超聲引導下腰叢坐骨神經阻滯對老年人全膝關節置換術炎癥反應的影響

陳慧娜，郝玉民，楊立峰，劉騏毓，王瑩

河南大學第一附屬醫院麻醉科，河南 開封 475001

全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)是治療終末期膝關節骨性關節炎的金標準，對于大多數骨性關節炎患者，TKA能顯著改善生活質量[1-2]。隨著社會老齡化的加劇，在老年患者中行TKA的越來越多。雖然全身麻醉常用于TKA，但全身麻醉后相關肺部和意識障礙等并發癥，影響患者的康復、出院和早期的物理治療[3-4]。膝關節手術區域神經分配主要是腰叢和坐骨神經，其中腰叢的分支股神經、閉孔神經和股外側皮神經分別支配膝關節的前、中、外側區域，坐骨神經支配膝關節后側[5]。腰叢坐骨神經阻滯同樣可以滿足手術需求，同時避免全身麻醉一些相關并發癥[3，6-8]。有證據表明，區域麻醉對神經內分泌系統、免疫細胞功能、基因表達以及包括細胞因子在內的炎癥介質的分泌有影響[9-11]。然而，目前關于腰叢坐骨神經阻滯在TKA中對局部和全身炎癥反應影響的研究并不多。本研究旨在評估超聲引導下腰叢坐骨神經阻滯對TKA患者局部和全身炎癥反應的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年10月至2020年5月在河南大學第一附屬醫院行TKA的患者40例，按照隨機數表法分為觀察組和對照組，每組20例。觀察組在超聲引導下行腰叢坐骨神經阻滯麻醉，對照組行全身麻醉。納入標準：①美國麻醉醫生協會(American Society of Anesthesiologists，ASA)分級Ⅰ～Ⅱ；②擇期手術行單側全膝關節置換術；③年齡50～70歲。排除標準：肥胖(體質指數＞30 kg/m2)；代謝綜合征；糖尿病；凝血功能障礙；局部或全身性炎癥疾病；使用類固醇或免疫抑制劑；長期使用非甾體抗炎藥；手術側膝關節既往做過手術；困難氣道；術前白細胞計數異常。兩組患者的一般情況比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。本研究得到了河南大學第一附屬醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

表1 兩組患者的一般情況比較

1.2 麻醉方法 所有患者術前1 d指導使用視覺模擬量表(visual analog scale，VAS)，0代表無疼痛，10代表能想象到的最嚴重疼痛[12]。手術當天，患者入室，常規監測各項生命體征，包括心電圖(ECG)、脈搏氧飽和度(SpO2)、無創血壓(NBP)。為緩解患者焦慮緊張情緒，所有患者從入室開始到手術結束過程中持續泵注小劑量右美托咪定0.4μg/(kg·h)。對照組患者采用全身麻醉，患者靜脈注射咪達唑侖0.03～0.05 mg/kg、丙泊酚1.5～2.5 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5μg/kg、順式阿曲庫銨0.15 mg/kg行麻醉誘導，可視喉鏡輔助下行氣管插管，術中使用七氟烷0.8%～1.5%、瑞芬太尼1.0～1.5μg/(kg·min)和丙泊酚3.0～5.0 mg/(kg·h)行靜吸復合麻醉維持，按需間斷追加順式阿曲庫胺，根據心率、血壓、腦電監測及手術刺激強度調節麻醉深度。觀察組患者采用腰叢坐骨神經阻滯麻醉，具體方法：①腰叢阻滯：患者膝胸側臥位，健側朝下，使用超聲弧形探頭長軸平行于脊柱，在兩側髂脊最高點連線與脊柱的交叉點向患側旁開3～4 cm處掃描，找到L2～5橫突，橫突之間下方亮回聲為腰大肌，腰叢神經即位于橫突前方腰大肌深面。穿刺針在超聲引導下經L3～4橫突間隙到達腰大肌，繼續進針，在腰叢神經附近回抽無血無腦脊液后注入緩慢注射0.375%羅哌卡因20 mL。②坐骨神經阻滯：患者取仰臥位，髖關節屈曲45°，膝關節屈曲90°，超聲探頭置于大腿后端向大腿近端移動，確認坐骨神經。穿刺針從髂脛束后緣穿刺，在神經鞘周圍回抽無血，緩慢注射0.375%羅哌卡因15 mL。

1.3 觀察指標 在手術開始前(D0)、術后1 d(D1)、術后2 d(D2)、術后3 d(D3)測量膝關節周長和局部皮膚溫度、靜息和活動時VAS疼痛評分，根據患者膝關節腫、熱、痛，評估局部炎癥反應。抽取D0、D1、D2、D3時患者靜脈血測量白細胞計數、C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)、白細胞介素-6(Ιnterleukin-6，ΙL-6)水平，評估患者全身炎癥反應。

1.4測量方法 測量時患者采用仰臥下肢中立位。其中膝關節周長為下肢伸直位沿髕骨中央一周的長度。膝關節局部皮膚溫度為髕骨中心的皮膚溫度，每位患者每次局部皮膚溫度測量時均測量兩次，取平均值。活動時VAS疼痛評分為膝關節被動伸直和彎曲時的疼痛評分。膝關節的周長和溫度及VAS評分由同一位不知情分組情況的麻醉醫生進行測量和評估。

1.5 統計學方法 應用SPSS24.0統計軟件進行數據統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗；以P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者不同時間的膝關節周長和溫度比較 兩組患者在D0時間點膝關節周長和溫度比較差異無統計學意義(P＞0.05)。在D1、D2、D3時間點，觀察組患者膝關節周長與對照組相比均顯著減小，膝關節溫度與對照組相比均明顯降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見圖1和圖2。

2.2 兩組患者靜息VAS疼痛評分比較 與D0時間點比較，觀察組患者靜息VAS疼痛評分在D1、D2時均升高，對照組靜息VAS疼痛評分在D1、D2、D3時明顯升高，差異有統計學意義(P＜0.05)。與對照組比較，觀察組靜息VAS疼痛評分在D1、D2、D3時明顯降低，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

2.3 兩組患者活動VAS疼痛評分比較 與D0時間點比較，觀察組患者活動VAS疼痛評分在D2、D3時降低，對照組活動VAS疼痛評分在D2時升高、D3時降低，差異有統計學意義(P＜0.05)。與對照組比較，觀察組活動VAS疼痛評分在D1、D2、D3時明顯降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

圖1兩組患者膝關節周長隨時間變化折線圖

圖2 兩組患者膝關節溫度隨時間變化折線圖

表2 兩組患者靜息VAS疼痛評分比較(±s，分)

表2 兩組患者靜息VAS疼痛評分比較(±s，分)

注：與組內D0時間點比較，a P＜0.05。

組別觀察組對照組t值P值例數20 20 D0 2.1±0.6 2.1±0.5-0.282 0.786 D1 3.7±1.1a 4.6±0.9a 4.064 0.010 D2 3.4±1.1a 4.3±1.0a 6.141 0.017 D3 2.4±0.9 3.4±0.9a 3.787 0.001

表3 兩組患者活動VAS疼痛評分比較(±s，分)

表3 兩組患者活動VAS疼痛評分比較(±s，分)

注：與組內D0時間點比較，a P＜0.05。

組別觀察組對照組t值P值例數20 20 D0 6.7±1.0 7.2±0.8 1.532 0.135 D1 6.4±0.8 8.1±0.8a 6.979 0.001 D2 5.6±0.8a 7.6±0.7 8.991 0.001 D3 4.6±1.4a 6.5±1.1a 9.505 0.001

2.4 兩組患者全身炎癥指標比較 與D0時間點比較，觀察組患者的白細胞計數在D1、D2時升高，CRP水平在D1、D2、D3時明顯升高，ΙL-6水平在D1時明顯升高，差異均有統計學意義(P＜0.05)；對照組患者白細胞計數在D1、D2、D3時升高，CRP水平在D1、D2、D3時明顯升高，ΙL-6水平在D1、D2時明顯升高，差異均有統計學意義(P＜0.05)。與對照組比較，觀察組患者白細胞計數和CRP水平在D1、D2、D3時明顯降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)；ΙL-6水平在D1時明顯降低，差異有統計學意義(P＜0.05)，在D2、D3時與對照組比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表4。

表4 兩組患者全身炎癥指標比較(±s)

表4 兩組患者全身炎癥指標比較(±s)

注：與組內D0時間點比較，a P＜0.05。

指標白細胞計數(×109/L)CRP(mg/L)ΙL-6(pg/mL)組別觀察組對照組t值P值觀察組對照組t值P值觀察組對照組t值P值例數20 20 20 20 20 20 D0 6.8±0.4 7.0±0.8 0.762 0.759 3.9±1.5 4.2±1.1 0.741 0.467 48.0±7.5 48.8±8.1 0.326 0.744 D1 8.6±0.8a 12.4±3.9a 4.281 0.001 54.2±22.3a 80.5±24.0a 3.848 0.001 81.9±9.2a 88.4±10.4a 2.069 0.045 D2 7.2±0.7a 9.2±1.7a 4.709 0.001 78.2±23.4a 143.6±38.6a 6.494 0.001 50.0±6.3 54.9±9.2a 1.947 0.058 D3 7.0±0.4 8.7±1.4a 5.053 0.001 49.4±22.4a 117.3±37.4a 6.958 0.001 46.1±7.5 49.3±6.6 1.431 0.159

3 討論

膝關節置換術是終末期骨性關節炎治療的有效手段，多應用于老年患者。老年患者通常伴隨多種基礎性疾病，全身麻醉的應用常可引起術后呼吸循環功能障礙、應激反應、認知功能障礙等并發癥。有研究表明，麻醉操作是影響骨科老年患者死亡率的獨立因素，區域神經阻滯可降低患者圍術期并發癥發生率和死亡率[13-14]。腰叢坐骨神經阻滯麻醉在TKA中具有血流動力學影響小、術后鎮痛效果好等優點[6]。

正常情況下術后機體產生免疫炎癥反應，分泌細胞因子進行免疫調節，避免過度的炎癥反應對機體造成傷害[15-16]。圍術期細胞因子的表達和平衡不僅與手術創傷有關，還取決于麻醉方式和藥物的選擇。區域神經阻滯通過抑制手術區域傷害性感受器的傳入減少應激反應[9-10]，同時局部麻醉藥的使用，如羅哌卡因、利多卡因等具有抗炎作用，可減少炎癥部位多核中性粒細胞的黏附、遷移和聚集，減少巨噬細胞和單核細胞的修飾功能[17]。過度的炎癥反應可影響患者術后早期功能恢復，同時與術后各種不良事件發生密切相關，包括疼痛、感染、器官衰竭等[18]。因此，圍術期限制或控制炎癥反應可能有利于患者的術后恢復。

局部組織炎癥反應通常表現為局部的紅、腫、熱、痛，本研究通過膝關節術后的周長、溫度、疼痛變化，來反映膝關節局部炎癥。膝關節周長是評價炎癥性水腫的指標之一，本研究中，觀察組膝關節周長在D1、D2、D3時均明顯小于對照組，說明腰叢坐骨神經阻滯麻醉減輕了術后膝關節的水腫。有研究認為在神經纖維或炎癥區域的鄰近組織中使用局部麻醉藥可減輕水腫的形成，是由于神經元的傳入和傳出受到阻滯所致[19]，之前有研究使用了相似的標準評估炎癥反應[16，18]。本研究中，觀察組膝關節溫度在D1、D2、D3時均明顯小于對照組，靜息和活動VAS疼痛評分在D1、D2、D3時也均明顯低于對照組，通過把膝關節周長與膝關節局部溫度、疼痛程度的研究結果相結合，更好的判斷炎癥反應的程度。結果充分說明了腰叢坐骨神經阻滯麻醉在TKA中對局部炎癥反應的控制。

本研究選擇白細胞計數、CRP、ΙL-6作為全身炎癥反應指標。白細胞計數作為常見的炎癥指標之一，在急性期蛋白的影響下動員到循環當中，聚集在局部炎癥部位，通過釋放內源性阿片類物質、細胞因子和其他促炎、抗炎介質來增強局部抗菌防御、調控痛覺[20]。CRP作為一種炎癥急性期的反應物，可以激活補體，加強吞噬細胞吞噬作用，在機體天然免疫過程中發揮重要作用，是公認的全身炎癥標志物[21]。ΙL-6作為一種免疫調節因子，可通過增加糖皮質激素的合成來控制局部或全身急性炎癥反應，具有抗炎特性[22-23]。ΙL-6還通過抑制T細胞有絲分裂、ΙL-2產生和可溶性ΙL-2表達，誘導巨噬細胞釋放前列腺素E2，與此同時，巨噬細胞和單核細胞釋放的促炎因子又可刺激ΙL-6的產生。ΙL-6被認為是最強大的內源性免疫應答抑制因子[22]。

本研究結果顯示，無論是對照組還是觀察組，術后白細胞計數和CRP水平均增加，但對照組對患者的影響更大。由于兩組患者接受的為同一類型手術，因此炎癥指標升高程度的差異可能是由麻醉方法引起的。在MARTΙN等[16]的研究中通過與全身麻醉對比，結果顯示外周神經阻滯對血漿ΙL-6水平的高低無明顯影響，這與本研究結果相反。在本研究中，觀察組患者術后ΙL-6水平在D1明顯低于對照組。但本研究中，觀察組和對照組ΙL-6水平在D2、D3點比較差異無統計學意義，同時觀察組ΙL-6水平在D2恢復術前水平，對照組在D3恢復術前水平。這可能是因為本研究中使用了右美托咪定，右美托咪定的抗炎作用抑制了ΙL-6水平升高[17]，提前削弱了兩種麻醉方法的差異。

術后痛覺過敏可以激活免疫細胞，釋放促炎細胞因子，刺激神經末梢，激活脊髓和腦背側角[11]。神經阻滯可以抑制手術區域傷害性感受器的傳入，減少機體應激反應[9-10，24]。已有研究表明在膝關節手術患者中，腰叢坐骨神經單次阻滯或持續阻滯均可減少圍術期阿片類藥物的使用和術后疼痛強度，提高患者的滿意度[7，25-27]。本研究中腰叢坐骨神經阻滯同樣減輕了患者術后疼痛，這對于減少術后阿片類藥物使用和相關副作用、降低感染風險、提供更快的功能恢復具有潛在的臨床意義。

綜上所述，使用羅哌卡因進行腰叢坐骨神經阻滯麻醉減少了TKA患者術后局部和全身炎癥反應，同時也有良好的術后鎮痛作用。