡10mg和肌注东莨菪碱0.3mg。患者入室后仰卧位，监测心电图和血氧饱和度，局麻下经桡动脉穿刺置管监测动脉压。麻醉诱导采用依托咪酯3mg/kg、利多卡因1mg/kg、维库溴铵0.15mg/kg、舒芬太尼1.0μg/kg静脉注射，插入左侧双腔支气管导管（35F～39F），使用纤维支气管镜确定导管的位置。麻醉维持采用持续静脉泵入异丙酚2～4mg/（kg·h），并间断静注舒芬太尼和哌库溴铵，术中舒芬太尼总量达4.0～6.0μg/kg。术毕吸净口腔分泌物和食道超声（transesophageal echocardiography，TEE）的耦合剂，更换单腔气管导管。

    1.3  监测指标  所有患者术中监测ETCO2和动脉血气变化。冠脉搭桥手术患者放置六腔漂浮导管，使用Edwards产品Vigilance@CCO/SvO2监测系统，监测混合静脉血氧饱和度（SvO2）、心率(HR)、平均动脉压(MAP)、平均肺动脉压(MPAP)、心指数(CI)、外周血管阻力指数(SVRI)、肺血管阻力指数(PVRI)和中心静脉压(CVP)。然后放置TEE探头和体外除颤电极片。房间隔缺损修补、二尖瓣成形和左房粘液瘤摘除手术的患者在超声引导下于右侧颈内静脉靠近锁骨处放置16G静脉穿刺针并留置套管备用。术中在TEE的导引下经此导管置入导丝，用皮肤扩张器扩张后置入16F上腔静脉引流管，并在右侧股动、静脉分别插入动脉灌注管和下腔静脉引流管。

    1.4  手术方法  手术开始后，冠脉搭桥手术采用右侧单肺通气，其他手术行左侧单肺通气。待手术侧肺叶完全萎陷后，自胸壁插入镜头和机械手臂，同时向胸腔内持续吹入CO2，压力5～10mmHg。冠脉搭桥手术均由全机器人完成乳内动脉的游离，然后行左侧肋间小切口，在直视下完成血管吻合。房间隔缺损修补、二尖瓣成形和左房粘液瘤摘除手术需要在体外循环下进行，术中腔静脉引流均使用负压引流。经胸插入Chitwood钳阻断升主动脉，在升主动脉近端插入停跳液针，顺行灌注心脏停跳液。在体外循环结束后，还要行单肺通气，由术者彻底检查胸腔内无出血后，取出镜头和机械手臂。在恢复双肺通气前，应充分膨肺，减少术后肺不张的发生。

    2  结果

    在单肺通气开始后，有35例（80%）患者SpO2下降，38例（86%）ETCO2增高，通过调整呼吸参数后改善。

    在27例体外循环手术中，有11例（40%）患者在停机后不能耐受单肺通气，SpO2降至90%，需要使用持续气道正压装置（CPAP）治疗，其中3例经CPAP治疗后SpO2仍进行性下降，需间断行双肺通气以维持SpO2在90%以上

    在胸腔吹入CO2时，37（84%）例患者出现血压降低，经快速输注羟乙基淀粉溶液并使用多巴胺或去氧肾上腺素等血管活性药物后大部分患者循环稳定，其中6（14%）例患者血压进行性下降，在调低CO2压力后改善。

    所有患者均在机器人辅助下完成心脏手术，麻醉及手术过程顺利，围手术期无死亡病例。平均麻醉时间（297.6±52.5）min，升主动脉阻断时间（51.5±27.3）min，体外循环时间（97.4±38.6）min，气管导管拔出时间（5.6±2.5）h，ICU停留时间（2.5±1.3）d，术后平均住院时间（6.2±2.4）d。术中失血量（92.5±35.2）ml，术后引流量（60.5±21.3）ml。

    3  讨  论

    da Vincis S系统是目前应用于临床的最先进的心脏手术系统，主要由医生控制台、床旁机械臂塔和视频系统三部分组成。手术过程中，术者在远离手术台的控制台通过控制机械手臂进行手术操作［3］。机械手臂在胸腔内操作时，需要单肺通气，并向胸腔内持续吹入CO2，以保证操作侧肺叶完全萎陷。体外循环需要在不开胸的情况下建立，术者要在狭小的空间内完成分离、插管、套带、阻断等高难度手术动作，对呼吸和循环稳定性要求较高，需要麻醉医生与术者经常进行交流和配合，因此团队合作对保证手术成功非常重要［4］。

    术中长时间单肺通气引起的低氧血症和二氧化碳蓄积对于麻醉管理提出了新的挑战。因此，术前应对患者的呼吸功能认真评估。对于患有慢性阻塞性肺病（COPD），肺气肿、支气管哮喘以及胸膜炎的患者应列为禁忌。术前应常规检查气管插管条件、胸部X线、血气分析和肺功能，以决定能否行双腔气管插管和耐受单肺通气。长时间的单肺通气可以增加肺循环阻力，使肺动脉压升高并使心功能降低。单肺通气引起的肺不张和通气/血流比值降低不但会引起术中血氧含量降低，而且对于术后肺功能的恢复也会造成不利影响。冠心病患者在单肺通气过程中如发生低氧血症可以引起血流动力学的剧烈波动，使心功能降低并引发心律失常，给麻醉管理增加了风险和难度［5］。

    在单肺通气时，我们先是调整呼吸频率和潮气量，在维持血流动力学稳定和不影响手术的前提下尽量保证足够的分钟通气量。如果发生低氧血症或CO2蓄积，则积极调整呼吸参数，加快呼吸频率，低氧严重时可使用持续气道内正压装置（CPAP）。CPAP是通过向萎陷的肺内持续正压给氧以增加肺血的氧和，改善肺的通气/血流比值。在使用CPAP时要注意调整好供氧压力，不能使肺过度膨胀而影响手术操作。如果使用CPAP效果不理想，SpO2继续降低，就需要通知术者改为双肺通气，待缺氧纠正后再行单肺通气和手术操作。术中向手术侧胸腔持续吹入CO2的目的是使肺叶完全塌陷以显露术野，CO2的压力通常为5～12 mmHg，这可能会引起血液中CO2的含量增高。同时，单肺通气也可以引起体内CO2的蓄积。因此，单肺通气时应重新调整呼吸参数，设置的潮气量不宜过大，维持气道压力在20～30 mmHg为宜，然后调整呼吸频率，使单肺的分钟通气量能够满足手术的需要。在单肺通气期间要密切监测 SpO2 、ETCO2和动脉血气分析的变化，并随时调整呼吸参数。

    由于体外循环要在不开胸下进行，因此建立管道的方法与常规心脏手术不同。我们在手术中采用的是经右侧股动脉、股静脉和右侧颈内静脉插管。股动、静脉插管是由手术医生切开皮肤后直视下完成。右侧颈内静脉插管先由麻醉医生于诱导后在超声引导下穿刺置入16G静脉穿刺针并留置套管。手术开始后，术者经套管置入导丝，使用皮肤扩张器扩皮，然后将上腔静脉引流管经颈内静脉置入到上腔静脉右房开口处。所有插管位置的确定都需要在TEE的引导下完成。

    手术中由于单肺通气、低氧血症、高二氧化碳血症和二氧化碳气胸等的影响，血流动力学时常会发生变化，因此血管活性药物的选择和应用十分重要。我们常使用多巴胺、盐酸去氧肾上腺素、阿托品等药物维持循环的稳定，对于冠心病患者还常规在诱导后静脉持续泵入硝酸甘油以防止心肌缺血、改善心功能。部分患者在单肺通气后会偶发室性早搏，这可能与血氧含量降低或二氧化碳升高有关，应检查动脉血气并调整呼吸参数。如果胸腔内吹入二氧化碳的压力过高，也会影响循环稳定，需及时调整。

    术中液体管理十分重要，在保证循环稳定的前提下，应尽量减少液体的输注，尤其是减少晶体液的用量，因为体内水分过多会增加术后肺水肿的危险。体外循环的患者在手术中应进行超滤，尽量排除体内的水分和炎症因子。机器人手术术中出血量较少，因此通常不需要输血。

【参考文献】［1］ Kitagawa M,Dokko D,Okamura AM,et al. Effect of sensory substitution on suture-manipulation forces for robotic surgical systems ［J］. J Thorac Cardiovasc Surg,2005,129(1):151-158.

［2］ Kypson AP,Chitwood WR Jr.Robotically assisted cardiac surgery［J］. Indian Heart J, 2004, 56(6):618-621.

［3］ Morgan JA,Peacock JC,Kohmoto T,et al. Robotic techniques improve quality of life in patients undergoing atrial septal defect repair ［J］. Ann Thorac Surg, 2004, 77(4):1328-1333.

［4］ Skillington PD,Moshinsky R,Goldblatt JC,et al. Robotic cardiac surgery at epworth hospital ［J］. Heart Lung Circ, 2004, 13:S3-6.

［5］ Murkin JM,Ganapathy S. Anesthesia for robotic heart surgery: An overview ［J］. Heart Surg Forum, 2001 , 4(4):311-314.