心率變異性分析在瑞芬太尼對(duì)無肌松氣管插管中自主神經(jīng)活動(dòng)性的影響中的應(yīng)用

蘇麗明,申岱,劉建

1天津市第三中心醫(yī)院分院,天津 300250;2天津醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院;3天津市第三中心醫(yī)院

在甲狀腺腫物切除手術(shù)過程中，外科醫(yī)生為盡可能切除病灶，需要對(duì)病灶和喉返神經(jīng)進(jìn)行分離，在牽拉過程中，非常容易損傷喉返神經(jīng)[1]。術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于這類手術(shù)中，其可有效監(jiān)測(cè)喉返神經(jīng)信號(hào)，降低神經(jīng)損傷風(fēng)險(xiǎn)[2]。由于手術(shù)麻醉使用肌松藥會(huì)使喉返神經(jīng)信號(hào)減低或消失，因此這類手術(shù)患者需處于無肌松狀態(tài)[3]。但在不使用肌松藥的情況下，患者咽喉部的肌肉群不夠松弛，氣管導(dǎo)管置入后，咽喉部以及氣管受到強(qiáng)烈刺激，交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮同樣影響喉返神經(jīng)的監(jiān)測(cè)。因此使用適宜的麻醉藥物和劑量，既滿足麻醉需要又不影響手術(shù)中喉返神經(jīng)監(jiān)測(cè)效果，對(duì)于甲狀腺腫物切除手術(shù)具有重要意義。瑞芬太尼[4,5]是高選擇性的μ阿片受體激動(dòng)劑，鎮(zhèn)痛效果強(qiáng)，起效快，且其代謝不受肝腎功能的影響，被廣泛應(yīng)用于麻醉誘導(dǎo)中，但是否影響手術(shù)中自主神經(jīng)活動(dòng)性還需進(jìn)一步研究。心率變異性分析是指連續(xù)心搏周期中RR間期的微小變化，能反映出心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)的整體活動(dòng)。在探究圍術(shù)期自主神經(jīng)均衡性和其他外界因素變化的互動(dòng)作用中，心率變異性提供了非常實(shí)用且無創(chuàng)的定量監(jiān)測(cè)手段[6]。本研究采用心率變異性分析法，探究瑞芬太尼對(duì)無肌松氣管插管中自主神經(jīng)活動(dòng)性的影響?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年9月～2018年10月于天津市第三中心醫(yī)院擇期行全麻下甲狀腺腫物切除術(shù)患者，共46例。納入標(biāo)準(zhǔn)：ASA Ⅰ、Ⅱ級(jí)；年齡40～60歲；Mallampati氣道評(píng)級(jí)為Ⅰ、Ⅱ級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：困難氣道或可疑困難氣道患者；術(shù)前心律失常及自主神經(jīng)病變患者；合并高血壓、冠心病、糖尿病患者。采用簡(jiǎn)單隨機(jī)化分組，分為兩組：瑞芬太尼組(R組)和順式阿曲庫銨組(C組)，各23例。兩組年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體表面積和BMI比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。本研究已獲倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者自愿配合本研究，簽署知情同意書。

表1 兩組一般情況比較

1.2 麻醉方法 全部患者未用術(shù)前藥物，入室，面罩吸氧，開放外周靜脈通路，行橈動(dòng)脈置管測(cè)壓。采用Datex Ohmeda Aestiva/5麻醉機(jī)進(jìn)行麻醉。麻醉過程：右旋美托咪定0.80 μg/(kg·h)，泵入15 min后，給予咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg靜脈注射，R組使用瑞芬太尼2 μg/kg靜脈注射，而C組使用順式阿曲庫銨0.1 mg/kg、芬太尼4 μg/kg靜脈注射。之后兩組給予依托咪酯0.4 mg/kg靜脈注射。同時(shí)進(jìn)行面罩輔助通氣(吸氧流量6 L/min)，通氣頻率18～20次/min，進(jìn)行氣管插管，機(jī)械通氣。

1.3 監(jiān)測(cè)指標(biāo)及方法 患者入室后采用IntelliVue MP30監(jiān)護(hù)儀監(jiān)測(cè)心率(HR)、平均動(dòng)脈壓(MAP)和腦電雙頻指數(shù)(BIS)值。同時(shí)采用力康快速心電監(jiān)測(cè)儀Prince 180D采集心電信號(hào)，記錄各事件時(shí)間點(diǎn)。心電信號(hào)儲(chǔ)存為EMK格式。使用Matlab R2016a軟件，首先剔除各種干擾信號(hào)，確保R波的準(zhǔn)確性備后期分析。在處理后的連續(xù)心電信號(hào)中，對(duì)照所記錄事件的時(shí)間點(diǎn)，均截取5 min信號(hào)，一共四段，包括：基礎(chǔ)狀態(tài)(T0)、誘導(dǎo)(T1)、插管(T2)、插管后5 min(T3)。采用ECG DM for PC-80D軟件對(duì)所選取的四段心電信號(hào)進(jìn)行時(shí)域[RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差(SDNN)、相鄰RR間期差的均方根(RMSSD)]、頻域[總功率(TP)、高頻功率(HF)、低頻功率(LF)]以及非線性[Poincare散點(diǎn)圖的短軸(SD1)、散點(diǎn)圖的長(zhǎng)軸(SD2)]分析計(jì)算得出結(jié)果，同步記錄上述各時(shí)段對(duì)應(yīng)的HR、MAP和BIS值，再對(duì)所有分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。

2 結(jié)果

2.1 兩組不同時(shí)點(diǎn)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及BIS值比較 與T0、T1、T2時(shí)比較，T3時(shí)兩組HR明顯降低(P均<0.05)；T2、T3時(shí)R組HR明顯低于C組(P均<0.05)。與T0時(shí)比較，T1、T2、T3時(shí)兩組MAP和BIS值明顯降低(P均<0.05)，R組T1、T2時(shí)的MAP和T1、T2、T3時(shí)的BIS值明顯低于C組(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及BIS值的變化

注：與本組T0時(shí)比較，aP<0.05；與本組T1時(shí)比較，bP<0.05；與本組T2時(shí)比較，cP<0.05；與C組比較，dP<0.05。

2.2 兩組心率變異性分析指標(biāo)比較

2.2.1 時(shí)域分析指標(biāo) 與T0時(shí)比較，T1、T2時(shí)兩組SDNN明顯升高(P均<0.05)；與T1時(shí)比較，兩組T2時(shí)和R組T3時(shí)SDNN明顯降低(P均<0.05)；T3時(shí)兩組SDNN明顯低于T2(P均<0.05)。與T0時(shí)相比，R組T1時(shí)和兩組T3時(shí)RMSSD明顯降低(P均<0.05)。見表3。

表3 兩組不同時(shí)點(diǎn)時(shí)域分析指標(biāo)比較

注：與本組T0時(shí)比較，aP<0.05；與本組T1時(shí)比較，bP<0.05；與本組T2時(shí)比較，cP<0.05。

2.2.2 頻域分析指標(biāo) 與T0時(shí)相比，T1、T2時(shí)兩組lgTP明顯升高(P均<0.05)；與T1時(shí)比較，R組T2時(shí)和兩組T3時(shí)lgTP明顯降低(P均<0.05)；T3時(shí)兩組lgTP明顯低于T2(P<0.05)。與T0時(shí)比較，T1時(shí)兩組LF/HF明顯升高(P均<0.05)，T3兩組LF/HF明顯降低(P<0.05)；與T1時(shí)比較，R組T2時(shí)和兩組T3時(shí)LF/HF明顯降低(P均<0.05)；與T2時(shí)比較，C組T3時(shí)LF/HF明顯降低(P<0.05)；在T2時(shí)，R組LF/HF明顯低于C組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組不同時(shí)點(diǎn)頻域分析指標(biāo)比較

注：與本組T0時(shí)比較，aP<0.05；與本組T1時(shí)比較，bP<0.05；與本組T2時(shí)比較，cP<0.05；與C組比較，dP<0.05。

2.2.3 非線性分析指標(biāo) 與T0時(shí)相比，兩組T1、T2、T3時(shí)的SD1降低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在T1時(shí)，R組SD1低于C組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在T2、T3時(shí)，R組SD1高于C組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與T0時(shí)相比，兩組T1、T2時(shí)SD2明顯升高(P均<0.05)；與T1時(shí)比較，R組T2時(shí)和兩組T3時(shí)的SD2明顯降低(P<0.05)；兩組T3時(shí)SD2明顯低于T2(P<0.05)。見表5。

表5 兩組不同時(shí)點(diǎn)非線性分析指標(biāo)比較

注：與本組T0時(shí)比較，aP<0.05；與本組T1時(shí)比較，bP<0.05；與本組T2時(shí)比較，cP<0.05。

3 討論

對(duì)于甲狀腺手術(shù)中的喉返神經(jīng)保護(hù)，肌松藥的使用與喉返神經(jīng)監(jiān)測(cè)具有一定沖突。除此之外，像困難氣道及飽胃等患者的麻醉誘導(dǎo)，也不適于使用肌松藥[7]。氣管插管造成的機(jī)械刺激可能引起機(jī)體強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)，主要表現(xiàn)為交感神經(jīng)興奮、心率加快、血壓升高等，甚至可能誘發(fā)心肌缺血和心率失常，增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[8]。因此，在不使用肌松藥的情況下，氣管插管應(yīng)激反應(yīng)的預(yù)防及其評(píng)價(jià)就作為研究的重點(diǎn)。臨床HR、MAP、BIS三種常用監(jiān)測(cè)指標(biāo)，可以初步反映氣管插管應(yīng)激反應(yīng)的變化，但HR、MAP、BIS并不是特異性評(píng)價(jià)應(yīng)激反應(yīng)的指標(biāo)[9]。心率變異性分析可對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能做出量化評(píng)價(jià)，受到麻醉學(xué)界的廣泛關(guān)注[10]。目前臨床常用的心率變異性分析方法包括時(shí)域分析、頻域分析及非線性分析。時(shí)域分析以時(shí)間為自變量，分析心動(dòng)周期中RR間期的波動(dòng)情況，此方法是最早用于臨床心率變異性分析的指標(biāo)[11]，特點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單，其中較為有代表性的是SDNN、RMSSD。頻域分析在目前是使用頻率最高的心率變異性分析方法，其可以單獨(dú)分析出交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)分別的活動(dòng)[12]，其常用指標(biāo)為lgTP和LF/HF。在眾多的心率變異性非線性分析方法中，Poincare散點(diǎn)圖最常用，其中常用指標(biāo)為SD1、SD2[13]。本研究通過以上三種心率變異性分析法，探究了瑞芬太尼對(duì)無肌松氣管插管中自主神經(jīng)活動(dòng)性的影響。

本研究顯示，插管后兩組的HR均下降，且R組低于C組；在誘導(dǎo)和插管階段，兩組MAP、BIS值均下降，且R組低于C組。結(jié)果表明，從血流動(dòng)力學(xué)及麻醉深度的角度，瑞芬太尼在無肌松的麻醉誘導(dǎo)和插管階段中抑制應(yīng)激反應(yīng)效果較好，與劉松濤等[14]研究結(jié)果一致。瑞芬太尼作為阿片受體激動(dòng)劑，起效快，無明顯呼吸抑制，能夠抑制去甲腎上腺素及糖皮質(zhì)激素的分泌，這可能是其能較好地抑制氣管插管引起的心血管反應(yīng)的原因之一[15]。

SDNN指所有正常RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，為慢變化指標(biāo)。生理意義為自主神經(jīng)系統(tǒng)的總體反映，以交感神經(jīng)占主導(dǎo)作用。本研究顯示，兩組誘導(dǎo)和插管時(shí)的SDNN高于基礎(chǔ)狀態(tài)，整個(gè)麻醉誘導(dǎo)期間交感神經(jīng)興奮，從自主神經(jīng)的反應(yīng)來看應(yīng)激狀態(tài)明顯。其中誘導(dǎo)時(shí)R組SDNN略高，說明在誘導(dǎo)給藥期間，瑞芬太尼對(duì)機(jī)體自主神經(jīng)的干擾更加強(qiáng)烈，但從血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)上并未體現(xiàn)。兩組插管時(shí)SDNN均比誘導(dǎo)時(shí)下降，且R組更低，說明在此時(shí)點(diǎn)R組交感神經(jīng)抑制狀態(tài)更明顯，瑞芬太尼對(duì)插管的應(yīng)激起到了更好的抑制作用。另外，RMSSD指相鄰心動(dòng)周期的變化，與頻譜中的高頻成分相關(guān)，為心率變異性的快速變化，主要反映副交感神經(jīng)活動(dòng)性。本研究發(fā)現(xiàn)，兩組RMSSD數(shù)值在誘導(dǎo)階段均為下降狀態(tài)，但組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說明麻醉誘導(dǎo)期間機(jī)體的副交感神經(jīng)處于抑制狀態(tài)，且兩組副交感神經(jīng)抑制程度保持一致。在插管時(shí)，R組RMSSD數(shù)值升高，表明在氣管插管所致的應(yīng)激狀態(tài)下，R組對(duì)副交感的抑制更加輕微，瑞芬太尼對(duì)交感應(yīng)激反應(yīng)的阻斷作用更加完善。插管后期R組RMSSD數(shù)值對(duì)比誘導(dǎo)時(shí)略有上升，說明瑞芬太尼對(duì)副交感神經(jīng)的保護(hù)作用持續(xù)存在。C組RMSSD數(shù)值持續(xù)下降，說明誘導(dǎo)藥物和插管所帶來的應(yīng)激反應(yīng)，使副交感神經(jīng)呈持續(xù)抑制狀態(tài)。從時(shí)域指標(biāo)總體來看，瑞芬太尼誘導(dǎo)給藥時(shí)對(duì)自主神經(jīng)的干擾略強(qiáng)，但對(duì)插管時(shí)的應(yīng)激反應(yīng)抑制效果更佳，與劉妍雨等[16]研究結(jié)論相符，同時(shí)與本研究中的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)結(jié)果相吻合。

lgTP反映自主神經(jīng)的總體變化。本研究顯示，與基礎(chǔ)狀態(tài)相比，兩組lgTP在誘導(dǎo)和插管時(shí)均上升。說明受麻醉藥物及插管刺激影響，自主神經(jīng)系統(tǒng)總體上呈活躍的狀態(tài)。從數(shù)值上看，誘導(dǎo)時(shí)R組略高，說明在誘導(dǎo)給藥期間瑞芬太尼藥物一過性刺激所帶來的自主神經(jīng)影響略強(qiáng)，這與本研究的心率變異性時(shí)域結(jié)果相同，但誘導(dǎo)時(shí)所造成的這一自主神經(jīng)改變，在前述的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)中并未顯現(xiàn)。插管時(shí)兩組lgTP相比誘導(dǎo)時(shí)均下降，且R組下降明顯，說明交感神經(jīng)興奮性降低，瑞芬太尼對(duì)于插管的應(yīng)激反應(yīng)抑制更加明顯。插管后，兩組數(shù)值又回到基礎(chǔ)水平，且兩組數(shù)值基本接近，說明交感神經(jīng)活動(dòng)逐漸恢復(fù)至正常狀態(tài)。LF/HF是頻域分析中反映交感應(yīng)激最敏感的指標(biāo)[17]。本研究表明，兩組誘導(dǎo)時(shí)的LF/HF均比基礎(chǔ)狀態(tài)顯著升高，顯示麻醉誘導(dǎo)藥物對(duì)機(jī)體具有較強(qiáng)的干擾，同時(shí)R組的LF/HF高于C組，說明瑞芬太尼麻醉誘導(dǎo)對(duì)自主神經(jīng)的影響較強(qiáng)，今后需要在誘導(dǎo)劑量及注藥速度等方面進(jìn)一步優(yōu)化。插管時(shí)兩組數(shù)值均降低，且R組的數(shù)值顯著較低，這表明瑞芬太尼誘導(dǎo)下的插管應(yīng)激反應(yīng)更低，研究預(yù)期的臨床目的已經(jīng)達(dá)成，從自主神經(jīng)系統(tǒng)的角度觀察，R組的自主神經(jīng)活動(dòng)狀態(tài)要優(yōu)于C組。插管后應(yīng)激源消除，兩組的交感反應(yīng)均進(jìn)行性降低，組間無差異。

在散點(diǎn)圖中，SD1為短軸，對(duì)于迷走神經(jīng)的反映較敏感。本研究中兩組誘導(dǎo)時(shí)SD1均低于基礎(chǔ)狀態(tài)，且數(shù)值接近，說明麻醉誘導(dǎo)藥物對(duì)副交感神經(jīng)均有明顯的抑制作用。在插管和插管后期，R組SD1略有回升并保持平穩(wěn)，而C組持續(xù)下降，說明無肌松氣管插管使用瑞芬太尼有效抑制插管應(yīng)激，副交感神經(jīng)活動(dòng)性更高，且這一優(yōu)勢(shì)一直持續(xù)到插管后，也與前述的其他心率變異性快變化指標(biāo)表現(xiàn)一致。SD2是長(zhǎng)軸，對(duì)交感神經(jīng)的反映相對(duì)敏感。本研究中兩組誘導(dǎo)和插管階段的SD2均高于基礎(chǔ)狀態(tài)，整個(gè)麻醉誘導(dǎo)期間交感神經(jīng)興奮，應(yīng)激狀態(tài)明顯。其中誘導(dǎo)時(shí)R組SD2略高，說明在誘導(dǎo)給藥期間，瑞芬太尼對(duì)機(jī)體的自主神經(jīng)活動(dòng)干擾略強(qiáng)，但這一心率變異性多種分析方法的共性結(jié)果，在血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)上并未能體現(xiàn)。在插管時(shí)，兩組SD2均下降，R組較低，說明在此時(shí)點(diǎn)R組交感神經(jīng)抑制狀態(tài)更明顯，瑞芬太尼對(duì)插管的反應(yīng)起到了明顯的抑制作用。在插管后各種應(yīng)激性的刺激消退，交感神經(jīng)狀態(tài)恢復(fù)至基礎(chǔ)水平。

綜上所述，在本研究所關(guān)注的無肌松狀態(tài)下麻醉誘導(dǎo)插管的機(jī)體自主神經(jīng)反應(yīng)中，依據(jù)不同的心率變異性信號(hào)特征所進(jìn)行的各類分析方法，得出的結(jié)果表現(xiàn)為共同的指向。即誘導(dǎo)期間麻醉藥物對(duì)機(jī)體的自主神經(jīng)系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了顯著的影響，其中對(duì)副交感神經(jīng)的抑制，從插管一直持續(xù)到插管后。瑞芬太尼對(duì)插管應(yīng)激的抑制雖然要顯著好于順式阿曲庫銨，但其在麻醉誘導(dǎo)時(shí)對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響要略強(qiáng)于順式阿曲庫銨，而這些量化的自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)并不能通過常規(guī)的血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)獲得。提示，麻醉誘導(dǎo)使用瑞芬太尼雖然可以基本滿足無肌松條件下氣管插管的臨床條件，但今后仍應(yīng)在瑞芬太尼的給藥劑量及注藥速度等方面進(jìn)一步優(yōu)化。