體外循環(huán)心內(nèi)直視術(shù)中應(yīng)激指數(shù)與血漿兒茶酚胺的相關(guān)性研究

徐平平 劉蘋(píng)

應(yīng)激反應(yīng)是由創(chuàng)傷、疼痛、失血和急性感染等各種刺激引起的生理和心理反應(yīng)，引起神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)以及代謝過(guò)程和功能的改變[1]。當(dāng)應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈和持久時(shí)，可能從適應(yīng)性和保護(hù)性作用轉(zhuǎn)變?yōu)椴±憩F(xiàn)象，甚至導(dǎo)致圍術(shù)期并發(fā)癥和死亡[2]。加速康復(fù)外科核心環(huán)節(jié)即減少?lài)g(shù)期的創(chuàng)傷及應(yīng)激反應(yīng)，減少術(shù)后并發(fā)癥，促進(jìn)病人術(shù)后加速康復(fù)[3]。應(yīng)激反應(yīng)調(diào)控在于麻醉圍術(shù)期管理，抑制傷害性刺激是麻醉的一項(xiàng)重要內(nèi)容。臨床上我們常通過(guò)心率、血壓、體動(dòng)等臨床反應(yīng)來(lái)評(píng)估麻醉深度及傷害性刺激反應(yīng)，但已被證實(shí)特異性和可靠性低[4-5]。應(yīng)激具體水平目前不能直觀判斷，而且應(yīng)激反應(yīng)生化指標(biāo)也不能無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。最近出現(xiàn)多種方法可以監(jiān)測(cè)麻醉期間傷害性感受， 如瞳孔直徑(pupil diameter，PD)，手術(shù)脈搏指數(shù)(surgical pleth index，SPI)，手術(shù)應(yīng)激指數(shù)(surgical stress index，SSI)，每秒皮膚電導(dǎo)波動(dòng)的數(shù)量(the number of fluctuations in skin conductance，NFSC)，鎮(zhèn)痛痛覺(jué)指數(shù)(Analgesia Nociception Index，ANI)，但相關(guān)研究證實(shí)預(yù)測(cè)能力有限[6-7]。目前出現(xiàn)一種新型的監(jiān)測(cè)儀器，通過(guò)眶上動(dòng)脈血流傳感器定量計(jì)算交感神經(jīng)的活動(dòng)，表達(dá)手術(shù)刺激引起的交感神經(jīng)張力的瞬時(shí)變化。為和SSI區(qū)分開(kāi)，我們將這個(gè)新參數(shù)稱(chēng)之為SSI-S。SSI-S是將傳感器采集到的容積波形經(jīng)數(shù)字化離散及微分處理，獲得獨(dú)立容積波峰下面積，用數(shù)字化方法經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后轉(zhuǎn)化成0～100的數(shù)值，正常狀態(tài)下數(shù)值范圍為40～60，<40表示應(yīng)激反應(yīng)小，>60表示應(yīng)激反應(yīng)大。體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)為大多數(shù)心臟外科手術(shù)必需，其應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈而難以消除，所以本研究選取CPB心內(nèi)直視術(shù)，通過(guò)分析SSI-S與血漿腎上腺素(epinephrine,E)、去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)和血糖的相關(guān)性，來(lái)評(píng)估SSI-S能否反映心臟直視術(shù)中應(yīng)激水平的瞬時(shí)變化，以探討其連續(xù)性無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)病人術(shù)中應(yīng)激反應(yīng)的可能性，能否應(yīng)用于臨床麻醉指導(dǎo)用藥，減輕圍術(shù)期應(yīng)激反應(yīng)，達(dá)到精準(zhǔn)化、舒適化麻醉。

對(duì)象與方法

一、對(duì)象

2018年3月～2018年6月我院擇期行CPB心內(nèi)直視術(shù)病人27例，美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級(jí)為Ⅱ～Ⅳ級(jí)，心功能Ⅱ～Ⅲ級(jí)，年齡18～70歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如癲癇，腦梗塞、腦出血等)；免疫及內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病(如糖尿病、嗜鉻細(xì)胞瘤、庫(kù)欣綜合征)；感染；術(shù)前使用兒茶酚胺類(lèi)藥物者；精神病者或具有精神類(lèi)藥物使用者。本研究已獲華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(NO.S290)，全部病人自愿參加本研究并簽署知情同意書(shū)。并已在中國(guó)臨床試驗(yàn)中心注冊(cè)(ChiCTR2000030586)。

二、方法

1.麻醉方法： 入室后開(kāi)放靜脈通道，連接心電圖及脈搏氧飽和度；酒精擦拭前額及耳后皮膚，于眉弓中點(diǎn)、左右眉弓上方2 cm及耳后乳突五處貼電極片，連接多功能組合式監(jiān)護(hù)儀HXD-1，并于左側(cè)眶上動(dòng)脈處佩戴眶上動(dòng)脈血流傳感器，記錄術(shù)前鎮(zhèn)靜指數(shù)(Wli)、SSI-S，確保采集過(guò)程中電極阻抗正常，趨勢(shì)圖平滑為1點(diǎn)以排除干擾。局麻下行橈動(dòng)脈穿刺并置管，監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈壓。麻醉誘導(dǎo)完成后行頸內(nèi)靜脈穿刺并置管，監(jiān)測(cè)中心靜脈壓。術(shù)中以丙泊酚、舒芬太尼、順式阿曲庫(kù)銨或羅庫(kù)溴銨以及咪唑安定維持麻醉，維持Wli值40～60。

2.體外循環(huán)：使用裝有膜式氧合器的STOCKERT SIII CPB機(jī)器，采用高流量非搏動(dòng)性血流灌注，維持灌注流量指數(shù)每分鐘2.2～2.4 L/m2,平均動(dòng)脈壓50～80 mmHg，維持全身中淺低溫(30～32℃)與中度血液稀釋狀態(tài)。預(yù)充液由500 ml林格氏乳酸鹽、800 ml明膠組成，并補(bǔ)充2.5 ml/kg的20%甘露醇溶液，0.3 ml/kg鎂和10 mg呋塞米。所有病人均使用由比例為4∶1的血液和晶體組成的冷心臟停搏液，在血管插管之前，靜脈內(nèi)給予350 IU/kg肝素。3分鐘后測(cè)定活化的凝血時(shí)間(activated cloting time,ACT)，以達(dá)到ACT> 480秒。在CPB結(jié)束時(shí)，給予地塞米松10 mg和硫酸魚(yú)精蛋白，其比例為1.5∶1至肝素被中和。

3.觀察指標(biāo)：記錄病人性別、年齡、身高、體重、ASA分級(jí)、手術(shù)方式等一般資料。監(jiān)測(cè)并記錄CPB前即刻(T1)、CPB 5分鐘(T2)、CPB 10分鐘(T3)、CPB 15分鐘(T4)、停CPB(T5)時(shí)刻的SSI-S，并于T1～T5時(shí)刻抽取橈動(dòng)脈血2 ml，1 ml用含EDTA的抗凝管收集，于4 ℃ 3 000轉(zhuǎn)/分離心10分鐘分離出血漿，-80 ℃保存，ELISA法集中待測(cè)血漿中腎上腺素(E)和去甲腎上腺素(NE)的濃度(上海酶聯(lián)生物科技有限公司試劑盒)，余1 ml使用ABL 800血?dú)夥治鰞x(雷度米特醫(yī)療設(shè)備有限公司，上海)檢測(cè)血糖水平。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié)果

1.本研究共收集病人27例，其中有5例未納入研究；1例因標(biāo)本溶血，4例因術(shù)中使用E。其中男12例，女10例，年齡(51±13)歲。瓣膜置換術(shù)19例，肺動(dòng)脈瓣置換術(shù)1例，房間隔缺損修補(bǔ)術(shù)2例。

2.5個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所有測(cè)量變量見(jiàn)表1。事后檢驗(yàn)顯示與其他時(shí)間點(diǎn)相比，SSI-S、E、NE和血糖在T5時(shí)刻顯著升高。與T1相比，T4時(shí)刻血糖明顯升高。與其他3個(gè)指標(biāo)相似，T5時(shí)刻SSI-S在5個(gè)時(shí)間點(diǎn)最高。圖1顯示了所有變量的標(biāo)準(zhǔn)化值(T1基線為0)的時(shí)間進(jìn)程。

表1 不同時(shí)間點(diǎn)SSI-S、E、NE、血糖值

圖1 E、NE、血糖、SSI-S標(biāo)準(zhǔn)化中值變化

3.各指標(biāo)間相關(guān)性見(jiàn)表2。結(jié)果表明,SSI-S與體外循環(huán)心內(nèi)直視術(shù)中的E、NE和血糖具有很好的相關(guān)性。

表2 SSI-S和E、NE、血糖的相關(guān)性

討論

CPB是臨床上創(chuàng)傷最大的手術(shù)[9]，血液與人工材料異物表面接觸、血液稀釋、低溫、缺血再灌注損傷等傷害性刺激使機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的神經(jīng)內(nèi)分泌應(yīng)激反應(yīng)[10]，大劑量阿片類(lèi)藥物仍不足以完全消除。Stanley等[11]觀察到CPB期間，NE水平升高2～5倍，E水平升高9～15倍，兩者升高的程度與刺激強(qiáng)度成正相關(guān)，可以作為應(yīng)激水平的重要指標(biāo)[12]。SSI-S是從眶上動(dòng)脈血流信號(hào)提取出的一種新型的無(wú)創(chuàng)手術(shù)SSI，用于監(jiān)測(cè)全身麻醉時(shí)的應(yīng)激或傷害性刺激水平。本研究中SSI-S沒(méi)有用來(lái)指導(dǎo)麻醉的管理，麻醉醫(yī)生也不知道SSI-S的具體數(shù)值。為了證明 SSI-S并不僅僅是局部血管收縮反應(yīng)，我們將 SSI-S 與血漿中E、NE及血糖的含量進(jìn)行相關(guān)性分析，測(cè)得SSI-S與血漿E、NE和血糖之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.69，0.72，0.77，且P值均<0.05，說(shuō)明SSI-S與E、NE和血糖有很好的相關(guān)性。Ledowski等[6]研究了血漿應(yīng)激激素水平與SSI和NFSC之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性微小且不可靠。我們認(rèn)為SSI-S在監(jiān)測(cè)應(yīng)激反應(yīng)方面比SSI和NFSC更可靠，有可能成為監(jiān)測(cè)全身麻醉應(yīng)激反應(yīng)的一個(gè)前景指標(biāo)。T5時(shí)刻體外循環(huán)結(jié)束，主動(dòng)脈開(kāi)放，血流重新灌注心肌，引起缺血再灌注損傷，缺血再灌注損傷可觸發(fā)促炎因子(細(xì)胞因子、血小板活化因子、內(nèi)皮素、內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞黏附因子等)過(guò)度釋放，如 IL-6、IL-1、TNF-α，激活促炎級(jí)聯(lián)反應(yīng)[13]，導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征，引起心肌嚴(yán)重應(yīng)激反應(yīng)。這也與T5時(shí)刻四個(gè)指標(biāo)值最高相一致。T1～T4時(shí)刻SSI-S有下降趨勢(shì)，而E、NE無(wú)明顯變化，可能與CPB期間血流灌注減少有關(guān)，也有可能是SSI-S比E、NE對(duì)應(yīng)激反應(yīng)監(jiān)測(cè)更敏感。T1～T4時(shí)刻SSI-S值基本低于40，按照儀器的定義表明應(yīng)激反應(yīng)小，而這與很多文獻(xiàn)中CPB期間應(yīng)激水平高不一致。T1～T4時(shí)刻SSI-S值低可能與血流灌注減少有關(guān)，那么在CPB心內(nèi)直視術(shù)中就需要重新定義數(shù)值大小來(lái)區(qū)分應(yīng)激水平高低，傳統(tǒng)的定義對(duì)于CPB期間可能不適用。

本研究尚存在以下不足：(1)樣本量偏小，整體代表性可能較差，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能受誤差的影響較大；(2)由于CPB期間低溫、周?chē)苁湛s，灌注不足、心率為0，血壓保持在一定的水平，SSI-S是通過(guò)眶上動(dòng)脈血流得到的，因此可能丟失了一些交感神經(jīng)張力變化的信息，可能對(duì)SSI-S值有影響；(3)只選擇了CPB心內(nèi)直視術(shù)，心率和血壓受手術(shù)原因影響，無(wú)法行SSI-S與血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較，不能判斷SSI-S監(jiān)測(cè)傷害性刺激是否優(yōu)于心率、血壓，所以還需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在不同病人、不同麻醉方法及手術(shù)類(lèi)型下監(jiān)測(cè)應(yīng)激反應(yīng)的可行性、敏感性和特異性。

綜上所述，在CPB心內(nèi)直視術(shù)中SSI-S與血漿E，NE和血糖水平有很好的相關(guān)性，有可能成為一種連續(xù)性無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)術(shù)中應(yīng)激反應(yīng)的一種監(jiān)測(cè)手段。