手術(shù)體積描記指數(shù)監(jiān)測全憑靜脈麻醉患者傷害性刺激的應(yīng)用研究

劉華為，陳 鳳，丁錦屏，陳 勤，左都坤，任玉坤，彭滔滔，段振馨，李 洪

400037 重慶，陸軍軍醫(yī)大學(xué)(第三軍醫(yī)大學(xué))第二附屬醫(yī)院麻醉科

麻醉手術(shù)過程中，傷害性刺激可通過皮層下結(jié)構(gòu)介導(dǎo)，激活交感神經(jīng)通路，從而引起一系列神經(jīng)體液功能變化，產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。適度的應(yīng)激反應(yīng)可以使機(jī)體有效抵御外來的傷害性刺激，提高機(jī)體對環(huán)境的適應(yīng)性，而過度的應(yīng)激反應(yīng)則可能引起患者血流動力學(xué)劇烈波動和內(nèi)環(huán)境失衡，從而增加圍術(shù)期心腦血管意外等不良事件的發(fā)生率。在傳統(tǒng)的臨床麻醉工作中，為減輕應(yīng)激反應(yīng)帶來的不良后果，麻醉醫(yī)生往往通過患者血流動力學(xué)變化和個人經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)術(shù)中用藥，這可能會導(dǎo)致術(shù)中阿片類鎮(zhèn)痛藥的過量或不足，從而影響患者術(shù)后的恢復(fù)質(zhì)量。因此，尋求一項(xiàng)準(zhǔn)確反映傷害性刺激的指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)術(shù)中阿片類鎮(zhèn)痛藥的合理應(yīng)用，從而減輕傷害性刺激給機(jī)體帶來的損傷顯得尤為重要。手術(shù)體積描記指數(shù)(surgical pleth index，SPI)是近些年來出現(xiàn)的一項(xiàng)反映傷害性刺激的指標(biāo)，其來源于GE監(jiān)護(hù)儀的無創(chuàng)指脈氧監(jiān)測，將標(biāo)準(zhǔn)化心跳間期(normalized heart beat interval，HBI)與標(biāo)準(zhǔn)化光電容積脈搏波波幅(photoplethysmography pulse wave amplitude，PPGA)兩類連續(xù)心血管變量進(jìn)行整合，并對外周交感神經(jīng)活動情況加以量化，從而有效評估傷害性刺激大小。已有大量研究報道，術(shù)中通過SPI調(diào)控鎮(zhèn)痛深度，能夠有效穩(wěn)定患者術(shù)中血流動力學(xué)水平，減少阿片類藥物用量，降低術(shù)中意外事件的發(fā)生率。而目前關(guān)于SPI在監(jiān)測傷害性刺激中的應(yīng)用研究鮮有報道。因此，本研究擬探討SPI監(jiān)測全憑靜脈麻醉患者傷害性刺激的準(zhǔn)確性以及對傷害性刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性，從而實(shí)現(xiàn)對傷害性刺激的精準(zhǔn)監(jiān)測，提高麻醉內(nèi)在質(zhì)量，為臨床鎮(zhèn)痛深度監(jiān)測儀器的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022年2月至2022年6月于陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院擇期行全身麻醉下的甲狀腺手術(shù)患者102例為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①擇期行全身麻醉下的甲狀腺手術(shù)患者；②年齡18～65歲；③ASA分級Ⅰ～Ⅱ級；④BMI18.5～30 kg/。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有神經(jīng)、精神病史、近期服用影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物、酗酒或?yàn)E用違禁藥物者；②聽力、語言障礙者；③心律失常(房顫或房室間傳導(dǎo)阻滯等心律失常)或心臟起搏器植入術(shù)后；④其他心血管疾病(冠脈疾病、心肌病、瓣膜病、主動脈瘤等)；⑤未有效控制的高血壓；⑥心、肺、腎、肝功能嚴(yán)重受損者。研究方案經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)(2021-研第 169-01)，已獲得所有受試者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

所有患者術(shù)前常規(guī)禁食禁飲8～12 h。三方核查無誤后，開放外周靜脈通路，予以復(fù)方電解質(zhì)10 mL/kg靜滴，誘導(dǎo)前滴注完畢。連續(xù)監(jiān)測心電圖(ECG)、心率(HR)、血壓(BP)及血氧飽和度(SpO)。局麻下行左側(cè)橈動脈穿刺置管，進(jìn)行有創(chuàng)動脈血壓(IBP)監(jiān)測。采用腦電雙頻指數(shù)(bispectral index，BIS)行鎮(zhèn)靜深度監(jiān)測，采用SPI行鎮(zhèn)痛深度監(jiān)測。所有患者術(shù)前不用藥。麻醉誘導(dǎo)前面罩給氧去氮，氧流量為5～6 L/min，吸入氧濃度設(shè)定為100%。丙泊酚采用Marsh模型，初始靶濃度設(shè)定為3 μg/mL，瑞芬太尼采用Minto模型，初始靶濃度設(shè)定為4 ng/mL，同時開始靜脈泵注，待患者意識消失后(睫毛反射消失，對睜眼呼名指令無反應(yīng)，BIS<60)，靜脈推注羅庫溴銨0.6 mg/kg。繼續(xù)面罩加壓通氣2 min后行氣管插管機(jī)械通氣。調(diào)節(jié)潮氣量為6～8 mL/kg，呼吸頻率為12～15次/min，吸呼比為1∶2，維持呼氣末二氧化碳PCO為35～45 mmHg。術(shù)中靶控輸注丙泊酚(效應(yīng)室靶濃度2～6 μg/mL)和瑞芬太尼(效應(yīng)室靶濃度4 ng/mL)，維持BIS在40～60。術(shù)中輸注醋酸鈉林格液4 mL/(kg·h)維持。根據(jù)手術(shù)需要間斷追加肌松藥。當(dāng)患者血壓下降時(MAP低于基礎(chǔ)值20%)，靜脈推注麻黃堿6 mg/次，當(dāng)患者心率下降時(HR低于50次/min)，靜脈推注阿托品0.5 mg/次，必要時重復(fù)給予，該患者不納入最終的統(tǒng)計分析。手術(shù)結(jié)束前30 min適當(dāng)給予舒芬太尼0.05～0.1 μg/kg，同時停止追加肌松藥，手術(shù)結(jié)束時停用丙泊酚和瑞芬太尼，術(shù)畢送入麻醉復(fù)蘇室(postanesthesia care unit，PACU)，待患者符合拔管指征后進(jìn)行拔管。

1.3 觀察指標(biāo)

以氣管插管、切皮代表術(shù)中傷害性刺激，記錄參數(shù)包括SPI、HR、平均動脈壓(MAP)。記錄傷害性刺激前2 min和傷害性刺激時各參數(shù)的絕對值以及傷害性刺激后2 min內(nèi)各參數(shù)的最大值。將傷害性刺激后2 min內(nèi)HR、MAP的最大值較基線值(傷害性刺激前2 min內(nèi)的平均值)升高20%定義為心血管反應(yīng)陽性。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

本研究采用PASS 15.0樣本量計算軟件來進(jìn)行樣本量的計算，設(shè)α為0.05，檢驗(yàn)效能(1-β)為0.9， 受試者操作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)的曲線下面積(area under roc curve，AUC)為0.8，零假設(shè)為0.5，考慮20%脫落率，可得需要的樣本量為至少44例。采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以表示；SPI、HR、MAP監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性以及SPI對傷害性刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性采用ROC曲線進(jìn)行分析。

P

<0.05表明差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般臨床資料比較

本研究最初納入的110名患者中，有8名患者因間斷或持續(xù)使用血管活性藥物被排除在外，因此研究共納入102名患者的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?；颊叩囊话闩R床資料信息如下，見表1。

表1 患者一般臨床資料

基線資料 數(shù)值性別比(男/女)32/70年齡(歲,x±s)43±10身高(cm,x±s)162.3±6.4體重(kg,x±s)63.1±8.2體重指數(shù)(kg/m,x±s)23.9±2.5ASA分級(Ⅰ/Ⅱ)39/63麻醉時間(min,x±s)168.3±47.5手術(shù)時間(min,x±s)136.5±45.6入量合計(mL,x±s)1 061.7±310.6出量合計(mL,x±s)517.3±261.8

2.2 SPI、HR、MAP監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性

根據(jù)SPI、HR、MAP的ROC曲線分析，在監(jiān)測氣管插管刺激準(zhǔn)確性方面，SPI(AUC=0.931，最佳截斷值=30)、HR(AUC=0.804，最佳截斷值=68)、MAP (AUC=0.759，最佳截斷值=80)均具有診斷價值，且SPI優(yōu)于HR(

Z

=4.348，

P

<0.05)、MAP(

Z

=4.961，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；在監(jiān)測切皮刺激準(zhǔn)確性方面，SPI(AUC=0.925，最佳截斷值=43)、HR(AUC=0.587，最佳截斷值=65)、MAP (AUC=0.804，最佳截斷值=76)同樣具有診斷價值，且 SPI優(yōu)于HR(

Z

=8.471，

P

<0.05)、MAP(

Z

=3.770，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。見圖1、表2。

A：SPI、HR、MAP監(jiān)測氣管插管刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析圖;B：SPI、HR、MAP監(jiān)測切皮刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析圖

表2 SPI、HR、MAP監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析表

傷害性刺激參數(shù)AUCSE95%CIP值最佳截斷值靈敏度特異度氣管插管SPI0.9310.017 10.888～0.962<0.013079.41%93.14%HR0.8040.030 20.743～0.856<0.016864.71%81.37%MAP0.7590.033 40.695～0.816<0.018065.69%73.53%切皮SPI0.9250.016 90.880～0.957<0.014380.39%86.27%HR0.5870.039 90.516～0.6550.029 06548.04%71.57%MAP0.8040.030 70.743～0.856<0.017684.31%66.67%

2.3 ΔSPI、ΔHR、ΔMAP監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性

根據(jù)ΔSPI、ΔHR、ΔMAP的ROC曲線分析，在監(jiān)測氣管插管刺激準(zhǔn)確性方面，ΔSPI(AUC=0.990，最佳截斷值=4)、ΔHR(AUC=0.972，最佳截斷值=3)、ΔMAP (AUC=0.854，最佳截斷值=3)均具有診斷價值，ΔSPI優(yōu)于ΔHR(

Z

=2.192，

P

<0.05)、ΔMAP(

Z

=5.303，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；在監(jiān)測切皮刺激準(zhǔn)確性方面，ΔSPI(AUC=0.998，最佳截斷值=7)、ΔHR(AUC=0.833，最佳截斷值=1)、ΔMAP (AUC=0.943，最佳截斷值=3)同樣具有診斷價值，且ΔSPI優(yōu)于ΔHR(

Z

=6.142，

P

<0.05)、ΔMAP(

Z

=3.382，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。見圖2、表3。

A：ΔSPI、ΔHR、ΔMAP監(jiān)測氣管插管刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析圖;B：ΔSPI、ΔHR、ΔMAP監(jiān)測切皮刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析圖

表3 ΔSPI、ΔHR、ΔMAP監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性的ROC曲線分析表

傷害性刺激參數(shù)AUCSE95%CIP值最佳截斷值靈敏度特異度氣管插管ΔSPI0.9900.006 10.965～0.999<0.01497.06%95.10%ΔHR0.9720.010 30.938～0.990<0.01395.10%89.22%ΔMAP0.8540.026 00.798～0.899<0.01382.35%69.61%切皮ΔSPI0.9980.001 20.979～1.000<0.01798.04%98.04%ΔHR0.8330.027 00.775～0.882<0.01164.71%87.25%ΔMAP0.9430.016 40.902～0.970<0.01384.31%92.16%

2.4 SPI、HR、MAP絕對值與變化差值監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性

根據(jù)SPI、HR、MAP絕對值與變化差值的ROC曲線分析，在監(jiān)測氣管插管刺激準(zhǔn)確性方面，ΔSPI優(yōu)于SPI(

Z

=3.474，

P

<0.05)，ΔHR優(yōu)于HR(

Z

=5.656，

P

<0.05)，ΔMAP優(yōu)于MAP(

Z

=3.222，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；在監(jiān)測切皮刺激準(zhǔn)確性方面，ΔSPI優(yōu)于SPI(

Z

=4.394，

P

<0.05)，ΔHR優(yōu)于HR(

Z

=5.556，

P

<0.05)，ΔMAP優(yōu)于MAP(

Z

=4.229，

P

<0.05)，AUC差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.5 SPI對傷害性刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性

根據(jù)ROC曲線分析，SPI對氣管插管刺激心血管反應(yīng)具有預(yù)測意義(

P

<0.05)，AUC為0.662，最佳截斷值為17，見圖3、表4；SPI對切皮刺激心血管反應(yīng)不具有預(yù)測意義(

P

>0.05)，見表4。

圖3 SPI對氣管插管刺激心血管反應(yīng)預(yù)測性的ROC曲線分析圖

3 討論

麻醉手術(shù)中的傷害性刺激會導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生一系列應(yīng)激反應(yīng)，可引起圍術(shù)期嚴(yán)重的并發(fā)癥，增加患者的死亡率。清醒狀態(tài)下的患者可以自我表達(dá)疼痛程度，而全身麻醉手術(shù)狀態(tài)下的患者卻難以表述。因此，如何在麻醉手術(shù)中通過客觀指標(biāo)評估并維持機(jī)體傷害性刺激與抗傷害性刺激的平衡，使患者平穩(wěn)度過圍手術(shù)期顯得尤為重要。

在日常臨床麻醉工作中，麻醉醫(yī)生往往通過患者的心率、血壓等傳統(tǒng)血流動力學(xué)指標(biāo)以及體動、流淚、出汗等自主反應(yīng)判斷鎮(zhèn)痛深度，但該方法靈敏度和特異度較差，通常不能精準(zhǔn)地反映鎮(zhèn)痛深度，也難以指導(dǎo)麻醉醫(yī)生術(shù)中合理用藥。SPI是近年來出現(xiàn)的一項(xiàng)反映傷害性刺激的的無量綱指標(biāo)，其基于脈搏波形光學(xué)的體積分析所得到，反映了機(jī)體對傷害性刺激的自主神經(jīng)反應(yīng)。SPI的參考范圍為0～100，其中20～50被認(rèn)為是一個合適的鎮(zhèn)痛水平，大于50被認(rèn)為是鎮(zhèn)痛不足，小于20被認(rèn)為是鎮(zhèn)痛過度。

本研究根據(jù)BIS值調(diào)控鎮(zhèn)靜深度，維持BIS值為40～60，靶控輸注瑞芬太尼以維持相對恒定的鎮(zhèn)痛深度。HARJU等研究發(fā)現(xiàn)SPI準(zhǔn)確性受患者的年齡大小影響，本研究選取的受試者為一般情況良好的中青年患者。ILIES等研究發(fā)現(xiàn)體位改變時，SPI會有顯著改變，因此本試驗(yàn)納入的手術(shù)類型為術(shù)中無體位變動的甲狀腺手術(shù)。此外，有研究報道，容量變化和血管活性藥物的使用也會影響HBI和PPGA，從而對SPI讀數(shù)的準(zhǔn)確性造成影響，本研究誘導(dǎo)前和術(shù)中均以相對統(tǒng)一的輸注速度進(jìn)行液體管理，如果患者術(shù)中使用血管活性藥物進(jìn)行血流動力學(xué)干預(yù)， 則將該例患者剔除本試驗(yàn)。在全麻下行甲狀腺手術(shù)中，氣管插管、切皮、氣管拔管等均為較強(qiáng)的傷害性刺激，因SPI對清醒患者不適用，本試驗(yàn)選取氣管插管和切皮作為傷害性刺激觀察點(diǎn)進(jìn)行研究。

表4 SPI對傷害性刺激心血管反應(yīng)預(yù)測性的ROC曲線分析表

傷害性刺激參數(shù)AUCSE95%CIP值最佳截斷值靈敏度特異度氣管插管SPI0.6620.05420.562～0.753<0.011775.00%53.70%切皮SPI0.5820.10700.480～0.6790.44514155.56%80.60%

本研究通過ROC曲線分析了SPI監(jiān)測全憑靜脈麻醉患者傷害性刺激的準(zhǔn)確性以及對傷害性刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性。研究結(jié)果表明，在監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性方面，SPI優(yōu)于傳統(tǒng)的血流動力學(xué)指標(biāo)HR、MAP，這與MUSTOLA等的一項(xiàng)研究結(jié)果相似，為我們在臨床上應(yīng)用SPI監(jiān)測傷害性刺激提供了實(shí)踐依據(jù)?？紤]到患者存在個體差異，SPI、HR、MAP的基線值可能不同，我們進(jìn)一步分析了ΔSPI、ΔHR、ΔMAP監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明，在監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性方面，ΔSPI均優(yōu)于ΔHR、ΔMAP。該結(jié)果與絕對值結(jié)果相似，表明SPI絕對值與變化差值均能較好地反應(yīng)傷害性刺激大小。其次，我們還比較了各參數(shù)絕對值與對應(yīng)指標(biāo)的變化差值監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性，研究結(jié)果顯示，在監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性方面，各參數(shù)變化差值均優(yōu)于其絕對值。該研究結(jié)果表明各參數(shù)傷害性刺激前后變化差值可能對監(jiān)測傷害性刺激大小更具有實(shí)際臨床意義。此外，我們還分析了SPI對傷害性刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性，研究結(jié)果顯示SPI對氣管插管刺激心血管反應(yīng)具有預(yù)測意義，其最佳截斷值為17，而對切皮刺激心血管反應(yīng)不具有預(yù)測意義。該研究結(jié)果為我們選擇合適的插管時機(jī)以減輕圍術(shù)期血流動力學(xué)波動提供了參考依據(jù)，即當(dāng)SPI下降至17以下時行氣管插管可能會降低心血管反應(yīng)的發(fā)生。

本研究也存在一定的局限性。首先，由于甲狀腺疾病多發(fā)于女性，本研究納入的男性病人較少，性別對監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性的影響需要進(jìn)一步研究。其次，在研究SPI對切皮刺激心血管反應(yīng)的預(yù)測性時，心血管反應(yīng)陽性的患者僅占8.82%，這可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生有一定影響，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，進(jìn)一步的大樣本研究是十分必要的。最后，有研究報道，麻醉手術(shù)過程中患者血漿兒茶酚胺類激素的水平可反映其傷害性刺激大小，而本實(shí)驗(yàn)僅選擇SPI、HR、MAP三種指數(shù)進(jìn)行研究，關(guān)于兒茶酚胺類激素監(jiān)測傷害性刺激的準(zhǔn)確性與我們選擇的三種指數(shù)差異大小如何，也值得我們的進(jìn)一步比較研究。

綜上所述，SPI絕對值與變化差值在監(jiān)測傷害性刺激準(zhǔn)確性方面均較優(yōu)于傳統(tǒng)的血流動力學(xué)指標(biāo)HR、MAP，能對術(shù)中傷害性刺激進(jìn)行更準(zhǔn)確地監(jiān)測；SPI對氣管插管刺激心血管反應(yīng)具有預(yù)測價值，對判斷合適的插管時機(jī)具有重要的臨床意義。