智能化自控鎮痛知多少

■崔晶 姚蘭 通訊作者（北京大學國際醫院麻醉科）

患者自控鎮痛（PCA） 是20 世紀70 年代由Sechzer 提出的一種新的鎮痛給藥方法，也就是在患者自己感覺到疼痛時，計算機控制的微量泵主動給患者注射定量藥物，從而緩解機體疼痛。目前，PCA途徑有多種，如自控靜脈鎮痛、自控硬膜外鎮痛、自控局部鎮痛、自控鼻內鎮靜等。PCA 之所以能在臨床中廣泛應用，是因為具有操作簡單、快速起效、范圍廣等優勢。常用的藥物有阿片類藥物、非甾體類抗炎藥物。但也有不足的地方，如配置與設定都需要技術人員操作，體積較大，有靜脈阻塞等潛在危險性。隨著人工智能的發展，智能化技術逐漸用于臨床麻醉。當前，我們對智能化自控鎮痛的了解較少，相關研究不多，作為非專業人員的社會大眾更是對其所知甚少，今天就讓我們來一起了解智能化自控鎮痛的相關知識吧。

智能化

當前我們所說的智能化是指人工智能。醫學人工智能是伴隨著微型計算機引入中國，時間點在20世紀80 年代，技術特征是模仿診療過程，典型應用集中在中醫界，杰出代表是朱文鋒教授。但發展至20 世紀90 年代中后期，由于大系統醫學人工智能是一門復雜的交叉學科，對人才的復合技能要求非常高，特別是數學建模技能對于一些醫學科研工作者來說很難，從而使得醫學人工智能的發展較為緩慢。

目前，人工智能技術已逐步應用到臨床麻醉中，在自控麻醉中的應用及研究也日益增多。人工智能可以在術前預警圍術期高危事件風險（如圍術期死亡和氣道不良事件），輔助氣道診斷/評估和圍術期輸血預測；在術中輔助超聲顯像、氣道管理和呼吸監測，幫助實現麻醉的精準自動化閉環控制；在術后自動監測呼吸模式等。

與傳統的機械鎮痛不同，人工智能技術也影響著PCA 的發展。隨著大型臨床數據庫的建構，人工智能在麻醉醫學領域得到快速發展，計算機可以通過模擬麻醉師思維及自身的學習能力處理復雜的臨床數據，從而實施智能化麻醉。

目前用于PCA 智能化的算法，根據人工智能學習方式的不同分為監督學習、無監督學習及強化學習。監督學習就是大家所熟悉的驅動式學習，也是在臨床中最常見的人工智能化，是人預先設定輸出道，通過算法輔助學習，從而完成期望輸出指標。無監督學習則是計算機可自我識別規則，對數據進行直接的處理，設定穩定輸出模型。強化學習相對高級，是計算機不斷自我學習，得到期望值。算法相對較多，包括經典機器學習算法、人工精神網絡算法、深度學習算法、模糊邏輯。

其中人工精神網絡算法是目前人工智能在醫學中最常用的算法。這種算法是模仿人的神經系統中神經元間的聯絡，能夠用于麻醉深度監測，預測丙泊酚（一種臨床常用麻醉藥物）在患者藥物動力學的變化等。深度學習算法主要用于醫學影像學領域，比如智能化CT 可用于診斷新型冠狀病毒肺炎。迷糊邏輯算法是模仿人腦的模糊性信息決策能力，目前在麻醉中可以用于自控硝普鈉（一種血管擴張藥，一般用于治療急性心力衰竭）輸注速率。

智能化用于PCA

在傳統PCA 上，結合人工能智能就形成了新型的鎮痛模式，被稱為智能化PCA（AI-PCA），實現了術后鎮痛過程的動態管理，提升了麻醉效果。簡單來講，就是患者使用智能化PCA 后，不僅能保證麻醉效果，讓患者感受不到手術疼痛，還能減少麻醉藥物的攝入量，使得患者在術后快速清醒，便于術后進行康復鍛煉。

那么在什么時候使用智能化PCA 呢？患者什么時候使用智能化PCA 取決于患者的疼痛程度。其實患者疼痛主要是一種主觀感受，在疼痛時身體的心跳、脈搏等都會有不同程度的表現，只有患者自己才知道傷口到底有多疼。目前判斷疼痛的主要方法是視覺模擬評分法（VAS），使用0～10 分表示，0 分表示沒有疼痛；1～3分為輕度疼痛，基本不影響睡眠；4～6分為中度疼痛，影響到了睡眠；7～10分表示重度疼痛，患者自己完全無法忍受，疼痛時完全不能入睡，在夢中會痛醒；傳統PCA 的操作者只能是患者本人或監護人員。然而，智能化PCA 完美地解決了這個問題。智能化PCA 運用AI 智能化技術通過臨床中關于手術、疾病類型等所致的疼痛情況，智能化計算麻醉藥物使用量、輸注速度等。智能化PCA 在患者機體指標表現出中度、重度疼痛后會開始自主化輸注鎮痛藥物。因為藥物起效是需要一定時間的，所以在2 次智能化給藥時會間隔一定時間，便于讓藥物發揮應有的作用。智能化PCA 輸注間隔時間是系統根據藥物的達峰時間而定，如芬太尼經靜脈給藥后，其達峰時間是216 秒；硫噴妥鈉靜脈注射后達峰時間為102 秒；一般儀器會自動間隔2 個藥物的達峰時間自動給藥。

智能化PCA 可能存在的問題及解答

對于使用智能化PCA 中患者關心的問題，在這里也簡單地介紹一下。

智能化PCA 安全嗎

答案是肯定的，智能化PCA 非常安全。隨著AI 技術的飛速發展，人們越來越依賴數據采集、處理和分析。AI 應用的核心在于數據的支持，其可完全勝任大量臨床數據的收集、使用及處理工作。基于海量的臨床數據，AI 能制定符合患者實際情況的鎮痛方案。

智能化PCA 會影響傷口愈合嗎

智能化PCA 不會影響患者傷口愈合，相反的是正確使用智能化PCA 會促進傷口愈合。原因是精確智能化的鎮痛模式會減少疼痛，改善機體應激，便于患者下床活動。眾所周知，下床活動對術后康復至關重要。尤其是外科術后，如骨折術后、痔瘡術后等，患者在能承受疼痛的情況下緩慢下床活動，可以有效預防下肢靜脈血栓及其他術后并發癥。

智能化PCA 會增加鎮痛不良反應及并發癥嗎

智能化PCA 不僅不會增加鎮痛不良反應及并發癥，還會減少不良反應及并發癥。如惡心、嘔吐、低血壓、畏寒等不良反應會顯著減少。對于智能化PCA 自身可能出現的問題，如系統能夠通過輸注管路“堵塞”報警和異常的自控鍵按壓頻率等各類報警，分析并提示相關不良事件。醫務人員應掌握鎮痛過程中可能出現的各種不良事件，并且能夠分析原因，進行及時有效的處理。如查房評估患者處于鎮靜過度狀態，應先夾閉管路，并告知患者和家屬只準許患者本人按壓鎮痛泵按鈕，必要時由醫生調整輸注參數。

對合并嚴重基礎疾病，如高血壓、糖尿病及其他代謝性疾病的患者，如果使用智能化PCA 效果更好，安全性更高。