麻醉鎮(zhèn)痛深度監(jiān)測的研究進展

茆 琰 郭培培 賈晉太

全身麻醉由鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、肌松三要素組成，只有當三者都處于適當狀態(tài)時，才能達到理想的麻醉深度。目前已有規(guī)范的鎮(zhèn)靜和肌松的監(jiān)測手段可用于臨床麻醉，但監(jiān)測鎮(zhèn)痛程度的技術(shù)手段仍不夠完善，臨床工作中僅通過觀察患者的血壓、心率等臨床體征判斷麻醉鎮(zhèn)痛深度缺乏準確性。精準麻醉的實施需要成熟的檢測技術(shù)，本文對現(xiàn)有麻醉鎮(zhèn)痛深度監(jiān)測的研究進展綜述如下。

1 鎮(zhèn)痛/傷害性刺激指數(shù)(Analgesia nociception index，ANI)

ANI通過對心率變異性(Heart rate variability，HRV)進行計算處理提供0～100的數(shù)值范圍，可對機體受到的傷害性刺激提供實時、連續(xù)監(jiān)測[1]。HRV最早由HON等[2]提出，指每次心跳R-R間期的持續(xù)性變化，其高頻成分能特異地反映副交感神經(jīng)活性的強弱，低頻部分的改變則是由副交感與交感活動兩者共同介導(dǎo)[3]。ANI隨著心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)平衡狀態(tài)的改變而發(fā)生變化，可作為判斷麻醉鎮(zhèn)痛深度的可靠指標[4]。當有傷害性刺激作用機體時，ANI值降低，反之，ANI值升高。ANI值50～70為鎮(zhèn)痛滿意，>70為鎮(zhèn)痛過度，<50為鎮(zhèn)痛不足。

田華等[5]通過對53例丙泊酚復(fù)合瑞芬太尼麻醉患者的觀察發(fā)現(xiàn)，ANI能比血流動力學(xué)指標更敏感地反映傷害性刺激的變化。腰麻前ANI值與麻醉后低血壓的發(fā)生有一定相關(guān)性[6]，剖宮產(chǎn)術(shù)前應(yīng)用ANI監(jiān)測可預(yù)測和降低產(chǎn)婦術(shù)中低血壓的發(fā)生率[7]。另外，全麻術(shù)后監(jiān)測ANI可實時評估患者的疼痛水平。

由于ANI來自于副交感和交感神經(jīng)對心臟節(jié)律的影響，因此使用影響竇房結(jié)的藥物或者心臟起搏器、進行體外循環(huán)手術(shù)、嚴重心律失常等會影響ANI參數(shù)的可靠性。血管容量、體位、鎮(zhèn)靜深度、電刀干擾等也會降低其穩(wěn)定性。另外，ANI只在肺膨脹時才可解釋，氣管插管過程中ANI參數(shù)不可信，氣管插管后，ANI曲線又需要復(fù)位[8]。

2 體積描記指數(shù)(Surgical pleth index，SPI)

SPI是HUIKU等[9]對約60例全憑靜脈麻醉患者的指標進行統(tǒng)計分析得出的算法，可以連續(xù)監(jiān)測全麻期間傷害性刺激的發(fā)生。SPI=100-(0.3×標準心臟搏動間期+0.7×容積描記的脈搏波幅)，由無創(chuàng)血氧指套監(jiān)測的數(shù)據(jù)計算得出，取值范圍為0～100。機體受到傷害性刺激時，SPI數(shù)值增大；相反，SPI數(shù)值減小；一般SPI>50或者短期內(nèi)波動范圍>10表示鎮(zhèn)痛不足，<20為鎮(zhèn)痛過度，20～50是普遍可接受的范圍[10]。

多項研究表明，SPI是監(jiān)測傷害性刺激與抗傷害性刺激之間平衡狀態(tài)的良好指標[11-12]。使用SPI指導(dǎo)術(shù)中鎮(zhèn)痛可以減少術(shù)中血流動力學(xué)的波動，減少鎮(zhèn)痛藥物的使用，縮短拔管時間[13-15]。但使用心血管活性藥物或心臟起搏器可能影響SPI的準確性[16]，同時，低溫、高齡、末梢循環(huán)差等因素也會影響SPI的監(jiān)測結(jié)果。ILIES等[17]發(fā)現(xiàn)SPI不能準確監(jiān)測意識清醒的腰麻患者傷害-抗傷害感受平衡。這可能是由于精神應(yīng)激影響了交感神經(jīng)系統(tǒng)，鎮(zhèn)靜藥物的適當使用即可使SPI降至基線水平。

3 末梢灌注指數(shù)(Tip perfusion index，TPI)

TPI是將指(趾)血氧飽和度探頭采集的容積波形經(jīng)計算處理后轉(zhuǎn)化為0～100的指數(shù)，可以通過監(jiān)測末梢小動脈血流灌注情況對麻醉過程中的傷害性刺激提供實時、連續(xù)的監(jiān)測。傷害性刺激作用于機體時，交感神經(jīng)系統(tǒng)張力增高，末梢小動脈血流灌注減少，TPI值減小。TPI值越小表示鎮(zhèn)痛越不足，越大表示鎮(zhèn)痛越充分。由于個體和測量部位之間差異較大,其正常參考值尚未確立,臨床應(yīng)用主要是將測量值與基礎(chǔ)值進行比較或作動態(tài)比較，TPI值降低預(yù)示著鎮(zhèn)痛的不足。

TPI可以無創(chuàng)、實時、連續(xù)監(jiān)測術(shù)中應(yīng)激狀態(tài)的變化，且其靈敏度顯著高于血壓、心率等血流動力學(xué)指標[18]。TPI指導(dǎo)術(shù)中鎮(zhèn)痛藥物使用，可維持麻醉過程中血流動力學(xué)的平穩(wěn)，減少丙泊酚靜注總量，縮短手術(shù)時間[19]。TPI可以及時準確地評價胸交感神經(jīng)切除術(shù)(Transthoracic endoscopic sympathectomy，TES)中胸交感神經(jīng)的切除情況[20]。另外，TPI還可預(yù)測剖宮產(chǎn)患者腰麻后低血壓的發(fā)生，為圍術(shù)期低血壓的預(yù)防和治療提供參考[21]。

TPI特異性差，低體溫、體位改變、低碳酸血癥、電刀干擾、血流動力學(xué)波動等都可能會影響TPI的監(jiān)測結(jié)果[22]。TPI不適用于末梢循環(huán)較差的患者，手指末梢灌注差時，TPI缺乏準確性。

4 傷害性刺激反應(yīng)指數(shù)(Noxious stimulation response index，NSRI)

NSRI是對傷害性刺激發(fā)生反應(yīng)的概率，是反映鎮(zhèn)痛藥物與鎮(zhèn)靜藥物協(xié)同作用于抑制傷害性刺激的指數(shù)。其基于BOUILLON等描述的異丙酚-瑞芬太尼的響應(yīng)面模型，在該模型顯示中，預(yù)測的鎮(zhèn)靜和阿片類藥物濃度與相互作用的等效圖相關(guān)。BOUILLON等[23]將喉鏡耐受性定義為對喉鏡檢查沒有運動反應(yīng)，提出了在使用異丙酚代替揮發(fā)性藥物時，耐受喉鏡的可能性(Probability of tolerance to laryngoscopy，PTOL)替代MAC表示麻醉強度。LUGINBUHL等[24]將PTOL標準化并校準為介于0～100的數(shù)值，命名為傷害性刺激反應(yīng)指數(shù)(NSRI)。NSRI和PTOL可以互換，NSRI值從100(沒有使用麻醉藥物時)到0(表明廣泛的聯(lián)合藥物效應(yīng))時，PTOL值從0到100%，NSRI數(shù)值越小，耐受喉鏡的可能性越大，代表麻醉強度越大。

LUGINBUHL等[24]通過觀察44例丙泊酚-瑞芬太尼麻醉的患者發(fā)現(xiàn)，NSRI比AAI、BIS能更好地預(yù)測丙泊酚或瑞芬太尼的濃度。對于監(jiān)測前臂對傷害性刺激的反應(yīng)，NSRI比BIS更有效，而反映鎮(zhèn)靜深度則BIS更佳。

NSRI只能反映對傷害性刺激是否發(fā)生反應(yīng)的概率，但不能準確預(yù)測單個個體對傷害性刺激具體有無反應(yīng)，NSRI的臨床應(yīng)用仍需要進一步的驗證研究。

5 腦電鎮(zhèn)痛指數(shù)(Pain rating index，PRi)

PRi是由我國科研人員通過小波算法計算得出的疼痛評定指標(范圍0～100)。其主要反映大腦皮層和皮層下中樞對傷害性刺激的耐受性，將其應(yīng)用于大樣本人群的腦電數(shù)據(jù)測量，可指導(dǎo)醫(yī)生使用鎮(zhèn)痛藥物，預(yù)測大腦對傷害性刺激是否發(fā)生反應(yīng)。PRi為50～70表示鎮(zhèn)痛滿意，<50表示鎮(zhèn)痛過強，>70表示鎮(zhèn)痛不足。

一項隨機實驗表明，術(shù)中根據(jù)PRi調(diào)節(jié)七氟醚麻醉深度可減少麻醉恢復(fù)時間、拔管時間和七氟醚消耗[25]。PRi值與VAS評分結(jié)果具有顯著相關(guān)性，可以實時連續(xù)評估患者的疼痛。而且PRi應(yīng)用范圍比VAS評分更廣，可運用于術(shù)中和術(shù)后鎮(zhèn)靜期間溝通障礙的患者，更合理指導(dǎo)臨床鎮(zhèn)痛工作的開展[26]。但額肌電活動不易區(qū)分，信號受干擾等因素可能使PRi的值變得不可靠。

6 熵指數(shù)(Etropy，En)

熵指數(shù)是將采集到的電信號根據(jù)熵模型計算出狀態(tài)熵SE和反應(yīng)熵RE這兩個參數(shù)。SE主要反映麻醉的鎮(zhèn)靜成分，其收集來源于腦電圖的0.8～32 Hz電信號，值為0～91；RE可同時反映鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛，收集來源于腦電圖和前額肌電圖的0.8～47 Hz電信號，值為0～100[27]。RE≥SE，當傷害性刺激作用于機體時，RE值增大，RE-SE也增大。臨床工作中多用RE-SE來評估鎮(zhèn)痛程度，當RE-SE>5～10時，提示鎮(zhèn)痛深度不足。有研究發(fā)現(xiàn)，熵指數(shù)能很好地反映使用喉罩全身麻醉過程中的痛反應(yīng)[28]。宋小星等[29]發(fā)現(xiàn)熵指數(shù)可以比心率、平均動脈壓更迅速準確地監(jiān)測傷害性刺激。但周圍儀器、體動反應(yīng)和麻醉藥物均會干擾腦電信號的采集，從而影響En的穩(wěn)定性。

7 皮膚電導(dǎo)性(Skin conductance，SC)

傷害性刺激作用于機體時，大腦皮層和皮層下區(qū)域的活動增強，交感神經(jīng)和節(jié)后膽堿能神經(jīng)元興奮，導(dǎo)致汗腺充盈，皮膚導(dǎo)電性增加。使用Med-Storm’s SCA儀器，根據(jù)電極片收集的手掌或腳底皮膚的電信號，可以計算出皮膚導(dǎo)電的頻次和幅度的變化，從而反映傷害性刺激的水平。皮膚電導(dǎo)每秒波動次數(shù)(The number of fluctuations of skin conductance per second，NFSC)與傷害性刺激有很好的的相關(guān)性，NFSC可以反映患者術(shù)后蘇醒階段的有害刺激的強度。LEDOWSKI等[30]發(fā)現(xiàn)，當取0.1作為NFSC界值時，其區(qū)分患者術(shù)后疼痛水平的敏感性和特異性分別為88.5%和67.7%。HULLETT等[31]發(fā)現(xiàn)兒童與成人結(jié)果相似，但NFSC界值稍高，為0.13。皮膚濕度、環(huán)境溫度、年齡、電極片大小、采樣時間等因素均會對SC的監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生影響，其用于全麻術(shù)中的效果尚不確切，仍需進一步研究。

8 瞳孔指數(shù)(Pupillary pain index，PPI)

PPI是通過瞳孔直徑(Pd)的變化評估痛反應(yīng)的監(jiān)測指標。Pd是交感和副交感神經(jīng)相互協(xié)調(diào)的結(jié)果，可以反映機體的傷害-抗傷害平衡狀態(tài)，當傷害性刺激作用于患者后，交感神經(jīng)興奮，Pd增大。通過監(jiān)測儀監(jiān)測Pd，同時對前臂施加100 Hz的電刺激，10～60 mA范圍內(nèi)逐漸增加電流直至Pd增加超過基線值的13%，然后將記錄到的電流值進行處理，得到介于1～9的PPI值，PPI數(shù)值越大表示傷害性刺激越強，PPI>4時表示鎮(zhèn)痛不足以抑制傷害性刺激[32]。PPI可以很好地評估全身麻醉患者的鎮(zhèn)痛水平,可先于血壓、心率監(jiān)測到由傷害性刺激引起的痛反應(yīng)[33]。研究發(fā)現(xiàn)，PPI指導(dǎo)心臟手術(shù)術(shù)中鎮(zhèn)痛，可減少術(shù)中舒芬太尼給藥[34]。然而，麻醉藥物和抗膽堿藥物的使用、眼部疾患、環(huán)境亮度等因素均可影響Pd的測量，從而影響PPI測量疼痛的準確度。

9 痛覺誘發(fā)電位(Pain-related evoked potential，PREP)

PREP是患者受到有害刺激時所產(chǎn)生的腦誘發(fā)電位。臨床研究PREP大多采用電刺激或激光刺激，但因為需要的裝置特殊，臨床應(yīng)用很受限制。研究表明，PREP波幅與疼痛VAS評分間在監(jiān)測鎮(zhèn)痛方面具有良好的相關(guān)性[35]。但其目前仍處于標準化刺激的研究和使用階段，不能準確地監(jiān)測術(shù)中傷害性刺激引起的痛反應(yīng)。

現(xiàn)有鎮(zhèn)痛深度監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，可以指導(dǎo)麻醉醫(yī)生合理應(yīng)用鎮(zhèn)痛藥物，但目前采集和分析方法仍存在局限性，仍有一些問題需要解決：麻醉藥物、心血管活性藥物、腦電信號質(zhì)量對測量的影響，個體差異性(年齡，末梢循環(huán))對測量的影響，對不同部位、不同類型的傷害性刺激的反應(yīng)程度是否一致。理想的鎮(zhèn)痛監(jiān)測指標應(yīng)就這些問題做進一步探索，以實現(xiàn)精準麻醉。