常规全身麻醉中麻醉监测与临床常规监测的充分性比较——一项国际性、多中心、单盲随机对照试验

2021
01/18

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古麻今醉
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全身麻醉被认为是三个不同部分的组合:镇静催眠、镇痛和抑制体动。传统意义上,临床对麻醉深度的评估仍然是通过自主神经系统的反应,例如血压(BP)、心率(HR)的变化或病人的体动等来判断的。然而,提供合适的麻醉深度和防止副反应的发生仍然是临床面临的挑战。在过去的几十年里,已经开发出各种新的麻醉监测手段,用以更好地评估、监测和指导全麻过程中镇静催眠、镇痛和抑制体动的程度。适度麻醉(AoA)这一术语是指基于镇静催眠深度、最佳镇痛平衡和运动阻滞程度的几个不同变量为基础来个体化的指导麻醉,从而减少术中知晓、术中体动和不良血流动力学反应及其后果。但是这些监测相关获益的证据仍然是有限的。因此,在2013年12月至2016年11月由欧洲四个不同国家的大学医院进行的国际多中心的随机对照研究,论证了与标准常规临床监测相比,在镇静和镇痛的深度监测下指导麻醉,是否能减少麻醉不良事件的发生,并以Comparison of adequacy of anaesthesia monitoring with standard clinical practice monitoring during routine general anaesthesia: An international, multicentre, single-blinded randomised controlled trial.为题发表在2020年EJA上。  

目的  
为了确保患者对手术无知晓,镇静催眠药需要达到一个临界量来产生这种无意识状态。然而因为大多数麻醉药在产生和维持无意识方面有很大的个体差异,在临床上很难确定必要的催眠量。因此,个体评价麻醉药的药效学和药代动力学是有挑战性。尽管如此,对于挥发性麻醉剂可以用呼气末气体浓度来指导用药,而基于脑电图(EEG)处理的监测变量可能对镇静催眠药物的效果有重要帮助,特别是在使用丙泊酚等静脉麻醉药时。熵谱监测是一种基于脑电信号的变量,被用于显示麻醉深度。
对于镇痛药物的用量,已尝试用痛觉刺激来测定交感神经的兴奋。其中一个变量是手术体积描记指数(surgical pleth index,SPI),它是基于对光体积描记波形的分析,将光体积描记的振幅和脉率标准化从0到100的指数数字。这意味着当SPI较高时,伤害性刺激较强而阿片类药物浓度不足;与此相反,当阿片类药物浓度高或刺激性低时SPI数值低。
初步研究和最近发表的结果表明,SPI可以用来在麻醉期间指导阿片类药物的用量,从而获益。然而,这些研究相对较少,而且大多是单中心的,其中的一些结论相互矛盾。
既往研究表明,监测镇静催眠和镇痛的深度可减少麻醉不充分事件的发生,目前仍缺乏有关这些监测益处的相关证据,该研究的主要目的是证实与标准临床实践相比,在全凭静脉麻醉期间使用麻醉熵和SPI指导是否会减少不良的麻醉事件.
方法  
该国际性、多中心、前瞻性、单盲、随机对照试验由四家欧洲大学医院[基尔(德国)、坦佩雷(芬兰)、阿姆斯特丹(荷兰)和塞格德(匈牙利)]发起,每家中心在患者入组前均获得机构审查委员会和/或伦理委员会的书面批准,并在www.clinicaltrials.gov注册(NCT01928875)。每家医院计划招募100-150名患者,其中的匈牙利研究中心因瑞芬太尼的特别许可证到期,中止了研究,最终共招募了494名患者。
患者到达手术室或麻醉诱导室后,建立外周静脉通路和标准麻醉监测[五导心电图,无创BP(NIBP)和SpO2(CARESCAPEB650,GEHealthcare)],获得基线值并检查排除标准。在麻醉开始前,打开一个已编号的密封信封来进行的随机化入组,但患者是不知情的。这些信封被预先随机、盲法和密封成五套,供五个指定的研究中心使用,每套信封中两组患者的人数相等。
纳入标准:18~80岁、已经签署书面知情同意书的、接受大于2小时的气管插管全身麻醉的择期手术患者;排除标准包括:心房颤动;基线检查时每分钟室性早搏超过5次或安装心脏起搏器的;术中需要有创血压监测;基线检查时血流动力学被认为“不适合”的患者(表1);计划硬膜外麻醉/镇痛;俯卧位手术;预期有明显失血高风险(>500毫升)的手术;需要持续输注神经肌肉阻滞剂的手术;BMI指数超过35kg·m2导致靶控麻醉不适用的;有慢性阿片类药物滥用史的患者。

AoA组患者通过前额电极监测熵值(spectral entropy monitoring)、监测SPI(NIBP臂的对侧)、必要时通过尺神经刺激监测神经肌肉传递(NMT模块,NIBP的同侧)。在对照组患者中,熵值和SPI值从监视器屏幕上删除。所有变量间隔3分钟收集,并记录:意识丧失(LOC)、插管、手术开始、最大手术刺激、手术结束和麻醉苏醒等规定时间点的变量。所有患者均使用靶控输注诱导麻醉,泵注异丙酚(Marsh药动学模式,预设效应室浓度(Ceprop)为4μg·ml-1和瑞芬太尼(Minto药动学模式,预设效应室浓度(Ceremi)为4ng·ml-1)。LOC被定义为在麻醉诱导过程中病人不遵从指令动作,根据各临床中心的实际标准使用神经肌肉阻滞剂,并进行气管插管。
在AoA组,除非有其他临床需要,调整丙泊酚的注射以维持状态熵值(SE)在40~60之间;瑞芬太尼的输注量在手术开始前维持不变,除非有临床指征(如体动或者低血压)。手术开始后,Ceprop按照0.5μg·ml-1逐级调整以维持SE在40~60之间,Ceremi则根据预设定SPI值在20~50之间按1.0ng·ml-1逐级调整。Ceprop和Ceremi的绝对下限和上限分别为2~10μg·ml-1和2~15ng·ml-1。如果没有进行异丙酚和瑞芬太尼输注量调整,超出预定范围的SPI或SE超过10分钟被视为方案违背。临床医生可以根据临床情况对输液速度进行调整。在对照组中,根据标准的临床实践调整麻醉药物(在安全限度内),因此没有标准化的指导方案,在麻醉维持阶段,所有患者根据先前Chen的初步研究中的定义来评估:麻醉不足、躯体唤醒、躯体反应、血压过低、心动过缓(表1)。
预计手术结束前15分钟,降低丙泊酚靶控输注的量利于苏醒。在AoA组控制SE在60~65之间,在此期间两组患者瑞芬太尼的量维持不变,两组患者可以需要逆转残余肌松作用。手术结束停止丙泊酚和瑞芬太尼的输注,根据各中心临床标准进行术后镇痛。苏醒时间定义为停药到指令睁眼的间隔时间。术后监护人员对患者入组信息为盲,在PACU至少观察1h,记录出室时的改良Aldrete评分、术后恶心呕吐(PONV)和VAS视觉模拟疼痛评分量表。术后第一天,盲法研究者使用改良的Brice问卷询问所有患者在麻醉期间是否有任何记忆或意识(术中知晓),并使用0到100的量表记录(0为最差满意度;100为最佳满意度)。为了描述和说明整个过程中用于麻醉指导的变量的趋势,绘制麻醉过程中不同时间点的熵值与SPI(平衡视图)图,并计算目标范围内的百分比。流程如图1

结果  
共纳入494名患者,AoA组n=246,对照组n=248。所有患者的平均年龄为48.1岁(从19 - 78岁)。手术类型为妇科(52%)、耳鼻喉科(30%)和其他外科(18%)。患者特征或手术在两组之间没有差异(如表2)。

两组中不良麻醉事件的数量相似。具体数据如表3所示

AoA组丙泊酚的平均用量比对照组少(95% CI):6.9 (6.6 - 7.2)vs. 7.5 (7.4 - 8.0)mg·kg-1·h-1(P =0.008, PB<0.01)。瑞芬太尼组间用量没有差异:0.2 (0.20 - 0.22)vs. 0.2 (0.19 - 0.22)(P =0.617, PB<0.01)(如图3)。

AoA组睁眼的平均(SD)时间8.0(7.4至8.4)vs. 9.6(9.0至10.2)显著短于对照组(P =0.005, PB<0.01)(如图2)。AoA组的丙泊酚和瑞芬太尼平均的剂量调整次数(95%CI)均高于对照组,分别为[4.3(3.9-4.7)与3.3(3.0-3.6)](P<0.001)和[7.0(6.2-7.8)与4.1(3.7-4.4)](P<0.001)。

术后处理详见表4。对照组到达PACU时血流动力学稍不稳定,但差异无统计学意义(P = 0.025, PB<0.01)。此外,AoA组在PACU停留2小时内完全恢复更快(累计对数秩检验P值=0.043)。除此之外,各组间无显著差异。在术后24小时的调查中,对照组有1例患者回忆起术中事件,AoA组有1例患者术中疼痛。

手术期间指导变量在规定范围内的平均SD百分比,SE为45-33%,SPI为75-20%。“平衡视图”绘制了AoA组麻醉各时间点SE和SPI。在手术过程中SE控制在45±33%,SPI控制在75±20%的限定范围内,图中,LOC时显示广泛的随机分布,而切皮时,更集中在左下象限。20例患者出现了因丙泊酚低于2mg·ml-1下限的方案违背,同样有4例患者因瑞芬太尼出现低于下限的方案违背。其他6次由于主治医生决策导致的方案违背。
Supplemental Figure S2

讨论

在这项国际性、多中心、单盲、随机、对照的试验中,与单纯标准监测相比,熵和SPI麻醉指导并没有减少术中麻醉不良事件。然而,AoA指导可减少丙泊酚的用量,缩短PACU麻醉苏醒时间和恢复时间。我们在AoA组中检测到更高次数的剂量调整。瑞芬太尼的用量和患者的PACU特征没有显著差异。据研究者所知,本研究代表了目前最大的基于麻醉深度和镇痛监测指导麻醉的临床试验。

我们的结果出乎意料,因为一项单中心试点研究报道了在耳鼻喉科患者中AoA组显著减少了高血压、低血压、心动过缓和体动等麻醉不良事件的发生。在多发创伤患者中也有类似的发现;虽然该研究中没有报告体动次数,但在麻醉深度监测指导下的患者芬太尼用量减少、血流动力学更稳定。由Bergmann等人进行的第三项试验并没有报道手术中SPI监测对不良事件的任何影响,但是瑞芬太尼和异丙酚的用量以及睁眼时间在门诊人群中减少了。在所有这些研究中,SE的水平或BIS保持在预定的目标范围内。这与我们的结果形成了对比,在我们的结果中,只有45%的平均值达到了预定范围。我们的研究结果强调了对于多中心随机临床研究的真实世界挑战,尽管有计划方案,但临床医生对最佳麻醉的看法可能使其难以遵守方案。例如,调整丙泊酚的给药,使其熵值保持在40以下,有助于麻醉的顺利进行。因此,虽然SPI反映了痛觉/抗痛觉平衡,但这一平衡随着外科刺激在不断变化,由于深度麻醉状态,这种监测所获得的潜在好处可能被忽视。

病人的术中体动可能被认为是麻醉不足的最明显迹象。最近的一项meta分析报告了针对术中事件镇痛指导的优势。在目前的试验中,我们无法检测到体动事件的差异,无论是轻微觉醒(如咀嚼或对抗呼吸机呼吸)还是更明显的体动反应。总的来说,研究报道在麻醉过程中体动的次数有很大的差异。Martinez等人报道了超过50%的患者在结肠镜检查的轻度镇静过程中有体动,使用心血管反射指数可以减少监测组的运动;Bergmann等人在对骨科门诊麻醉中使用SPI监测,没有记录到任何体动。在本试验中,体动的发生次数很低,每个中心患者的体动反生次数在0.1到0.5之间,在任何研究中心都没有发现组间的差异。少量的体动可能部分是由于观察到的深度催眠麻醉水平,显示为低熵读数,也有部分患者是根据该中心的标准使用部分神经肌肉阻滞。结果也与之前七氟醚/舒芬太尼麻醉期间的研究一致。

两组之间体动和其他不良事件的相似性的另一个可能的解释可能在于研究方案。我们决定在AoA组中使用一个固定的SPI目标范围,而不是额外包含值(Δ)的变化。在两项研究中,ΔSPI被证明是一个比单独SPI更好的运动预测指标。SPI是典型的平衡指数,伤害性刺激以及麻醉药和液体的药效动力学对其数值都有影响。SPI在对伤害性刺激的反应中升高,当刺激停止时降低。换句话说,即使在目标限制范围内,也应与手术刺激和其他混杂的因素相区分,例如使用副交感神经抑制剂等。

在AoA组的镇静催眠的诱导下,我们在较长的一段时间内没有达到目标熵值。尽管我们降低AoA组异丙酚的用量,但仍有较长时间的低熵值,这可能是由两个主要因素造成的。很可能是该指数对麻醉加深和过量麻醉(如丙泊酚)的反应过于缓慢。首先,当数值保持在预定义范围之外超过10min时,记录方案违背。在许多情况下,麻醉小组减少了丙泊酚的输注量来降低熵值,但这些反应太慢,不能及时增加熵值。因此,尽管AoA组的药物剂量调整比对照组多,但仍需要一种更持久的方案来达到目标范围。第二,丙泊酚血药浓度的安全下限较低,阻止了一些患者进一步减少剂量。虽然熵值往往过低,SPI更精确地保持在目标范围内。先前已经证明SPI应该是可靠的,不管熵的水平如何。因为研究方案包括了麻醉药物的剂量安全限制,当达到低限时,研究人员可能不愿意进一步减浅麻醉。因此,深度麻醉减少了记录到诸如体动或其他不良事件的可能性,可能影响我们的研究结果。在两组中使用严格的方案,特别是在对照组中避免过深麻醉,进行比较可能更有价值。相反,本研究的目的不包括记录对照组的状态熵和SPI值,这可能会对组间麻醉的实施提供进一步的见解。与以往的研究一样,我们的数据显示,麻醉深度监测减少了手术室的苏醒时间。在手术结束时,更严格的麻醉调整减浅麻醉,可能会导致更快的苏醒。在我们的研究中,AoA组患者睁眼的时间更短,苏醒和出室的时间也更快。这些影响可能带来了临床上最感兴趣的麻醉环境--高患者周转率。

在最近的一项meta分析中,并没有报道麻醉深度监测对术中知晓的益处。我们的研究也没有得出对术中知晓的差异。

在解释目前的结果时,必须考虑以下局限性。首先,患者维持在预先定义的状态熵范围内的时间相对较短。第二,两组中不良事件,尤其是体动都很少。我们纳入了相对年轻和健康的接受选择性手术的患者,在这些患者中,通过麻醉监测指导的效果可能比有更多共病的患者更小。第三,在麻醉诱导前,患者经常感到焦虑和不安,改变了麻醉前的基线,用此时记录的值来定义适当的HR和BP的范围,这个标准可能会将目标水平设定得相对较高。其次,未记录Trendelenburg体位或腹腔镜下气腹手术的应用,这可能会由于静脉回流的增加而对SPI值产生影响。最后,瑞芬太尼给药水平在诱导和开始手术之间没有变化,这可能略微增加了瑞芬太尼的总用量。

总之,目前的研究不能证实先前关于麻醉深度和痛觉监测在全静脉麻醉期间使用效果的结论,因为两组之间术中不良事件数量相似。AoA组丙泊酚用量较低,苏醒时间较短。我们的研究结果可能受到纳入低至中等风险的手术和患者这一试验设计的影响,也可能包括低频率的意外麻醉事件的影响。因此,这些发现不能常规推广应用到虚弱的患者、非常轻的(诊断性)甚至高风险的干预和/或手术。需要进行更多的研究,以找到用于AoA监测的最佳使用方法和最佳患者群体。

结论

在本研究中,与常规临床监测相比仅以SE和SPI监测来指导全凭静脉麻醉,无法验证不良麻醉事件的减少。然而,丙泊酚的使用减少了,苏醒时间和PACU的滞留时间也缩短了。

头头是道的点评

麻醉学科正在转型成为围术期医学科,麻醉也从传统的经验医学转变为循证医学,依据明确的麻醉深度,准确的根据手术需要把握麻醉深浅,并在术后让患者更快、更平稳的苏醒,提高手术患者的生存率、提高生存质量、提高满意度、减少医疗资源的浪费。
在过去的临床麻醉实践中,往往根据患者对手术创伤和伤害刺激的反应和生命体征来判断患者的麻醉深度,对于老年患者和重症患者常常为了追求循环的稳定,而减少麻醉药物的用量,导致麻醉过浅,患者可能体动、术后残留对手术的记忆甚至感到疼痛,严重的会引起日后的睡眠和精神问题。相反,由于担心术中知晓的发生,临床又普遍存在盲目性的过度抑制情况,麻醉过深可能造成围术期的血流动力学不稳定,重要脏器的缺血,甚至危及生命。
正如本研究提到的,麻醉用药主要包括镇静、镇痛、肌松三个方面,现代麻醉通过监测来指导用药,强调量化、精细化和个体化管理,以维持循环和内环境的稳定,从而降低围术期患者的并发症和死亡率,降低医疗成本。现有的麻醉监测手段包括:脑电双频指数(BIS)、听觉诱发电位(AEP)、熵(Entropy)、麻醉/脑电意识深度监测系统监测(Narcotrend)、神经肌肉阻滞监测,近红外光谱(NIRS)的无创监测局部脑氧饱和度(SCO2)、超声检查,以及本文提到的手术体积描记指数(Surgical Pleth Index,SPI)又称外科伤害指数(Surgical Stress Index)等等,都是通过可视化的监测数据,反映患者对于手术创伤和伤害性刺激的反应,以及患者的个体机能状态,使麻醉医生可以做出定性、定位、定时和定量的判断,来指导全身麻醉期间的管理。
虽然本研究的结果没有得到明确的结论来支持基于术中麻醉深度和镇痛监测可以有效减少术中麻醉不良事件的发生,获益仅仅局限在麻醉药物使用的经济性和更加快速的苏醒方面。但是实现麻醉的智能化、标准化、可视化和信息化,是麻醉学领域未来的发展趋势。精准麻醉促进了临床麻醉从模糊麻醉向数字麻醉、从心电监测向脑电监测、从安全麻醉向舒适麻醉的转型。

翻译:王晓理

审校、点评:李静洁


  (本栏目由仙琚制药公益支持)

 

原始文献Gruenewald M, Harju J, Preckel B, Molnár Z, Yli-Hankala A, Rosskopf F, Koers L, Orban A, Bein B; AoA Study Group. Comparison of adequacy of anaesthesia monitoring with standard clinical practice monitoring during routine general anaesthesia: An international, multicentre, single-blinded randomised controlled trial. Eur J Anaesthesiol. 2020 Oct 16. doi: 10.1097/EJA.0000000000001357. Epub ahead of print. PMID: 33074943.


  
本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
常规,单盲,充分性,麻醉,患者,SPI,丙泊酚,手术

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