【产麻新谭】心率变异性预测腰硬联合分娩镇痛后产妇低血压和胎心率异常

上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院

研究背景

众所周知，分娩镇痛时产妇低血压和胎心（FHR）异常与腰硬联合（CSE）镇痛密切相关，发生机制可能与自主神经功能紊乱相关。心率变异性（HRV）是评估自主神经功能的敏感指标。其应用于临床医学的许多领域，包括心脏病学、神经病学和麻醉学。HRV可以用来预测循环系统的稳定性，并且可以进行精确的血流动力学管理。镇痛指数（ANI）可以评估HRV，已被建议用于评估疼痛强度。镇痛指数是根据心率变异性（HRV）的高频（HF）变量（HF:0.15–0.5 Hz）分析计算而得，该变量显示整个呼吸周期的心率波动，数据显示为0到100分，可以测量副交感神经的活动。已有研究证实，HRV的变化有助于早期区分妊娠期高血压和先兆子痫。此外，择期剖宫产手术中，HRV已被用于预测腰硬联合麻醉后的低血压。然而到目前为止，没有关于腰硬联合分娩镇痛对顺产产妇的HRV的影响的研究。

研究目的

鉴于产妇在腰硬联合麻醉后容易出现低血压和胎心减慢这个现象备受关注，因此，本研究提出假设：产妇HRV与腰硬联合镇痛后产妇低血压和胎心异常有关，HRV可以作为一种可靠的床旁监测工具用来预测腰硬联合分娩镇痛后产妇的血液动力学变化。

研究方法

本研究纳入了正常血压的顺产孕妇。排除标准是长期使用某些药物（除了孕期服用维生素）、吸烟和合并症（如高血压、糖尿病、甲状腺疾病、哮喘）、胎心监护异常、严重的胎儿畸形、胎儿死亡或心脏疾病，和椎管内麻醉禁忌症。研究开始前签订知情同意书。

主要观察指标是产妇低血压，即平均动脉压至少降低到基线值的15%。次要观察指标是腰硬联合麻醉后30分钟内出现胎心率异常，表现为胎心晚期减速或变异性减速。产妇特征包括产妇年龄、孕周、产次、身高、体重、宫颈扩张和VAS评分（0-100mm）。

图1表示研究流程。镇痛前的产妇血压（BP）和心率被视为基线值。在产妇接受镇痛前的15分钟，开始记录以下参数：产妇基线心电图（ECG），ANI，BP，心率，血氧饱和度和胎心率（FHR）。镇痛15分钟前的ECG，ANI和FHR 被记录为基线。研究过程中产妇处于仰卧位且右腰部放置一个枕头使子宫左倾的状态。

图1 研究时间表（CSE：腰硬联合联合镇痛；BP：血压；HR：心率；ECG：心电图；ANI：镇痛指数；FHR：胎心率；VAS：视觉模拟量表评分）。

腰硬联合麻醉（腰硬联合分娩镇痛）时，产妇坐位，在L3-4间隙进行穿刺。蛛网膜下腔注射的药物和剂量是0.5％布比卡因1mg加芬太尼20ug和1.2ml生理盐水（总体积2.0毫升）。研究期间没有硬膜外给药。硬膜外导管在腰硬联合麻醉后3分钟内放置并固定。产妇平躺同时子宫偏向左侧立即测量ANI。用VAS评估疼痛程度。如果产妇在腰硬联合麻醉后30分钟内VAS评分>10 mm，则被排除在外。血压每一分钟测量一次，如果平均血压降低>基线值的15％，则立即重新测量，如果确定是低血压立即静脉注射麻黄碱5 mg。腰硬联合镇痛后连续监测30分钟生命体征，同时使用HFVi监测器测量30分钟的ANI。在主要观察指标分析中，将产妇分为正常血压或低血压组。在次要观察指标分析中，将产妇分为正常胎心率或异常胎心率组。HRV指标包括线性时间和频率（包括LF[0.04-0.15 Hz]、HF[0.15-0.4 Hz]、LF/HF比率以及散点图一和散点图二的标准差[SD1、SD2和SD1/SD2比率]）。本研究比较了镇痛前和镇痛后这两组之间的ANI、HRV以及其他的相关指标。此外，用镇痛前的LF/HF比率和ANI值生成ROC曲线，以评估主要和次要终点，并计算ROC曲线下面积（AUC）及其置信区间（CI）。采用DeLong,s检验来比较两组之间的ANI和LF/HF比率的AUC值及镇痛前VAS评分。

研究结果

本研究总共招募了85名顺产产妇，按照协议进行了随机分组。4位产妇由于窦性心律失常而被排除在外。共有81名产妇完成了研究，其中31名产妇（38%）在腰硬联合镇痛后30分钟内发生低血压，50名产妇（62%）血压正常。所有低血压发生在镇痛后2.5-5分钟内。在低血压组中，有30名产妇的血压被重新测量，并在1分钟内恢复到基线值的15%之内，只有一名产妇使用了麻黄碱升压治疗。人口统计数据和VAS评分基线见表1。

表1 主要终点的患者的基线特征  

在进行腰硬联合分娩镇痛之前，LF、HF、LF/HF比率和SD1/SD2比率的平均值存在显著的组间差异。在腰硬联合分娩镇痛之前，低血压组的ANI平均值显著低于正常血压组（58.6±1.4 vs. 70.6±1.1，P<0.001）（图2A）。经过Bonferroni调整后，HF、LF/HF比率和ANI仍然存在显著差异。在腰硬联合分娩镇痛开始后，SD1/SD2比率仍然存在显著差异，但是LF、HF、LF/HF比率和ANI则无显著差异（图2B）。这种统计学差异在Bonferroni调整后仍然存在。

图2心率变异性（HRV）基线预测腰硬联合镇痛后产妇易发生低血压。

HRV均值（低频、高频，低频/高频比，散点图1和2的标准差）和镇痛指数均值的组间比较。黑色水平线表示每个框内的中值；方框是由各组均值的第25%到75%延伸出来的。上下两条横线表示最大值和最小值。A.在基线时，镇痛前的HRV和ANI在两组（CSE开始后出现低血压与未出现低血压的产妇）之间存在显著差异。HF、LF/HF比率和ANI在Bonferroni调整后仍然存在显著差异。B.CSE镇痛后，除SD1/SD2比率外，HRV指标在两组间无显著差异。在Bonferroni调整后仍无显著差异（*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001）。

在腰硬联合分娩镇痛后的30分钟内，有19名产妇（23％）出现了胎心率异常。人口统计学数据和VAS疼痛评分基线如表2所示。在腰硬联合分娩镇痛前，没有任何产妇出现胎心率异常；腰硬联合分娩镇痛后有19名产妇出现胎心率异常且其中有15名伴有低血压。其中一名产妇注射麻黄碱后血压和胎心率迅速恢复正常。

表2次要观察指标的产妇基线特征  

数值表示为平均值±标准差、n（%）或中位数{范围]。各组之间没有显著差异。FHR：胎儿心率；VAS：视觉模拟量表。

在腰硬联合分娩镇痛开始前，HRV指标，包括LF、HF、LF/HF比率和SD1/SD2比率，在发生FHR异常的产妇和未发生FHR异常的产妇之间存在显著差异（图3A）。LF、HF和SD1/SD2比值在腰硬联合分娩镇痛开始后存在显著差异，但LF/HF比率则无显著差异（图3B）。在腰硬联合分娩镇痛开始前，平均ANI值在有FHR异常的产妇中显著低于正常FHR的产妇（57.0 ± 2.1 VS. 68.8 ±1.1，P<0.001）（图3A），然而，这在腰硬联合分娩镇痛开始后无显著差异（图3B）。这种统计学差异在Bonferroni调整后仍然存在。

图3心率变异性（HRV）基线预测腰硬联合镇痛后产妇最容易发生低血压。

HRV均值（低频、高频，低频/高频比，散点图1和2的标准差）和镇痛指数均值的组间比较。黑色水平线表示每个框内的中值；方框是由各组均值的第25%到75%延伸出来的。上下两条横线表示最大值和最小值。A.在基线时，在基线时，FHR正常和异常的产妇（CSE之前）的HRV指标（LF功率、HF功率、LF/HF比率和SD1/SD2比率）和ANI有显著差异。这种统计差异在Bonferroni调整后仍然存在。B.CSE后LF/HF比率和ANI在组间没有显著差异。这种统计差异在Bonferroni调整后仍然存在（*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001）。

在开始腰硬联合分娩镇痛之前，使用LF/HF比值和ANI值生成了ROC曲线，并计算了主要和次要终点的ROC曲线下面积（AUC值）。对于产妇低血压的组间比较，LF/HF比值的AUC为0.677（95％CI为0.55至0.80），ANI的AUC为0.858（95％CI为0.78至0.94）（图4A）。对于FHR异常的组间比较，LF/HF比值的AUC为0.770（95％CI为0.65至0.89），ANI的AUC为0.833（95％CI为0.72至0.94）（图4B）。比较ANI和LF/HF比值的AUC之间的差异，在FHR异常方面无显着差异（P = 0.132），但在低血压方面存在显着差异。

4A. 产妇低血压  

4B.胎心异常  

图4 低频/高频（LF/HF）比值和镇痛指数（ANI）的ROC曲线有助于识别腰硬联合镇痛后最有可能出现低血压和胎心率（FHR）异常的产妇。

在开始CSE镇痛之前，使用LF/HF比率和ANI值生成ROC曲线。计算主要和次要终点的曲线下面积（AUC）。使用Youden,s J 统计学方法计算最佳临界值，如每个ROC曲线图底部的表所示。A.产妇低血压：组间比较得出的LF/HF比值的AUC（0.677，95%CI 0.55至0.80）和ANI的AUC（0.858，95%CI 0.78至0.94）。B.胎心异常：组间比较得出的LF/HF比值的AUC（0.770，95%CI 0.65至0.89）和ANI的AUC（0.833，95%CI 0.72至0.94）。使用Delong,s 检验对ANI和LF/HF比值的AUC进行比较，结果显示次要终点在两组之间无显著差异(P = 0.132) ，但主要结果并非如此(P < 0.001)。CI：置信区间；PPV：阳性预测值；NPV：阴性预测值。

研究结论

无创的HRV测量（包括ANI测量）可以预测产妇在CSE镇痛后发生低血压和胎心下降。这些发现可以帮助识别高危产妇，保证围产期管理更加安全。

述评  

本研究对腰硬联合麻醉镇痛前后引起的自主神经系统变化进行了临床评估，并证实了HRV和ANI的测量可以作为无创监测手段，用于预测分娩产妇在CSE镇痛后易出现低血压和FHR异常的风险。虽然腰硬联合麻醉在分娩镇痛中被广泛使用，但麻醉开始后30分钟内易出现低血压和胎心下降。造成低血压的原因可能是因为局麻药引起的交感神经阻滞，导致外周血管阻力降低，从而使得循环血容量减少。有研究证实，CSE麻醉引起的低血压程度比硬膜外麻醉更快且更严重，CSE麻醉后低血压的发生率超过30%。胎儿心动过缓的发生机制可能有以下原因：（1）麻醉镇痛作用降低了母体血儿茶酚胺水平，导致子宫强直收缩和胎盘灌注减少[1]；（2）母体肾上腺素水平降低，而去甲肾上腺素能增加子宫张力[2,3]；（3）阿片类药物增强了胎儿迷走神经兴奋[4]。目前的研究发现，CSE镇痛后发生低血压或异常胎心率的产妇中，所有在CSE镇痛前的HRV均表现出交感优势；此外，在CSE镇痛前，这些产妇的ANI值显著低于没有发生低血压组的ANI值。这表明，CSE镇痛前的自主神经状态（尤其是交感神经兴奋基线高）可能预测CSE镇痛后低血压和胎心减慢的发生。每个HRV和ANI参数生成的ROC曲线都具有高度精确性，尤其是ANI。  

HRV分析是测量交感神经和副交感神经系统活动的一种方法，ANI是一种简便无创的测量HRV的方法；它可以通过分析副交感神经活动，直接测量自主神经系统的兴奋性[5]。这些监测可以用于床旁、康复室和重症监护室[6,7]。  

根据本研究结果可以看出，相比于比常规的HRV分析生成的ROC曲线，ANI生成的ROC曲线更加准确。这种差异可以证实ANI可以作为一个敏感的监测指标，可以在几秒钟内反映自主神经活动，且不受呼吸或其他因素的影响。ANI可随时在床旁测量并且比传统的HRV测量更快地反映出变化。此研究表明，它在预测分娩镇痛后发生产妇低血压胎心异常上具有更高的准确性。  

近年来，为减轻临床医生的负担，并进一步提高患者安全性，一直支持开发临床新技术。这次的研究结果说明了HRV和ANI监测有潜力成为临床新技术，但是需要进一步研究确定CSE镇痛开始后30分钟内的低血压和胎心异常是否与整个产程的胎心异常有关。同样，需要进一步的研究来证实在实际临床中使用HRV或ANI监测是否可以改善患者的安全性。    

吴园园 编译  

徐子锋 审校  

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