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肥胖患者手术体积描记指数及熵指数对伤害性刺激的反应能力比较研究

2020-08-13 557 上传者：管理员

摘要：目的比较麻醉状态下肥胖患者手术体积描记指数(SPI)、熵指数[包括反应熵(SE)及状态熵(RE)]对伤害性刺激的反应能力。方法前瞻性选取首都医科大学附属北京友谊医院2019年5～12月40例肥胖患者择期行胃减容手术常规诱导下气管内插管全身麻醉,记录插管前1min、插管即刻、插管后2min,切皮前1min、切皮即刻、切皮后2min,拔管前1min、拔管即刻、拔管后2min各时间点所对应的SPI、RE、SE数值以及心率(HR)、平均动脉压(MAP)。结果气管插管、切皮、拔管即刻SPI、RE、SE、HR、MAP数值较刺激前均升高,SPI在插管前(37.4±12.00)与插管即刻(54.1±15.60)比较差异具有统计学意义(P<0.05)。SPI在切皮前(29.17±8.82)与切皮即刻(57.71±17.64)比较差异具有统计学意义(P<0.05)。HR在插管前(83.7±12.6bpm)与插管即刻(94.7±15.0bpm)比较差异具有统计学意义(P<0.05),在切皮前(69.27±7.64bpm)与切皮即刻(70.16±10.76bpm)比较差异具有统计学意义(P<0.05),拔管前(80.7±16.35bpm)与拔管即刻(91.3±15.9bpm)比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 SPI和心率在肥胖患者对伤害性刺激强度有一定的预测作用,均能在一定程度上反映伤害性刺激,其中相比于RE、SE,SPI升高更明显、更快速,具有较好的临床指导作用。

关键词：
伤害性刺激
全身麻醉
手术体积描记指数
熵指数
肥胖
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在麻醉三要素中，镇静和肌松均有比较确切的监测手段。相比之下，麻醉过程中镇痛的评估仍然是一个具有挑战性的问题。近年来，一些监测手段在临床上尝试进行疼痛监测，如镇痛-伤害性刺激指数(ANI)[1]、听觉诱发电位(AEP)，但由于机制复杂，设备缺乏，目前能够广泛应用于临床上监测外科伤害性刺激的仪器屈指可数。

手术体积描记指数(SPI)[2]应用于在全身麻醉状态下衡量外科伤害性刺激的。但目前SPI研究主要用于儿童及术后镇痛，SPI对肥胖患者麻醉与阿片药使用的影响尚未阐明。

熵(entropy)[3]是通过非线性模型反映系统复杂性的脑电信号监测，包括反应熵(RE)和状态熵(SE)两个参数，用于反映大脑不同位置脑电兴奋程度及受抑制程度。目前，常用于监测麻醉药的镇静水平。但有研究表明，熵指数尤其是RE能够反映全身麻醉下可能存在的伤害性刺激[4]。

目前看来，SPI与熵指数在疼痛监测方面均有尝试，但在肥胖患者择期手术中尚缺乏研究。本研究观察肥胖患者异丙酚-瑞芳太尼全凭静脉麻醉下SPI与熵指数对不同伤害性刺激(如气管插管、切皮)的反应能力是否存在差异。

1、资料与方法

1.1一般资料

前瞻性选取2019年5～12月首都医科大学附属北京友谊医院收治的代谢综合征行胃减容手术的患者40例，男性16例，女性24例;年龄18～60岁，平均年龄(31.6±4.83)岁;身高(168±5.49)cm;体重指数(41.35±9.62)kg/m2。

1.2纳入与排除标准

本研究经医院伦理委员会的批准，批件号2019-P2-220-02，患者均签署知情同意书。纳入标准:(1)ASA分级为Ⅰ～Ⅱ级;(2)全身麻醉下行择期手术;(3)术前不存在药物滥用患者;(4)BMI>30kg/m2。排除标准:严重心肺疾病、肝肾功能异常、精神疾病、严重凝血功能异常者。

1.3方法

所有患者均禁食至少8h。在患者到达手术室后，常规吸氧(6L/min)，开放静脉通路，输注乳酸林格氏溶液(中国大冢制药有限公司，产品批号:9I87G7,500ml/瓶)。应用标准麻醉监测，包括心电图、无创血压、脉搏氧饱和度(Datex-OhmedaS/5麻醉监护仪，美国)。SPI监测可通过指氧饱和度获取，直接以数字形式显示在监护仪上。熵指数监测按厂商建议标准放置Entropy电极，并连接Entropy模块(Finland)，监护仪上即可显示RE、SE及相关波形。

麻醉诱导采用枸橼酸舒芬太尼注射液(宜昌人福股份有限公司，产品批号:91A07241,50μg/ml)、依托咪酯(江苏恩华股份有限公司，产品批号:20191012,20mg/10ml)和顺苯磺酸阿曲库铵(江苏恒瑞医药股份有限公司，产品批号:190806AK,10mg/支)。镇痛药剂量按瘦体重计算，肌松药按理想体重计算，镇静药按实际体重计算。气管插管后行机械通气，潮气量6～8ml/kg，呼吸频率12～15次/min，维持呼气末二氧化碳分压(PET-CO2)35～40mmHg(1mmHg=0.133kPa)。术中采用静脉注射丙泊酚(阿斯利康制药有限公司，产品批号:X18070B,500mg/50ml)和瑞芬太尼(宜昌人福股份有限公司，产品批号:90A066221,1mg/支)维持麻醉，控制熵指数SE在40～60。

1.4观察指标

记录插管前1min、插管即刻、插管后2min，切皮前1min、切皮即刻、切皮后2min，拔管前1min、拔管即刻、拔管后2min各时间点所对应的SPI、RE、SE数值以及心率(HR)、平均动脉压(MAP)数值。

1.5统计学方法

采用SPSS19.0软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，刺激前后差异比较采用配对t检验。P<0.05认为差异具有统计学意义。

2、结果

2.1术中不同时间点不同刺激前后SPI、RE、SE的变化

三者在刺激即刻均有升高趋势，刺激后下降。SPI在插管前与插管即刻比较差异具有统计学意义(t=-3.36,P=0.007)。SPI在切皮前与切皮即刻比较差异具有统计学意义(t=-2.66,P=0.024)。见表1及图1。

表1术中不同时间点不同刺激前后SPI、RE、SE的变化

图1刺激前后不同时间点的SPI、RE、SE水平

2.2术中不同时间点不同刺激前后血流动力学变化

在麻醉过程中，MAP和HR在刺激前处于较低水平，刺激即刻出现上升，刺激后下降。HR在插管前与插管即刻比较差异具有统计学意义(t=-3.35,P=0.007)，在切皮前与切皮即刻比较差异具有统计学意义(t=-2.1,P=0.03)，拔管前与拔管即刻比较差异具有统计学意义(t=-6.1,P=0.0001)。见表2。

表2术中不同时间点不同刺激前后MAP、HR的变化

3、讨论

越来越多的病态肥胖患者正在进行手术，他们的急性疼痛管理需要循证临床更新。同时，肥胖患者疼痛治疗存在矛盾，围术期疼痛管理更是难以达到一个良好的满意度。疼痛感知和阿片类药物需求的变化可能导致肥胖患者治疗不足或治疗过度;两者都可能导致严重的并发症。与肥胖相关的疼痛状况可以限制患者活动，降低生活质量。鉴于肥胖患者的特殊性，监测全身麻醉中伤害性刺激的意义重大。

本研究发现，患者各刺激前后SPI、RE、SE三者在刺激即刻均有升高趋势，刺激后下降。SPI在插管前与插管即刻相比差异具有统计学意义(P=0.007)。SPI在切皮前与切皮即刻相比差异具有统计学意义(P=0.024)。说明SPI在预测术中伤害性刺激中更敏感，间接说明刺激存在时SPI变化与镇痛水平呈负相关。

SPI为围手术期管理尤其是外科手术带来的伤害性刺激提供了一个相对量化的评价指标，也成为一个具有潜力的疼痛监测指标。SPI由芬兰Huiku[5]等在2007年最早提出，初始名称为手术应激指数(SSI)，希望为外科手术刺激提供一个客观、实时、无创的监测方法。其表达式可表示为SPI=100-(0.7×PPGAnorm+0.3×HBInorm)，其中PPGAnorm为校正后的脉搏光学容积描记波幅，HBInorm为校正后的心搏间歇。SPI可仅通过无创血氧指套经由配备SPI解析算法的监护仪得出。数值被定义为0～100，用于在全身麻醉中衡量外科伤害性刺激的强度。数值越大，外科刺激水平越强。

七氟醚麻醉时，在Won等[6]和Gruenewald等[7]的研究中，通过SPI引导术中羟考酮和舒芬太尼的用量，在麻醉中通过SPI指导使用镇痛药物在临床上是可行的，对血流动力学稳定性、镇痛药的消耗、苏醒时间或麻醉后护理均有利。有研究表明，基因的表达可能影响瑞芬太尼的效果和用量[8]。本研究以肥胖人群为研究对象，使用丙泊酚-瑞芬太尼全凭静脉麻醉，术中观察SPI的变化的试验方案具有临床意义。因此，本研究认为，SPI的指导具有对麻醉方案有益的影响。

理论上讲，脑电图作为神经活动的证据，伤害性刺激必然引起脑电图的变化。但是由于全身麻醉状态下对脑电的直接抑制，及对患者疼痛的主诉的掩盖，目前的脑电监测多关注于镇静与麻醉深度。作为应为较广的神经监测的熵指数，其RE是反映原始脑电和前额肌电的综合指标，对疼痛刺激有较好的反应[9]。在本研究中，RE与SE虽然在伤害性刺激后均有升高，但差异无统计意义(P>0.05)。可能的原因为此时镇痛强度已经足够，本研究选取全凭静脉麻醉下，随着镇痛药物用量的增加，其镇痛强度会增强，伤害性刺激所引起的机体应激效果越不明显。所以本研究中RE、SE的变化差异并无统计学意义。除此之外，肌松药的使用可能影响RE、SE等脑电指标来判断伤害性刺激强度。此结果也可能与这方面相关。本研究与另一研究相似，Weil等[9]研究异丙酚和瑞芬太尼浓度静脉麻醉下不同刺激对RE及SE的影响，在瑞芬太尼相对浓度较高时，变化可能并不显著。与前期研究结果[10]相似，本研究中，肥胖患者的RE、SE的变化体现在气管插管和切皮刺激后的上升趋势，但是差异无统计学意义。分析原因，可能是本研究选取的肥胖患者，与正常体重相比，瑞芬太尼总量相对较高，这可能是导致本试验与其结果不同的原因。

本研究仅探讨了同一医疗中心收治的减重患者的SPI及熵的变化，属于临床麻醉中小样本的观察，有一定的临床局限性。因此，为了说明其全效性，有必要分析不同人种基因表达的差异。探索中国人特异性的SPI表现有望通过大规模临床试验来扩充其理论。除此之外，不同阿片药浓度之间的相关性研究有望后续进行。

4、结论

SPI及HR在肥胖患者均能够及时反映伤害性刺激，其中SPI比RE、SE升高更明显、更快速。SPI与熵指数对术中伤害性刺激的预测有一定的指导意义。

参考文献：

[2]刘扬,王天龙,刘清海.手术体积描记指数在围术期管理应用的研究进展[J].北京医学,2018,40(5):460-463.

薛照静,张愿,魏威,姚敬文,仇焕容,薛富善.手术体积描记指数及熵指数用于肥胖患者伤害性刺激监测的可行性分析[J].临床和实验医学杂志,2020,19(15):1665-1667.

基金:2018年贝朗麻醉科学研究基金(编号:BBDF-2018-001)