極重度脊柱側(cè)凸矯形術(shù)中喚醒質(zhì)量的影響因素分析

李強(qiáng)，曾菲，陳濤，雷雪，梁孟秋，梁益建，鄭傳東*

(1.西南交通大學(xué)附屬醫(yī)院，成都市第三人民醫(yī)院麻醉科，四川 成都 610031；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，四川省人民醫(yī)院心臟外科中心，四川 成都 610072；3.西南交通大學(xué)附屬醫(yī)院，成都市第三人民醫(yī)院骨科，四川 成都 610031)

目前，極重度脊柱側(cè)凸患者的自然病程結(jié)局依然是心肺功能衰竭導(dǎo)致的死亡[1]。挽救極重度脊柱側(cè)凸患者生命的唯一方法就是手術(shù)治療，以期緩解由于脊柱畸形所導(dǎo)致的心肺功能持續(xù)惡化。這類(lèi)患者的脊柱矯形術(shù)風(fēng)險(xiǎn)極大，而術(shù)中喚醒則是脊柱側(cè)凸矯形術(shù)中判斷脊髓功能的良好手段。喚醒過(guò)程中患者因疼痛、氣管導(dǎo)管刺激，可導(dǎo)致躁動(dòng)、嗆咳等并發(fā)癥發(fā)生[2]。因此，喚醒過(guò)程中如何避免這些并發(fā)癥，讓患者快速配合完成指令成為術(shù)中喚醒試驗(yàn)的關(guān)鍵。目前，可能影響脊柱側(cè)凸矯形術(shù)中喚醒質(zhì)量的因素眾多，但這些因素與術(shù)中喚醒質(zhì)量的關(guān)系仍不清楚。本研究通過(guò)回顧性分析成都市第三人民醫(yī)院極重度脊柱側(cè)凸患者的臨床資料，探討影響術(shù)中喚醒質(zhì)量的危險(xiǎn)因素，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年1月至2018年4月成都市第三人民醫(yī)院骨科收治并行脊柱矯形術(shù)的先天性極重度脊柱側(cè)凸患者的臨床資料，包括術(shù)前一般情況、術(shù)中麻醉管理及術(shù)中喚醒情況。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)先天性脊柱側(cè)凸患者；(2)Cobb角≥110°。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)前患有認(rèn)知功能障礙者；(2)術(shù)前嚴(yán)重溝通交流障礙者；(3)術(shù)前肝功能異常者；(4)術(shù)前合并神經(jīng)功能障礙者。

共有513例接受脊柱矯形術(shù)的患者符合納入標(biāo)準(zhǔn)，其中男196例，女317例；年齡13～34歲，平均(28.5±4.1)歲。患者術(shù)前主彎Cobb角平均為(137.5±26.8)°。

1.2 麻醉方法 所有患者入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)心率(heart rate，HR)、無(wú)創(chuàng)血壓(non-invasive blood pressure，NIBP)、血氧飽和度(oxygen saturation，SpO2)及體溫，建立靜脈通路，面罩吸入2 L/min氧氣。入室后靜脈給予鹽酸戊乙奎醚0.01 mg/kg、甲潑尼龍40 mg、羥考酮0.1 mg/kg，同時(shí)靜脈泵注右美托咪定負(fù)荷劑量0.5～1 μg/kg(10 min)，維持劑量0.1～0.2 μg·kg-1·h-1。待動(dòng)、靜脈穿刺完成后，行口咽部及環(huán)甲膜穿刺以1%丁卡因表面麻醉后，經(jīng)纖支鏡引導(dǎo)下行氣管插管機(jī)械通氣，潮氣量(tidal volume，TV)6～8 mL/kg，呼吸末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)4～6 cm H2O，呼吸頻率(respiratory rate，RR)18～22次/min、新鮮氣流量2 L/min、吸入氧濃度(fraction of inspiration O2，F(xiàn)iO2)50%，維持呼吸末二氧化碳(fractional con-centration of end-tidal carbon dioxide，PETCO2)35～45 mm Hg，同時(shí)靜脈給予咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg、依托咪脂0.3 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg、順式阿曲庫(kù)銨0.2 mg/kg。麻醉維持：血漿靶控輸注丙泊酚2～3 μg/mL、瑞芬太尼2～3 ng/mL及維持劑量右美托咪定，維持腦電雙頻指數(shù)(bispectralindex，BIS)50～60。根據(jù)脈搏指數(shù)心輸出量(pulse index continuous cardiac output，PICCO)監(jiān)測(cè)，每搏變異度(stroke volume variation，SVV)>12時(shí)進(jìn)行補(bǔ)液治療，補(bǔ)液種類(lèi)按晶膠比2︰1進(jìn)行，膠體液總量不超過(guò)33 mL/kg。外周阻力指數(shù)(system vascular resistance index，SVRI)<1 700 dyn·s·cm-5m2給予血管收縮藥物，當(dāng)SVRI>2 400 dyn·s·cm-5m2給予血管擴(kuò)張藥物。采用保溫毯對(duì)患者進(jìn)行加溫，維持膀胱溫36.0℃～37.0℃。同時(shí)監(jiān)測(cè)患者體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential，SEP)及運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential，MEP)。術(shù)中采用回收式自體輸血治療。

1.3 術(shù)中喚醒方法 當(dāng)手術(shù)主要步驟結(jié)束后開(kāi)始喚醒，此時(shí)停止輸注丙泊酚及瑞芬太尼，僅靜脈輸注右美托咪定。待BIS高于75后開(kāi)始呼喚患者名字，并向患者發(fā)出睜眼及活動(dòng)雙下肢的指令，直至喚醒成功。根據(jù)患者術(shù)中喚醒情況將患者分為兩組，即喚醒質(zhì)量?jī)?yōu)良組和喚醒質(zhì)量差組。術(shù)中喚醒質(zhì)量評(píng)價(jià)：根據(jù)患者術(shù)中喚醒質(zhì)量分級(jí)[3]，Ⅰ～Ⅱ級(jí)為質(zhì)量?jī)?yōu)良，Ⅲ～Ⅳ級(jí)為質(zhì)量差。術(shù)中喚醒具體分級(jí)，Ⅰ級(jí)：患者聽(tīng)到呼喚蘇醒，安靜并按指令活動(dòng)四肢；Ⅱ級(jí)：患者突然清醒，不自主活動(dòng)四肢，不危及內(nèi)固定和氣管導(dǎo)管，可按指令活動(dòng)四肢；Ⅲ級(jí)：患者突然清醒，軀干劇烈運(yùn)動(dòng)，需按壓才能不危及內(nèi)固定和氣管導(dǎo)管；Ⅳ級(jí)：在排除脊髓功能受損情況下，60 min內(nèi)患者對(duì)呼喚無(wú)反應(yīng)。

2 結(jié) 果

根據(jù)喚醒質(zhì)量，對(duì)從麻醉誘導(dǎo)開(kāi)始到術(shù)中喚醒開(kāi)始時(shí)右美托咪定的用量進(jìn)行比較，喚醒質(zhì)量?jī)?yōu)良患者右美托咪定用量為(124.3±21.6)μg，喚醒質(zhì)量差患者右美托咪定用量為(119.8±17.1)μg。兩組患者右美托咪定用量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他數(shù)據(jù)比較見(jiàn)表1。

表1 術(shù)前喚醒質(zhì)量?jī)?yōu)良和差的患者基本資料比較

對(duì)可能影響極重度脊柱側(cè)凸矯形術(shù)術(shù)中喚醒質(zhì)量的相關(guān)因素進(jìn)行單因素分析，包括年齡、性別、身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、肺功能、喚醒前血?dú)夥治觥Ⅲw溫、Hb、手術(shù)與麻醉時(shí)間、患者術(shù)中出血與補(bǔ)液量及側(cè)凸病因與椎管內(nèi)畸形。結(jié)果顯示，第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)、第1秒用力呼氣量占用力肺活量比值(ratio of forced expiratory volume in one second to forced vital capacity，F(xiàn)EV1/FVC)、喚醒前體溫、喚醒前動(dòng)脈二氧化碳分壓(arterial CO2partial pressure，PaCO2)、喚醒前血紅蛋白(hemoglobin，Hb)五個(gè)因素與術(shù)中喚醒質(zhì)量有關(guān)(P<0.05，見(jiàn)表2)。

表2 影響術(shù)中喚醒質(zhì)量的單因素分析結(jié)果(例)

將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的5項(xiàng)相關(guān)因素進(jìn)行非條件logistic多因素回歸分析，結(jié)果顯示，喚醒前體溫、喚醒前PaCO2、喚醒前Hb是影響術(shù)中喚醒質(zhì)量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05，見(jiàn)表3)。

表3 術(shù)中喚醒質(zhì)量多因素分析結(jié)果

、 典型病例為一28歲男性患者，因“發(fā)現(xiàn)脊柱側(cè)彎后凸畸形20余年”入院，完善相關(guān)檢查后診斷為：極重度脊柱畸形，側(cè)彎約170°，后凸約150°；胸廓畸形，肺功能中度受損。術(shù)前身高137 cm，臂長(zhǎng)163 cm，體重40 kg。入院后行頭盆環(huán)牽引術(shù)，并持續(xù)調(diào)整外固定牽引高度，定期復(fù)查X線(xiàn)片觀(guān)察脊柱彎度變化，同時(shí)加強(qiáng)心肺功能和體能鍛煉，加強(qiáng)補(bǔ)鈣，預(yù)防骨質(zhì)疏松。經(jīng)歷了“脊柱后路松解+凹側(cè)胸廓成形”手術(shù)和“脊柱截骨矯形+凸側(cè)胸廓成形”手術(shù)，取得了良好的治療效果：術(shù)后側(cè)彎剩余約25°，后凸恢復(fù)至生理范圍；身高由術(shù)前137 cm增高至160 cm，增加23 cm；體重由術(shù)前40 kg增加至53 kg；術(shù)后雙肩等高，心肺功能明顯改善，基本恢復(fù)常人外觀(guān)。手術(shù)前后影像學(xué)資料見(jiàn)圖1～6。

圖1 術(shù)前患者脊柱呈“剃刀背”樣外觀(guān)

圖2 術(shù)前X線(xiàn)片示側(cè)凸約170°，后凸約150°

圖3 頭盆環(huán)牽引術(shù)后X線(xiàn)片示側(cè)凸約90°，后凸約110°

圖4 矯形術(shù)后X線(xiàn)片示側(cè)凸約25°，后凸基本恢復(fù)

圖5 頭盆環(huán)牽引術(shù)后脊柱側(cè)凸情況已明顯改善 圖6 脊柱側(cè)凸矯形術(shù)后基本達(dá)到“三平一正”

3 討 論

脊柱側(cè)凸是一種脊柱在冠狀位、矢狀位和軸位上的序列異常的三維畸形。目前，根據(jù)國(guó)際脊柱側(cè)凸研究學(xué)會(huì)(scoliosis research society，SRS)規(guī)定，應(yīng)用Cobb法測(cè)量站立位脊柱正位X線(xiàn)片上脊柱彎曲的程度，Cobb角大于10°就可診斷為脊柱側(cè)凸，Cobb角在110°以上即為極重度脊柱側(cè)凸[4]。

根據(jù)一項(xiàng)包括北京、天津、廣州等城市的流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國(guó)的脊柱側(cè)凸發(fā)病率為1.5%～2%[5-6]，而目前極重度脊柱側(cè)凸的發(fā)病率還沒(méi)有明確的統(tǒng)計(jì)資料。脊柱側(cè)凸矯形術(shù)是治療極重度脊柱側(cè)凸的一種方法，其目的是“三平一正一改善”即“肩平、背平、髖平(雙下肢等長(zhǎng))、血?dú)庹！⒎喂δ苊黠@改善”，從而達(dá)到改善肺功能，恢復(fù)脊柱外觀(guān)的要求[7]。但該類(lèi)手術(shù)難度極大，不僅僅要求矯正脊柱冠狀位、矢狀位的畸形，還要求矯正脊柱三維畸形[7]。目前，脊髓功能狀態(tài)的監(jiān)測(cè)技術(shù)層出不窮，特別是SEP和MEP監(jiān)測(cè)在脊柱矯形中運(yùn)用以來(lái)，脊髓功能監(jiān)測(cè)幾乎做到了實(shí)時(shí)化[8]。但受制于手術(shù)室電磁環(huán)境、麻醉因素、患者血壓及血二氧化碳水平等多種因素的影響，SEP及MEP經(jīng)常出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果[9]。根據(jù)Schwartz的研究表明[10]，SEP監(jiān)測(cè)的敏感性為43%，特異性為100%；MEP的敏感性為62.5%，特異性為97%。SEP主要反映了脊髓后索內(nèi)側(cè)丘系傳導(dǎo)束的完整性并具有良好的可信度，但卻不能反映皮質(zhì)脊髓束的傳導(dǎo)功能，僅間接反映了運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)的完整性，對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果。同時(shí)，SEP監(jiān)測(cè)需要疊加一定時(shí)間，可能延遲5min或更久才能監(jiān)測(cè)到急性神經(jīng)損傷的發(fā)生，影響對(duì)損傷神經(jīng)操作的及時(shí)判斷。另外，MEP最大的不良反應(yīng)是高強(qiáng)度電刺激經(jīng)頭皮輸入，使患者不自主的上下頜劇烈咬合，造成舌或口唇的咬傷，甚至下頜骨骨折。MEP的禁忌證包括顱骨缺損、心臟起搏器、癲癇以及任何植入體內(nèi)的電裝置。因?yàn)閷?duì)于心臟起搏器、人工耳蝸或其他植入體內(nèi)的電裝置，在高強(qiáng)度電刺激時(shí)可能造成電裝置功能永久受損。同時(shí)，MEP還可以誘發(fā)癲癇。所以脊柱矯形術(shù)術(shù)中喚醒仍然是判斷矯形后脊髓功能狀態(tài)的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。而術(shù)中喚醒的質(zhì)量，直接影響術(shù)者對(duì)脊髓功能狀態(tài)的判斷。

在臨床實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，術(shù)中喚醒的成功實(shí)施有賴(lài)于術(shù)前良好的溝通與解釋?zhuān)韵颊呔o張情緒，避免術(shù)中喚醒時(shí)，患者突然醒來(lái)對(duì)患者生理和心理上造成損害。同時(shí)，喚醒期間完善的鎮(zhèn)痛措施可以消除手術(shù)刺激所導(dǎo)致的喚醒躁動(dòng)。

logistic多因素回歸分析中，OR值是指比值比，在本研究中OR值是指術(shù)中喚醒質(zhì)量?jī)?yōu)良與差的概率，是通過(guò)術(shù)中喚醒質(zhì)量?jī)?yōu)良的概率除以質(zhì)量差的概率得到的，可以用OR值預(yù)測(cè)影響因素的效應(yīng)。本研究結(jié)果表明，喚醒前體溫<35.5℃的患者術(shù)中喚醒質(zhì)量差的風(fēng)險(xiǎn)是喚醒前體溫≥35.5℃患者的1.973倍，喚醒前PaCO2≥60 mm Hg的患者術(shù)中喚醒質(zhì)量差的風(fēng)險(xiǎn)是喚醒前PaCO2<60 mm Hg患者的15.561倍，喚醒前Hb<70 g/L的患者術(shù)中喚醒質(zhì)量差的風(fēng)險(xiǎn)是喚醒前Hb 70～100 g/L患者的6.413倍。

本研究結(jié)果表明，喚醒前患者體溫是影響術(shù)中喚醒質(zhì)量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。眾所周知，低體溫對(duì)麻醉藥物的代謝影響巨大，主要是降低藥物清除率、增加血藥濃度從而延長(zhǎng)麻醉藥物的作用時(shí)間[11]。目前常用的麻醉藥物主要依靠細(xì)胞色素P450(cytochromeP450，CYP450)3A及其他同工酶進(jìn)行代謝。而低溫直接減慢了酶分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致了酶分子與藥物結(jié)合率的降低。直觀(guān)表現(xiàn)為酶活性降低，反應(yīng)減慢[12]。國(guó)外一項(xiàng)研究得出，當(dāng)人體體溫低于36.5℃時(shí)，體溫每降低1℃，CYP450 3A對(duì)咪達(dá)唑侖的代謝清除率就下降11%[9]。此外，低體溫導(dǎo)致的寒顫嚴(yán)重影響患者的術(shù)中喚醒質(zhì)量。一方面，低體溫導(dǎo)致的寒顫反應(yīng)表現(xiàn)為患者喚醒過(guò)程中全身肌肉的不自主運(yùn)動(dòng)，而這種肌肉的不自主運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致脊柱截骨后骨折斷端的錯(cuò)位，直接引發(fā)脊髓受損[13-14]。另一方面，寒顫導(dǎo)致患者心率增快、血管收縮、二氧化碳產(chǎn)量增加。國(guó)外一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，寒顫引發(fā)的體內(nèi)二氧化碳產(chǎn)量的增加為正常的2～3倍[15]。而血中二氧化碳的蓄積可直接影響術(shù)中喚醒質(zhì)量。

本研究結(jié)果表明，喚醒前血?dú)夥治鲋卸趸挤謮阂彩怯绊懶g(shù)中喚醒質(zhì)量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。喚醒前的血?dú)夥治鼋Y(jié)果表明，有128例喚醒前動(dòng)脈血二氧化碳≥60 mm Hg，究其原因，還是由于患者極重度脊柱畸形導(dǎo)致的肺發(fā)育受限，肺換氣功能障礙，從而導(dǎo)致血中二氧化碳排除困難。血中二氧化碳能使腦脊液中的氫離子濃度增加，影響腦細(xì)胞代謝，降低腦細(xì)胞的興奮性，抑制皮質(zhì)活動(dòng)[16]。輕度的二氧化碳增加，對(duì)皮質(zhì)下層刺激加強(qiáng)，間接引起皮質(zhì)的過(guò)度興奮，引發(fā)喚醒時(shí)躁動(dòng)。而隨著血中二氧化碳濃度的繼續(xù)升高，大腦皮質(zhì)下層受抑制，導(dǎo)致中樞神經(jīng)處于二氧化碳麻醉狀態(tài)，最終導(dǎo)致術(shù)中喚醒的失敗。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，喚醒前的低氧血癥并不是影響術(shù)中喚醒質(zhì)量的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，但卻嚴(yán)重影響了麻醉安全。我們臨床實(shí)踐中，約15%的患者入院時(shí)即存在Ⅰ型或Ⅱ型呼吸衰竭，這類(lèi)患者入院前即依靠無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)維持基本氧合，長(zhǎng)期的低氧或二氧化碳潴留，使患者的肺已經(jīng)出現(xiàn)器質(zhì)性病變，同時(shí)由于長(zhǎng)期壓迫導(dǎo)致肺發(fā)育受限。所以術(shù)中通過(guò)手術(shù)主要步驟后，雖然使胸腔容積得以增加、肺壓迫得以解除，但在吸入純氧或者50%左右的氧氣時(shí)，依然出現(xiàn)氧分壓小于50 mm Hg的情況。

另外，喚醒前血紅蛋白含量也直接影響著術(shù)中喚醒質(zhì)量。究其原因，主要是由于貧血導(dǎo)致的低血容量，低血壓和低灌注能夠引起術(shù)中腦灌注不足的發(fā)生[17]。加之貧血患者麻醉藥物代謝能力減弱，喚醒期間麻醉藥物殘留引起腦攝氧率下降，加之手術(shù)應(yīng)激狀態(tài)下激素分泌的改變，炎性介質(zhì)的釋放都可以影響腦血流循環(huán)和腦細(xì)胞功能引起腦缺氧，從而導(dǎo)致術(shù)中喚醒失敗。

雖然在本研究中發(fā)現(xiàn)，右美托咪定的使用劑量與術(shù)中喚醒質(zhì)量無(wú)關(guān)，但很多國(guó)內(nèi)外研究均表明，右美托咪定能夠大幅提高術(shù)中喚醒質(zhì)量，降低喚醒躁動(dòng)的發(fā)生率，同時(shí)能夠避免喚醒時(shí)患者的血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)[18-19]。我們?cè)谂R床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，使用右美托咪定后，患者術(shù)中喚醒躁動(dòng)率明顯下降，而喚醒時(shí)間幾乎沒(méi)有變化。

綜上所述，適宜的麻醉方法和喚醒期的麻醉管理是提高麻醉效果，減少或預(yù)防喚醒并發(fā)癥的先決條件。喚醒麻醉的術(shù)中管理還需要不斷改進(jìn)，以保證脊柱矯形術(shù)的術(shù)中安全。