智能自控靜脈鎮痛泵用于腰椎后路融合術后患者鎮痛效果研究

梁 赟，佘 濛，高子軍，董補懷

(1.西安醫學院，陜西 西安 710068；2.西安交通大學附屬紅會醫院,陜西 西安 710054)

隨著社會經濟的發展，人民生活水平不斷提高，人口平均壽命的延長，我國正加速步入老齡化社會[1]，腰椎退行性疾病的發病率逐年攀升[2]。腰椎后路融合術常用于治療各種腰椎退行性疾病。該術式通過后路切除病變椎板，松解硬膜囊和神經根，切除病變椎間盤，進而將植骨塊或融合器置入椎間隙，消除神經卡壓，通過釘棒系統固定相應椎體，使椎體間的穩定性得以恢復[3]。然而該手術方式常伴隨劇烈疼痛[4]，進而影響患者呼吸、循環、免疫系統的功能，延遲病人術后的康復。而且術后的早期疼痛軌跡具有特征性，術后第1天疼痛劇烈，第2天痛感顯著下降[5]。病人自控靜脈鎮痛(Patient-controlled intravenous analgesia，PCIA)泵常用于腰椎后路融合術后的疼痛控制，因其安全有效而得到患者和醫護的廣泛認可。然而常規PCIA泵采用恒定背景劑量輸注鎮痛藥和鎖定時間自控按壓給藥，術后第1天常出現疼痛控制不足，而第2天患者痛感下降，背景劑量又不能隨之減少，導致患者因阿片類藥物的相對過量出現惡心嘔吐、頭暈、皮膚瘙癢甚至呼吸抑制等不良反應。因此，設計一種最佳的PCIA泵給藥模式，盡可能在保證鎮痛效果的基礎上減少鎮痛藥物的使用，降低不良反應發生率，加速患者術后早期康復，是目前術后鎮痛的研究熱點[6]。本課題組擬對常規恒速PCIA泵進行改進，使其根據患者在判定時間內按壓PCIA鍵的次數自動調節下一判定時間段輸注的背景劑量，使整個術后鎮痛過程實現閉環反饋患者自控調整給藥，即智能PCIA(Smart-PCIA)給藥模式，現評價該設備用于腰椎后路融合術后鎮痛的有效性。

1 資料與方法

1.2 術中麻醉及術后鎮痛方法 患者接入手術間后開放外周靜脈通路并滴注乳酸鈉林格液(規格500 ml，國藥準字H20044961),常規心電及腦電監護。麻醉誘導依次靜脈注射0.02 mg/kg咪達唑侖(規格1 ml∶5 mg，國藥準字H19990027)，0.3 μg/kg舒芬太尼(規格1 ml∶50 μg，國藥準字H20054171)，1.5 mg/kg丙泊酚(規格50 ml∶500 mg，國藥準字H20040300)，0.6 mg/kg羅庫溴銨(規格5 ml∶50 mg，國藥準字H20093186)，待患者意識消失、肌松完善后插入氣管導管，連接呼吸機行機械通氣，參數設置為VT8～10 ml/kg，RR 10～12次/min，I∶E為1∶2，維持呼氣末CO2分壓35～45 mmHg。麻醉維持：靜脈持續泵注丙泊酚6～10 mg/(kg·h)復合瑞芬太尼0.1～0.3 μg/(kg·min)(規格1 mg，國藥準字H20030197)，術中維持腦電雙頻指數40～60，根據平均動脈壓和心率情況使用血管活性藥物，使之波動幅度不超過基礎值的20%。切皮前追加舒芬太尼0.15 μg/kg，手術結束前30 min靜脈注射昂丹司瓊4 mg用于緩解術后惡心嘔吐，術后逆轉殘余神經肌肉松弛劑。手術結束送往麻醉后恢復室(Post-anesthesia care unit,PACU)并連接C組或S組鎮痛泵(ZZB-Ⅲ，江蘇愛朋醫療科技股份有限公司)，患者完全蘇醒并達到PACU離室標準后送回病房。兩組PCIA泵所選用鎮痛藥物均為1.92 μg/kg右美托咪定(規格1 ml∶200 μg，國藥準字H20090248)復合0.96 μg/kg舒芬太尼(規格1 ml∶50 μg，國藥準字H20054171)，用0.9%氯化鈉溶液稀釋至150 ml[7-8]，術后均應用PCIA泵48 h。S組根據患者在判定時間內按壓PCIA按鍵的次數相應調整下一判定時間段內藥物輸注的背景劑量，C組采用恒定背景劑量輸注藥物。S組可變背景劑量參數設置為：若前1 h內未按壓，則下1 h背景劑量減少0.1 ml/h，背景劑量最低降至1 ml/h；若前1 h內總按壓次數/有效按壓次數比值在1～3之間，則下1 h背景劑量不變；若前1 h內總按壓次數/有效按壓次數比值大于3，則下1 h背景劑量增加0.2 ml/h，背景劑量最高升至3 ml/h；背景劑量初始狀態設置為2 ml/h，單次劑量1.5 ml，鎖定時間15 min。C組參數設置為：背景劑量恒定為2 ml/h，單次劑量1.5 ml，鎖定時間15 min。兩組鎮痛泵均持續使用至術后48 h。若患者自感鎮痛不足，疼痛轉變為中度時(靜態VAS≥4分)，則單次肌注30 mg酮咯酸氨丁三醇(規格1 ml∶15 mg，國藥準字H20193141)，最少間隔6 h，最大日劑量不超過120 mg；若患者出現難以忍受的惡心嘔吐，則單次靜脈注射4 mg昂丹司瓊(規格2 ml∶4 mg，國藥準字H10970065)，最少間隔12 h，最大日劑量不超過8 mg。

1.3 觀察指標 ①記錄患者術中麻醉和手術方式等相關資料；②患者術后1～12 h(T0-1)，12～24 h(T1-2)，24～48 h(T2-3)，術后1～48 h(T0-3)時段內鎮痛泵中舒芬太尼和右美托咪定消耗量、PCIA鍵有效按壓和總按壓次數、PCIA泵使用期間的補救鎮痛率以及鎮痛藥物相關不良反應發生率；③記錄患者術后1 h(T0)、12 h(T1)、24 h(T2)和48 h(T3)時點的靜態及動態視覺模擬評分(Visual Analogue Scale，VAS)、改良警覺鎮靜評分(Modified Observer’s Assessment of Alert /Sedation,MOAA/S)；④患者術后鎮痛滿意度評分(0分為很不滿意，10分為非常滿意)。

2 結 果

2.1 兩組患者麻醉與手術資料比較 兩組麻醉時間、術中麻醉用藥量及手術方式等比較差異均無統計學意義(均P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者麻醉與手術資料比較

2.2 兩組術后鎮痛泵中鎮痛藥物使用量比較 術后T0-1時段內，舒芬太尼和右美托咪定消耗量S組高于C組(均P<0.05)。術后T1-2及T2-3時段內舒芬太尼和右美托咪定消耗量S組低于C組(均P<0.05)，S組術后泵內鎮痛藥物總消耗量低于C組(P<0.05)，見表2。

表2 兩組術后鎮痛泵中鎮痛藥物使用量比較(μg)

2.3 兩組術后PCIA按壓次數和補救鎮痛率比較 術后T0-1時段內，有效按壓次數S組顯著高于C組(P<0.05)，而總PCIA按壓次數兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)。術后T1-2及T2-3時段內S組PCIA總按壓次數和有效按壓次數均顯著多于C組(P<0.05)。C組在T0-1時段的補救鎮痛率顯著高于S組(P<0.05)，而在T1-2及T2-3時段內，兩組補救鎮痛率比較無統計學差異(P>0.05)。見表3。

表3 兩組術后PCIA按壓次數和補救鎮痛率比較

2.4 兩組患者術后鎮痛藥物相關不良反應及術后鎮痛滿意度比較 術后T0-1時段內兩組惡心嘔吐發生率比較無統計學差異(P>0.05)，術后T2-3時段內C組惡心嘔吐的發生率顯著高于S組(P<0.05)，兩組皮膚瘙癢、頭暈及呼吸抑制的發生率比較均無統計學差異(P>0.05)。S組患者術后鎮痛滿意度高于C組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組患者鎮痛藥物相關不良反應及術后鎮痛滿意度比較

2.5 兩組患者術后VAS鎮痛評分和MOAA/S鎮靜評分比較 術后T0、T1、T2及T3時點的動、靜態VAS及MOAA/S評分兩組比較差異均無統計學意義(均P>0.05)，見表5。

表5 兩組患者術后VAS鎮痛評分和MOAA/S鎮靜評分比較(分)

3 討 論

在腰椎后路融合術中，加強術后疼痛管理對于患者術后早期下床活動、預防肺部感染、血栓栓塞、減少住院時間、減少額外的鎮痛劑使用和提高患者的滿意度至關重要[9]。因此有必要探索腰椎手術后有效且安全的術后鎮痛方法。有人提倡使用PCEA或肌筋膜間隙阻滯作為腰椎手術術后鎮痛的方式[10-11]，這些技術可能有效，但由于脊柱手術可能損傷硬脊膜，因而可能有局麻藥穿透入鞘內的風險[12]。此外，PCEA或肌筋膜間隙阻滯可能出現感覺或運動障礙等神經阻滯作用，從而存在腰椎手術并發癥被掩蓋的潛在風險[13]。我們選擇PCIA泵作為腰椎后路融合術后的鎮痛方式，在一定程度上規避了上述風險。

常規PCIA泵采用恒定背景劑量給藥，其背景劑量不會因患者按壓次數的改變而相應發生變化，加之PCIA給藥受到鎖定時間的限制，在一定時間段內反復多次按壓PCIA鍵并不能有效增加鎮痛泵藥物用量，故往往在術后第1天出現疼痛控制不足的現象，當第2天患者痛感下降時，背景劑量又不能隨之降低，這種情況可能導致患者阿片類藥物使用相對過量，諸如惡心嘔吐、頭暈、皮膚瘙癢甚至呼吸抑制等相關不良反應也隨之而來。近期研究表明，在分娩過程中使用閉環反饋自動給藥分娩鎮痛泵能夠起到更為精準的鎮痛效果，因該鎮痛泵能根據每小時產婦按壓鎮痛泵的次數自動調整下一小時鎮痛藥物輸注的背景劑量，在不增加鎮痛藥物用量的基礎上降低了產婦爆發痛的發生率，因而對母嬰更安全，且產婦滿意度更高[14]。本實驗S組患者使用的Smart-PCIA泵同樣基于“閉環反饋自動給藥”這一理念，使用可變背景劑量的Smart-PCIA泵，根據患者在評估時間段內按壓PCIA鍵的次數自動調整下一評估時段的泵輸注背景劑量，并首次以行腰椎后路融合術的患者為研究對象，評估其在脊柱外科領域的術后鎮痛效果。

本研究顯示，兩組麻醉與手術資料無統計學差異，而術后鎮痛相關資料卻存在統計學差異。該結果顯示在術后1～12 h的時段內，兩組患者PCIA總按壓次數組間比較無統計學差異。在術后1～12 h時段間，兩組的PCIA總按壓次數、有效按壓次數及鎮痛泵內鎮痛藥物消耗量均高于后一時段。該結果提示，在腰椎后路融合術后12 h的時段內，可能由于患者鎮痛需求最為強烈。兩組鎮痛泵初始PCIA泵 2.0 ml/h的背景劑量無法滿足部分患者對鎮痛藥物的需求，因而多次按壓PCIA鍵，導致泵內鎮痛藥物消耗量相應增加。術后12 h內，S組患者的PCIA有效按壓次數及鎮痛藥物消耗量高于C組，而C組的補救鎮痛率則高于S組。考慮可能由于在術后的前12 h內，盡管兩組總按壓次數相似，但C組有效按壓次數較S組少，且鎮痛泵內鎮痛藥物消耗量并不能有效滿足該組患者的鎮痛需求，因而需要更多的藥物補救鎮痛治療。而S組中部分患者總按壓次數/有效按壓次數比值大于3，導致Smart-PCIA泵背景劑量上調，因此鎮痛泵內鎮痛藥物消耗量較C組更多。

而在術后12～48 h時段內，兩組的PCIA總按壓次數、有效按壓次數均較前一時段有所下降。S組在該時段內的PCIA總按壓次數、有效按壓次數均高于C組，但舒芬太尼及右美托咪定消耗量卻低于C組。此外，兩組在該時段內補救鎮痛率無統計學差異。這一結果看似矛盾，但提示了與C組相比，S組可顯著減少術后12～48 h內鎮痛藥物的消耗量，可能由于在這一時段內，患者的鎮痛需求并沒有上一時段內強烈，少部分患者Smart-PCIA泵按壓次數較多，但大部分患者由于Smart-PCIA泵按壓減少致背景劑量下調，總體鎮痛藥物消耗量相應減少。C組由于恒定的背景輸注速率，無法根據患者的鎮痛需求適時調整下一時段的鎮痛藥物劑量，導致C組患者鎮痛鎮靜藥物相對過量使用。而在24～48 h時段內C組鎮痛藥物不良反應中的惡心嘔吐發生率顯著高于S組，在一定程度上印證了這一結論。這與以往研究中，可變速率反饋輸注PCIA泵能減少術后阿片類藥物消耗量相一致[15]。但在術后12～48 h時段內，S組鎮痛總按壓及有效按壓次數均顯著多于C組，這與之前的研究結果不同[15]，這一矛盾產生的原因可能是兩種研究所采用Smart-PCIA泵的變速機制不同，本研究在確保鎮痛泵安全性的前提條件下，為增強患者自我參與疼痛治療的心理需求，設置PCIA總按壓次數/有效按壓次數比值大于3時增加背景劑量，以滿足患者實時的鎮痛需要。雖然S組在術后12～48 h時段內的按壓次數有所增加，但并未給患者帶來鎮痛不適的體驗。相反，Smart-PCIA泵在滿足鎮痛要求的前提下調整了鎮痛藥物在時間上的分布，提高了鎮痛藥物的利用率，減少了因鎮痛鎮靜藥物使用不當而導致的不良反應。

本研究結果顯示，兩組患者在各時點的VAS疼痛評分和MOAA/S鎮靜評分均無統計學差異，而使用常規PCIA泵的患者在術后12 h內應用了更多的補救鎮痛。額外的補救鎮痛可能在一定程度上掩蓋了患者術后真實的疼痛變化趨勢。S組雖然減少了鎮痛藥物消耗但其鎮痛效果卻未因此降低。

本研究S組患者術后24～48 h內惡心嘔吐的發生率顯著低于C組，此外兩組患者在術后48 h內皮膚瘙癢、頭暈及低血壓等不良反應發生率無統計學差異。考慮上述不良反應的發生主要與舒芬太尼和右美托咪定的用藥劑量有關。舒芬太尼由芬太尼衍生而來，屬于強阿片類藥物，主要作用于μ受體，與阿片類受體的親和力高，親脂性強，更容易通過血腦屏障，起效快，具有較強的鎮痛作用，鎮痛效果長久[16]，該藥物使用不良反應有惡心嘔吐、皮膚瘙癢、頭暈頭痛、呼吸抑制、尿潴留及腸道排空延遲等，其不良反應發生率與用藥劑量呈正相關[17]。右美托咪定選擇性激動腦內藍斑和脊髓中的α2腎上腺素受體，具有鎮靜、緩解焦慮和抗交感神經興奮等作用，且無明顯呼吸抑制[18]，持續泵入右美托咪定可使其在短時間內到達效應部位并發揮顯著、快速的鎮靜效果[19]。右美托咪定和舒芬太尼聯用可有效減少舒芬太尼用量、VAS評分和阿片類藥物相關的不良反應，提高患者滿意度[20]。有研究表明，在術后以梯度遞減的背景劑量輸注右美托咪定，可持續改善患者的睡眠質量[21]，這可能是S組患者滿意度高的原因之一，S組患者惡心嘔吐的發生率降低，更進一步提升了患者滿意度。

本研究不足之處在于，使用Smart-PCIA泵的患者須具備充分依從性，同時要求醫護人員對患者及家屬術前進行充分的鎮痛泵使用宣教，避免患者出現更多的無效按壓。在臨床工作中發現，部分患者因各種混雜因素對按壓PCIA鍵產生疑慮，因而需要提前與患者做好良好的溝通。

總之，相比較于常規PCIA泵，Smart-PCIA泵應用于腰椎后路融合術后，能在不影響鎮痛及鎮靜效果的基礎上，減少患者術后鎮痛藥物的消耗量，減輕患者術后的惡心嘔吐發生，顯著地提升了患者的滿意度，值得應用推廣。