麻醉鎮痛深度監測的研究進展

茆 琰 郭培培 賈晉太

全身麻醉由鎮靜、鎮痛、肌松三要素組成，只有當三者都處于適當狀態時，才能達到理想的麻醉深度。目前已有規范的鎮靜和肌松的監測手段可用于臨床麻醉，但監測鎮痛程度的技術手段仍不夠完善，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痛深度缺乏準確性。精準麻醉的實施需要成熟的檢測技術，本文對現有麻醉鎮痛深度監測的研究進展綜述如下。

1 鎮痛/傷害性刺激指數(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的數值范圍，可對機體受到的傷害性刺激提供實時、連續監測[1]。HRV最早由HON等[2]提出，指每次心跳R-R間期的持續性變化，其高頻成分能特異地反映副交感神經活性的強弱，低頻部分的改變則是由副交感與交感活動兩者共同介導[3]。ANI隨著心血管自主神經系統平衡狀態的改變而發生變化，可作為判斷麻醉鎮痛深度的可靠指標[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為鎮痛滿意，>70為鎮痛過度，<50為鎮痛不足。

田華等[5]通過對53例丙泊酚復合瑞芬太尼麻醉患者的觀察發現，ANI能比血流動力學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生有一定相關性[6]，剖宮產術前應用ANI監測可預測和降低產婦術中低血壓的發生率[7]。另外，全麻術后監測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對心臟節律的影響，因此使用影響竇房結的藥物或者心臟起搏器、進行體外循環手術、嚴重心律失常等會影響ANI參數的可靠性。血管容量、體位、鎮靜深度、電刀干擾等也會降低其穩定性。另外，ANI只在肺膨脹時才可解釋，氣管插管過程中ANI參數不可信，氣管插管后，ANI曲線又需要復位[8]。

2 體積描記指數(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計分析得出的算法，可以連續監測全麻期間傷害性刺激的發生。SPI=100-(0.3×標準心臟搏動間期+0.7×容積描記的脈搏波幅)，由無創血氧指套監測的數據計算得出，取值范圍為0～100。機體受到傷害性刺激時，SPI數值增大；相反，SPI數值減??；一般SPI>50或者短期內波動范圍>10表示鎮痛不足，<20為鎮痛過度，20～50是普遍可接受的范圍[10]。

多項研究表明，SPI是監測傷害性刺激與抗傷害性刺激之間平衡狀態的良好指標[11-12]。使用SPI指導術中鎮痛可以減少術中血流動力學的波動，減少鎮痛藥物的使用，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、末梢循環差等因素也會影響SPI的監測結果。ILIES等[17]發現SPI不能準確監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激影響了交感神經系統，鎮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(Tip perfusion index，TPI)

TPI是將指(趾)血氧飽和度探頭采集的容積波形經計算處理后轉化為0～100的指數，可以通過監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、連續的監測。傷害性刺激作用于機體時，交感神經系統張力增高，末梢小動脈血流灌注減少，TPI值減小。TPI值越小表示鎮痛越不足，越大表示鎮痛越充分。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,臨床應用主要是將測量值與基礎值進行比較或作動態比較，TPI值降低預示著鎮痛的不足。

TPI可以無創、實時、連續監測術中應激狀態的變化，且其靈敏度顯著高于血壓、心率等血流動力學指標[18]。TPI指導術中鎮痛藥物使用，可維持麻醉過程中血流動力學的平穩，減少丙泊酚靜注總量，縮短手術時間[19]。TPI可以及時準確地評價胸交感神經切除術(Transthoracic endoscopic sympathectomy，TES)中胸交感神經的切除情況[20]。另外，TPI還可預測剖宮產患者腰麻后低血壓的發生，為圍術期低血壓的預防和治療提供參考[21]。

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

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

NSRI是對傷害性刺激發生反應的概率，是反映鎮痛藥物與鎮靜藥物協同作用于抑制傷害性刺激的指數。其基于BOUILLON等描述的異丙酚-瑞芬太尼的響應面模型，在該模型顯示中，預測的鎮靜和阿片類藥物濃度與相互作用的等效圖相關。BOUILLON等[23]將喉鏡耐受性定義為對喉鏡檢查沒有運動反應，提出了在使用異丙酚代替揮發性藥物時，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的數值，命名為傷害性刺激反應指數(NSRI)。NSRI和PTOL可以互換，NSRI值從100(沒有使用麻醉藥物時)到0(表明廣泛的聯合藥物效應)時，PTOL值從0到100%，NSRI數值越小，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現，NSRI比AAI、BIS能更好地預測丙泊酚或瑞芬太尼的濃度。對于監測前臂對傷害性刺激的反應，NSRI比BIS更有效，而反映鎮靜深度則BIS更佳。

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

5 腦電鎮痛指數(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，將其應用于大樣本人群的腦電數據測量，可指導醫生使用鎮痛藥物，預測大腦對傷害性刺激是否發生反應。PRi為50～70表示鎮痛滿意，<50表示鎮痛過強，>70表示鎮痛不足。

一項隨機實驗表明，術中根據PRi調節七氟醚麻醉深度可減少麻醉恢復時間、拔管時間和七氟醚消耗[25]。PRi值與VAS評分結果具有顯著相關性，可以實時連續評估患者的疼痛。而且PRi應用范圍比VAS評分更廣，可運用于術中和術后鎮靜期間溝通障礙的患者，更合理指導臨床鎮痛工作的開展[26]。但額肌電活動不易區分，信號受干擾等因素可能使PRi的值變得不可靠。

6 熵指數(Etropy，En)

熵指數是將采集到的電信號根據熵模型計算出狀態熵SE和反應熵RE這兩個參數。SE主要反映麻醉的鎮靜成分，其收集來源于腦電圖的0.8～32 Hz電信號，值為0～91；RE可同時反映鎮靜和鎮痛，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來評估鎮痛程度，當RE-SE>5～10時，提示鎮痛深度不足。有研究發現，熵指數能很好地反映使用喉罩全身麻醉過程中的痛反應[28]。宋小星等[29]發現熵指數可以比心率、平均動脈壓更迅速準確地監測傷害性刺激。但周圍儀器、體動反應和麻醉藥物均會干擾腦電信號的采集，從而影響En的穩定性。

7 皮膚電導性(Skin conductance，SC)

傷害性刺激作用于機體時，大腦皮層和皮層下區域的活動增強，交感神經和節后膽堿能神經元興奮，導致汗腺充盈，皮膚導電性增加。使用Med-Storm’s SCA儀器，根據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。皮膚電導每秒波動次數(The number of fluctuations of skin conductance per second，NFSC)與傷害性刺激有很好的的相關性，NFSC可以反映患者術后蘇醒階段的有害刺激的強度。LEDOWSKI等[30]發現，當取0.1作為NFSC界值時，其區分患者術后疼痛水平的敏感性和特異性分別為88.5%和67.7%。HULLETT等[31]發現兒童與成人結果相似，但NFSC界值稍高，為0.13。皮膚濕度、環境溫度、年齡、電極片大小、采樣時間等因素均會對SC的監測結果產生影響，其用于全麻術中的效果尚不確切，仍需進一步研究。

8 瞳孔指數(Pupillary pain index，PPI)

PPI是通過瞳孔直徑(Pd)的變化評估痛反應的監測指標。Pd是交感和副交感神經相互協調的結果，可以反映機體的傷害-抗傷害平衡狀態，當傷害性刺激作用于患者后，交感神經興奮，Pd增大。通過監測儀監測Pd，同時對前臂施加100 Hz的電刺激，10～60 mA范圍內逐漸增加電流直至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數值越大表示傷害性刺激越強，PPI>4時表示鎮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痛水平,可先于血壓、心率監測到由傷害性刺激引起的痛反應[33]。研究發現，PPI指導心臟手術術中鎮痛，可減少術中舒芬太尼給藥[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 痛覺誘發電位(Pain-related evoked potential，PREP)

PREP是患者受到有害刺激時所產生的腦誘發電位。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，臨床應用很受限制。研究表明，PREP波幅與疼痛VAS評分間在監測鎮痛方面具有良好的相關性[35]。但其目前仍處于標準化刺激的研究和使用階段，不能準確地監測術中傷害性刺激引起的痛反應。

現有鎮痛深度監測技術的發展，可以指導麻醉醫生合理應用鎮痛藥物，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、腦電信號質量對測量的影響，個體差異性(年齡，末梢循環)對測量的影響，對不同部位、不同類型的傷害性刺激的反應程度是否一致。理想的鎮痛監測指標應就這些問題做進一步探索，以實現精準麻醉。