崔茜瑚 王澤華 王辰宇

全身麻醉涉及鎮(zhèn)靜、肌松、鎮(zhèn)痛等方面，麻醉過淺會(huì)造成術(shù)中知曉、血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)；過深則可能抑制呼吸、循環(huán)系統(tǒng)功能，甚至增加術(shù)后的死亡率[1]。在全身麻醉期間，可采用麻醉深度指數(shù)(Cerebral state index，CSI)監(jiān)測鎮(zhèn)靜，肌松監(jiān)測儀(Train of four stimulation watch，TOF-Watch)監(jiān)測肌松，但對(duì)于傷害性刺激及鎮(zhèn)痛監(jiān)測仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。鎮(zhèn)痛不足可能造成意外體動(dòng)、交感神經(jīng)反應(yīng)、心血管并發(fā)癥等不良影響，而鎮(zhèn)痛過深又會(huì)導(dǎo)致術(shù)后蘇醒延遲、阿片誘導(dǎo)的痛覺過敏、圍術(shù)期治療時(shí)間延長等，因此精準(zhǔn)化監(jiān)測圍術(shù)期鎮(zhèn)痛至關(guān)重要。目前鎮(zhèn)痛指數(shù)(Pain threshold index，PTI)、手術(shù)體積描計(jì)指數(shù)(Surgical pleth index，SPI)、瞳孔直徑(Pupillary dilatation，PD)、壓力檢測器等監(jiān)測參數(shù)和裝置已應(yīng)用于臨床，其中SPI近年來應(yīng)用相對(duì)廣泛。本文從SPI的工作原理、臨床應(yīng)用、影響因素、自身局限性及相比于其它參數(shù)的優(yōu)越性等方面進(jìn)行綜述，為臨床工作中圍術(shù)期疼痛監(jiān)測提供新方向與新思路。

1 SPI工作原理

SPI也稱手術(shù)應(yīng)激指數(shù)(Surgical stress index，SSI)，可以反映全身麻醉期間不同程度的術(shù)中刺激、自主神經(jīng)系統(tǒng)激活以及交感神經(jīng)對(duì)心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)水平；其工作原理為通過使用脈搏血氧飽和度測量得出光電容積脈搏波幅和心率間隔來監(jiān)測傷害性刺激和抗傷害性藥物效應(yīng)，再通過雙變量歸一化處理并按最優(yōu)比例優(yōu)化得出標(biāo)準(zhǔn)化光電容積脈搏波振幅(Plethysmographic pulse wave amplitude，PPGA)與標(biāo)準(zhǔn)化心率間隔(Heartbeat interval，HBI)，從而得出能夠適應(yīng)個(gè)體差異的SPI計(jì)算公式，即SPI值=100-(0.33HBI+0.67PPGA)[2]。SPI值波動(dòng)于0～100,目前認(rèn)為SPI數(shù)值介于20～50表明鎮(zhèn)痛水平適中，SPI>50或數(shù)值變化>10表明應(yīng)激水平較高或鎮(zhèn)痛不足，<20則表示鎮(zhèn)痛過深。

2 SPI的臨床應(yīng)用

國際疼痛研究學(xué)會(huì)(International association for the study of pain，IASP)將“與實(shí)際或潛在組織損傷相關(guān)的且伴有感覺、情緒、認(rèn)知和社會(huì)成分的令人痛苦的經(jīng)歷”定義為疼痛。疾病本身、手術(shù)創(chuàng)傷刺激會(huì)導(dǎo)致術(shù)中患者產(chǎn)生疼痛而引起血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)、炎癥介質(zhì)大量釋放，對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重影響，因此監(jiān)測圍術(shù)期的傷害性感受十分必要。麻醉醫(yī)師可依據(jù)術(shù)中患者軀體(傷害性動(dòng)作)及自主反應(yīng)(心率、血壓、出汗、流淚)等監(jiān)測術(shù)中傷害性刺激，但這些傳統(tǒng)指標(biāo)受自主神經(jīng)、激素、機(jī)體代謝等多種因素影響，是不特異、不敏感且存在個(gè)體差異的。SPI監(jiān)測在預(yù)測圍術(shù)期傷害性刺激、減輕應(yīng)激反應(yīng)、維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、指導(dǎo)術(shù)中鎮(zhèn)痛藥物使用等方面起到了很大作用。

2.1 SPI預(yù)測圍手術(shù)期傷害性刺激

多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)SPI對(duì)于丙泊酚注射痛程度的評(píng)估與客觀疼痛量表(疼痛數(shù)字評(píng)分量表、主訴量表、視覺模擬量表)一致,且可以成為丙泊酚注射痛的一項(xiàng)合理評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)[3]。潘波等[4]研究發(fā)現(xiàn)SPI可以作為老年女性患者插管后心血管反應(yīng)的預(yù)測指標(biāo)，對(duì)氣管插管時(shí)機(jī)的選擇具有預(yù)測價(jià)值。HARJU等[5]在一項(xiàng)研究24個(gè)月以下兒童的手術(shù)體積指數(shù)的隨機(jī)雙盲試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：SPI具有監(jiān)測幼兒傷害性刺激的作用，且傷害性刺激引起的SPI波動(dòng)會(huì)在神經(jīng)阻滯后減小。GRUENEWALD等[6]通過調(diào)查3個(gè)不同年齡組兒童手術(shù)結(jié)束時(shí)的SPI與術(shù)后急性疼痛之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在麻醉后監(jiān)測治療室(Postanesthesia care unit，PACU)中區(qū)分正常疼痛和中重度疼痛的最佳分離指數(shù)臨界值約為40，且2～3歲的兒童比9～16歲兒童的SPI臨界值略高。LEDOWSKI等[7]通過研究發(fā)現(xiàn)患者術(shù)后疼痛的發(fā)生與術(shù)中至少出現(xiàn)過一次SPI快速增加>10的事件相關(guān)(P=0.007)。HARJU等[5]還研究發(fā)現(xiàn)，SPI預(yù)測傷害性刺激的潛力在兒童群體間存在較大個(gè)體差異。薛照靜等[8]發(fā)現(xiàn)相比于反應(yīng)熵(Reaction entropy，RE)、狀態(tài)熵(State entrope，SE)，SPI可在一定程度上預(yù)測肥胖患者術(shù)中的傷害性刺激強(qiáng)度，且變化更加明顯快速。李奕錚等[9]研究發(fā)現(xiàn)SPI、PD、PTi鎮(zhèn)痛指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)腦電雙頻指數(shù)(Bispectral index，BIS)、平均動(dòng)脈壓(Mean arterial，MAP)和心率(Heart rate，HR)指標(biāo)，其中SPI指標(biāo)數(shù)值相對(duì)上升幅度較大、診斷準(zhǔn)確性極高，可能是最佳的疼痛監(jiān)測指標(biāo)。

2.2 SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛減輕圍手術(shù)期應(yīng)激反應(yīng)

有研究報(bào)道,手術(shù)刺激及術(shù)中麻醉深度會(huì)影響機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、機(jī)體氧耗、心臟負(fù)荷,引起神經(jīng)內(nèi)分泌、免疫功能、炎性反應(yīng)因子的改變，使患者術(shù)后血清中C反應(yīng)蛋白(C-reaction protein，CRP)、皮質(zhì)醇(Cortisol，Cor)等應(yīng)激激素的表達(dá)水平升高[10-11]。而研究表明，全身麻醉期間SPI與應(yīng)激激素具有相關(guān)性，且通過SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛可減輕患者圍術(shù)期應(yīng)激反應(yīng)，一定程度上維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。周恒等[12]通過研究全身麻醉對(duì)腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)的影響發(fā)現(xiàn)，基于SPI監(jiān)測鎮(zhèn)痛，調(diào)節(jié)術(shù)中麻醉維持藥量，能夠降低圍術(shù)期患者血液中CRP和COR的表達(dá)水平，減輕患者圍術(shù)期應(yīng)激反應(yīng)。CHEN等[13]在一項(xiàng)耳鼻喉科手術(shù)的前瞻性、單盲、隨機(jī)臨床試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，SPI值與應(yīng)激激素的相關(guān)性在不同意識(shí)狀態(tài)下存在差異，即在意識(shí)清醒狀態(tài)下，兩者無相關(guān)性，而在全身麻醉期間，SPI與應(yīng)激激素(促腎上腺皮質(zhì)激素、皮質(zhì)醇、腎上腺素和去甲腎上腺素)呈中度相關(guān)，且SPI對(duì)于預(yù)測促腎上腺皮質(zhì)激素值具有較高的敏感性與特異性。

2.3 監(jiān)測SPI維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定

SPI指導(dǎo)全身麻醉下的鎮(zhèn)痛管理有助于維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，提高麻醉誘導(dǎo)過程的安全性，進(jìn)一步規(guī)范臨床麻醉藥物的使用。金曉菲等[14]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)行心臟瓣膜置換術(shù)的患者，以SPI為靶向目標(biāo)調(diào)整全麻誘導(dǎo)期間鎮(zhèn)痛藥物的使用劑量，可使誘導(dǎo)過程中血壓、心率波動(dòng)更小，血流動(dòng)力學(xué)更平穩(wěn)。GRUENEWALD等[15]研究發(fā)現(xiàn)，SPI指導(dǎo)全身麻醉期間羥考酮和舒芬太尼等鎮(zhèn)痛藥的使用有利于維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、減少鎮(zhèn)痛藥的消耗、縮短蘇醒時(shí)間、促進(jìn)患者康復(fù)。CHEN等[16]研究表明，SSI引導(dǎo)下的麻醉可減少瑞芬太尼的用量，促進(jìn)血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、減少意外事件的發(fā)生。

2.4 SPI指導(dǎo)術(shù)中鎮(zhèn)痛藥物使用

多項(xiàng)研究表明，全麻手術(shù)期間使用SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛可減少鎮(zhèn)痛藥物的消耗。WON等[17]系統(tǒng)回顧和薈萃分析全麻期間SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛的有效性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)得出結(jié)論：在全麻手術(shù)中，與常規(guī)鎮(zhèn)痛相比，SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛可減少術(shù)中阿片類藥物的消耗，縮短拔管時(shí)間，且不會(huì)誘發(fā)術(shù)后疼痛程度加深。WON等[18]研究發(fā)現(xiàn)在七氟醚麻醉聯(lián)合羥考酮鎮(zhèn)痛的甲狀腺切除術(shù)中，SPI指導(dǎo)鎮(zhèn)痛可減少術(shù)中鎮(zhèn)痛藥物的累積消耗量，縮短拔管時(shí)間，且對(duì)疼痛評(píng)分和術(shù)后不良事件無負(fù)面影響。TAIN等[19]研究表明，基于SPI指導(dǎo)的術(shù)中鎮(zhèn)痛可減少瑞芬太尼使用量，減少患者對(duì)于術(shù)后鎮(zhèn)痛藥物的需求并促進(jìn)患者術(shù)后康復(fù)。關(guān)于門診日間手術(shù)的研究表明，根據(jù)SPI調(diào)整瑞芬太尼用量可以明顯減少瑞芬太尼和異丙酚的用量，同時(shí)加快患者術(shù)后康復(fù)[17]。ROGOBETE等[20]通過研究發(fā)現(xiàn)全身麻醉期間基于SPI調(diào)整阿片類藥物用量，可以顯著降低不良反應(yīng)的發(fā)生率，一定程度上可改善危重患者的預(yù)后。

3 SPI的影響因素

手術(shù)體積描計(jì)指數(shù)受血管內(nèi)容量、心率、藥物、麻醉方案等多種因素影響。HANS等通過研究SPI與血容量變化的關(guān)系發(fā)現(xiàn)血管充盈狀態(tài)這一生理因素可明顯影響SPI數(shù)值[21]。WON等[22]在一項(xiàng)甲狀腺手術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)血管活性藥物(尼卡地平)的血管舒張作用通過增加PPGA及降低HBI影響SPI數(shù)值，進(jìn)一步影響SPI對(duì)阿片類藥物的應(yīng)用指導(dǎo)。MUSTOLA等[23]通過比較不同濃度瑞芬太尼對(duì)氣管插管時(shí)SPI的影響，證明鎮(zhèn)痛藥物的使用可顯著降低SPI值。DUCROCQ等[24]研究發(fā)現(xiàn)在使用興奮交感神經(jīng)藥物后，SPI 短時(shí)間內(nèi)會(huì)爆發(fā)性升高，但循環(huán)平穩(wěn)后SPI仍可有效監(jiān)測傷害性刺激。此外指尖溫度、體位變化、情緒壓力及心臟起搏器安裝也會(huì)影響SPI數(shù)值。研究表明中度偏低的核心溫度并不會(huì)影響SPI對(duì)于手術(shù)刺激和阿片類鎮(zhèn)痛藥的反應(yīng)性，但當(dāng)指尖溫度<32 ℃會(huì)引起外周血液灌注不足而降低PPGA，進(jìn)而升高SPI值[25]。ILIES C等[26]研究發(fā)現(xiàn)截石位和頭低位會(huì)降低SPI值，頭高位會(huì)升高SPI值。同等刺激水平下，蛛網(wǎng)膜下腔阻滯的患者SPI數(shù)值高于全身麻醉患者，這可能與患者交感神經(jīng)系統(tǒng)的影響有關(guān)[27]。HOCKER等[28]通過研究發(fā)現(xiàn)，冠脈搭橋術(shù)后已經(jīng)安裝心臟起搏器的麻醉風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)Ⅲ級(jí)患者因心率提高會(huì)影響SPI數(shù)值。

4 SPI與不同鎮(zhèn)痛監(jiān)測系統(tǒng)的效果比較

FUNCKE等[29]在改變阿片類藥物濃度的條件下比較3種不同鎮(zhèn)痛監(jiān)測系統(tǒng)(鎮(zhèn)痛指數(shù)、手術(shù)體積描記指數(shù)和瞳孔直徑)與傳統(tǒng)臨床參數(shù)(心率、血壓、傷害性動(dòng)作)在鎮(zhèn)痛監(jiān)測方面的效果，得出結(jié)論：相比于傳統(tǒng)的臨床體征，2種鎮(zhèn)痛指數(shù)及瞳孔直徑，在監(jiān)測所有不同鎮(zhèn)痛水平的疼痛刺激方面具有優(yōu)勢。與此同時(shí)，此研究通過直接比較指數(shù)間的差異還發(fā)現(xiàn)：相比于術(shù)中低劑量輸注阿片類藥物，鎮(zhèn)痛傷害感受指數(shù)和瞳孔直徑對(duì)于高劑量輸注阿片類鎮(zhèn)痛藥物時(shí)監(jiān)測刺激水平可靠性降低，而SPI對(duì)于監(jiān)測使用不同劑量的阿片類藥物術(shù)中刺激的功效是一致的。SHOAR等[11]研究發(fā)現(xiàn)，ΔSPI的感知度相比于ΔHR更加敏感，ΔSPI可能更適用于監(jiān)測傷害-抗傷害平衡不足及不充分的鎮(zhèn)痛。

5 SPI監(jiān)測的應(yīng)用局限

SPI作為一種安裝簡單且性價(jià)比高的無創(chuàng)監(jiān)測設(shè)備，雖已被多項(xiàng)研究證實(shí)與傷害性感受及鎮(zhèn)痛水平具有良好相關(guān)性，但仍存在局限性。(1)SPI僅與全身麻醉狀態(tài)下的疼痛刺激及應(yīng)激激素表達(dá)呈中度相關(guān)，在清醒患者監(jiān)測中并不理想；(2)SPI監(jiān)測受血管活性藥物、血容量變化、體位、麻醉方案等多種混雜因素的影響；(3)SPI指導(dǎo)圍手術(shù)期鎮(zhèn)痛理論新穎，但臨床試驗(yàn)有限且大多在西方人群中進(jìn)行。在東方人群，尤其是中國人群中的應(yīng)用尚需進(jìn)一步研究。

疼痛管理一直是臨床醫(yī)生面臨的困難和挑戰(zhàn)，尤其是對(duì)于無法溝通患者的疼痛水平評(píng)估更是如此。故近年來研究者致力于開發(fā)能夠特異且敏感地評(píng)估患者鎮(zhèn)痛水平的客觀監(jiān)測手段。SPI用于指導(dǎo)全身麻醉術(shù)中鎮(zhèn)痛，不僅能夠指導(dǎo)阿片類藥物鎮(zhèn)痛滴定，降低鎮(zhèn)痛藥物的最小劑量，減少藥物消耗，實(shí)現(xiàn)術(shù)中阿片類藥物的個(gè)體化使用，同時(shí)有助于維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、縮短麻醉蘇醒時(shí)間、預(yù)防術(shù)中、術(shù)后不良事件的發(fā)生。但多種混雜因素對(duì)于SPI值的影響，很大程度上限制了SPI的臨床應(yīng)用。SPI用于圍手術(shù)期指導(dǎo)鎮(zhèn)痛還需進(jìn)一步探索和研究。