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儿童肝移植麻醉及围术期处理

儿童肝移植麻醉及围术期处理
肝移植是治疗终末期肝病唯一有效的手段。截止2018年,上海交通大学医学院附属仁济医院(以下简称仁济医院)完成儿童肝移植1,637例,占据中国大陆完成手术总数的三分之二,其中79%的儿童<3岁,多数受体体重低于10公斤。活体肝移植是仁济医院儿童肝移植最常见的类型,2010年12月仁济医院实施第一例劈裂肝移植;2012年实施首例公民逝世后器官捐献(DCD)儿童肝移植。仁济医院完成的儿童肝移植手术不仅数量多,患儿预后质量也较高,儿童肝移植术后3年生存率高达90.3%,5年生存率为89.3%。

 

▽ 儿童肝移植麻醉管理
 
患儿入室
 
<1岁患儿一般可直接抱入手术室,采取父母陪伴式吸入诱导,术前右美托咪定2~3μg/kg滴鼻镇静。具体用药方法为:根据患儿体重计算所需右美托咪定用量,采用OT针筒取右美托咪定原液,OT针筒去针头后滴鼻,两侧鼻孔各半,观察15~20分钟后患儿可安静入室。
 
麻醉建立
 
患儿入室后建立基本监测(心电图和脉搏血氧饱和度),氧流量5L/min+8%七氟醚吸入镇静,患儿安静后可开放外周静脉。外周静脉穿刺是麻醉建立的难点和关键,此时应注意两点:第一,外周静脉易阻塞、易外漏;第二,术中麻醉药物和碳酸氢钠溶液禁止使用外周静脉通路。
 
麻醉诱导
 
麻醉诱导常用药物为咪达唑仑(0.05~0.1mg/kg)、舒芬太尼(0.5~1μg/kg)、罗库溴铵(0.6~1.2mg/kg)或顺式阿曲库铵(0.15mg/kg)。气管导管尽量选择钢丝加强型气管导管,这是因为相同型号的钢丝加强型气管导管比普通气管导管粗;4~6月左右患儿可尝试4.0号普通气管导管;普通气管导管接头处易脱落,需另外加强固定;完成气管插管后麻醉科医生务必听诊双肺,确认导管深度。
 
颈内静脉穿刺
 
颈内静脉常用穿刺方法有经锁骨上凹切迹颈内静脉穿刺、超声定位颈内静脉穿刺、超声引导颈内静脉穿刺。可于锁骨上凹切迹上方1~1.5cm处,于皮肤成60°进针,回抽静脉血后,左手拇指与食指、中指捏紧针头与针筒连接处,缓慢放平穿刺针至45°左右,让手紧靠患儿皮肤,有利于手的稳定。颈内静脉穿刺时破皮要适度,旋转前进更容易置入导管。颈内静脉导管置入深度常用计算公式为身高/10-1(身高<100cm)或身高/10-2(身高>100cm)。
 
PICCO穿刺
 

所有患儿均进行脉搏指数连续心输出量(PICCO)穿刺,常采用套管针辅助引导穿刺法或B超引导下钢针直接穿刺法。PICCO穿刺时应避免反复穿刺,及时换对侧穿刺或更换医生穿刺,必要时放弃穿刺;导管接头处注意旋紧,避免脱开。

 

麻醉管理

 

无肝前期麻醉管理 无肝前期属于病肝游离阶段,先天性胆道闭锁患儿前期已接受葛西手术,腹腔粘连严重、创面渗血多,肝移植术中患儿有意外大出血可能。针对患儿存在肝功能异常、低蛋白血症、凝血功能异常、代谢性酸中毒、电解质水平紊乱、贫血、循环容量不足的特点,麻醉管理重在积极扩容、改善贫血、纠正酸中毒和电解质水平紊乱。

 

无肝期麻醉管理 无肝期为供肝血管吻合阶段,活体肝移植主要吻合肝静脉和门静脉,DCD肝移植主要吻合肝上下腔静脉、肝下下腔静脉和门静脉。无肝期下腔静脉、门静脉阻断,造成心输出量降低和血压下降;肾脏低灌注少尿或无尿;下肢和内脏静脉回流受阻,无氧代谢增加,造成血乳酸水平升高;肝糖原分解代谢降低,糖异生降低,导致血糖降低。麻醉管理重在维持生命体征平稳,如无肝期循环容量相对不足,可应用血管活性药物;如无肝期循环容量绝对不足,用药同时可输注白蛋白扩容。同时维持体温正常,继续纠正酸中毒和电解质紊乱,平稳度过无肝期。

 

新肝开放期麻醉管理 活体肝移植开放下腔静脉、门静脉,DCD肝移植开放肝上下腔静脉、肝下下腔静脉、门静脉。患儿在新肝开放期经历如下病理生理变化:随着下腔静脉开放,回心血量增加,血压升高;门静脉开放,低温血液、酸性代谢产物回心,炎性细胞因子释放,进入心肺系统,抑制心肌收缩力,转而血压下降,心率减慢;电解质水平紊乱,易诱发心律失常。麻醉管理时应积极应用血管活性药物,维持患儿生命体征平稳,同时积极外科复温,对症处理高钾血症导致的心动过缓。

 

新肝期麻醉管理 新肝期手术特点为肝动脉吻合、胆肠吻合和外科止血,患儿新肝功能缓慢恢复。术前凝血功能差的患儿创面渗血严重,贫血、代谢性酸中毒和严重的电解质紊乱。麻醉管理要点为:每隔一小时复查一次血气分析,积极纠正酸中毒和电解质紊乱;改善贫血状态;动脉吻合结束后纠正凝血功能紊乱;维持循环稳定;保证肝脏、肾脏灌注,关注尿量。

 

 

术中麻醉维持

 

术中维麻醉持采用静吸复合麻醉:舒芬太尼0.5~2μg/kg/h、罗库溴铵0.3mg/kg/h、右美托咪定0.2~1μg/kg/h、七氟醚1%~2%维持。

 

术中呼吸管理

 

气管插管后,通气是否恰当以听诊呼吸音、观察胸廓起伏度以及结合呼气末二氧化碳分压来确定;肝脏手术操作容易改变胸腔内压力,从而影响呼吸,需密切观察和及时调整;患儿体位变动后,需要再次确认气管导管和接口。呼吸首选压力控制通气(PCV)模式,潮气量设置为8~10ml/kg,分钟通气量(MV)为100~200ml/kg;吸气峰压一般维持在12~20cmH2O,最大不超过30cmH2O;呼吸频率为18~22次/分,吸呼比设置为1∶1.5;吸入氧浓度为60%~80%。

 

术中循环管理

 

术中常用监测项目为有创动脉压(ABP)、中心静脉压(CVP)、每博量变异度(SVV)、体循环阻力指数(SVRI)、全心舒张末期容积(GEDI)、血管外肺水指数(ELWI)和尿量。麻醉科医生应重视PICCO在肝移植术中的应用,因为肝移植手术不同阶段的容量管理需求并不同,麻醉科医生在关注外科手术操作和出血情况的同时,既要防止低血容量,又要防止容量过负荷,并合理应用血管活性药物。

 

术中液体管理

 

术中液体选择有晶体液、白蛋白、5%葡萄糖溶液、红细胞悬液、血浆。晶体液可选用乳酸林格氏液、醋酸林格氏液或生理盐水;白蛋白主要用于扩容,术前严重低蛋白血症、大量腹水的患者应适当增加白蛋白用量;5%葡萄糖溶液常规用量为100ml,后续依据血糖监测结果应用;血红蛋白(Hb)浓度<7g/dl时输注红细胞悬液,维持8g/dl<Hb<10g/dl;血浆输注用于严重凝血功能不全[凝血酶原时间(PT)>16秒]的患儿。一般情况较好的患儿,晶胶比为2∶1,低蛋白血症患儿,术中可适当增加白蛋白用量。

 

术中凝血功能监测

 

患儿术前凝血功能较差,长时间、大面积的创面渗血是肝移植手术出血多的主要原因,而且外科止血手段有限,因此,术中凝血功能监测非常重要。儿童肝移植术中强调“相对不凝”和“不能过凝”,这是因为肝动脉最细、极易栓塞,一旦肝动脉栓塞,手术也就失败了。术中强调血栓弹力图(TEG)全面监测凝血和纤溶全过程及血小板功能,应当加强TEG在肝移植术中的应用和指导作用。

 

▽ 儿童肝移植围术期处理

 

肝脏手术门静脉栓塞的预防

 

传统观点认为慢性肝病是一种获得性出血性疾病,但是于2011年发表在N Engl J Med的研究强调,不同慢性肝病患者的临床表现不同,抗凝与促凝血之间的失衡也会导致血栓形成,肝脏手术后部分患者可能发生门静脉栓塞。麻醉科医生应及时依据TEG监测结果,维持抗凝与促凝血之间的平衡。

 

肝硬化性心肌病

 

所有肝硬化患者都可能存在心肌病,且患者对于循环波动、内环境紊乱的代偿能力明显下降。肝硬化性心肌病分为三期(表):心功能下降期、代偿期和心衰期。针对大多数血管加压素水平较低的患者,单次静脉注射(3U)和持续输注(3U)血管加压素有效,SVR可增加33%;100mg亚甲蓝单次静脉注射可治疗肝移植术中对儿茶酚胺或血管加压素抵抗的低血压;部分学者尝试使用甘氨酸后叶加压素,处理肝硬化性心肌病。

 

             表 肝硬化性心肌病临床分期

 

肝硬化患者的肺部疾患

 

肝肺综合征(HPS)和门脉高压相关肺动脉高压(PoPH)是肝硬化患者常见的肺部合并疾病,PoPH(阻力血管的收缩与重构)与HPS(微血管扩张与血管新生)有着不同的病理生理机制,但是两者一直被混用。PoPH有三个诊断标准:平均肺动脉压(MPAP)≥25mmHg、肺血管阻力(PVR)≥240dynes/s/cm5;肺动脉楔压(PAWP)<15mmHg,PoPH是进展性疾病,逐步发展成为右心衰,甚至导致死亡,围术期支持右心功能是供受体生存的关键。新肝再灌注后有一个不可预测的心输出量增加过程,可导致平均肺动脉压显著升高。PoPH具体处理流程见图。

 

                        图 PoPH决策树

 

HPS临床表现为缺氧、紫绀、蜘蛛痣和直立性缺氧(Platypnea)-仰卧呼吸(Orthodeoxia)综合征。儿童肝硬化患者中HPS发病率为20%,HPS死亡率是同等严重肝硬化无HPS者的两倍。HPS无有效治疗药物,其处理原则为支持治疗维持动脉血氧分压(PaO2)在88%以上。

 

围术期急性肾功能不全

 

预先存在的肾功能损害、血流动力学不稳定、腔静脉受压和应用静脉-静脉转流、围术期出血和输血、炎症介质和再灌注期内皮功能障碍是肝移植围术期发生急性肾功能不全的危险因素。利尿剂、甘露醇治疗的肾保护作用尚无证据证实。大量随机对照研究和荟萃分析都不能证明传统肾保护剂多巴胺的益处,但是肾剂量多巴胺仍然在临床使用。

 

▽ 儿童肝移植临床研究

 

仁济医院麻醉科团队在儿童肝移植围术期管理领域开展了两项重要研究。第一项研究是于2020年发表在World J Gastronenterol、历时十年、纳入544例儿童肝移植病例的回顾性研究,研究者通过分析发现,2006年至2016年的十年间儿童肝移植总数逐年增加;术后患者死亡主要发生在术后3个月内;伴随着诊疗技术的发展,儿童肝移植术后总体生存率不断提高;通过多因素分析发现,重症监护病房(ICU)逗留时间、PELD评分、术前Hb水平是影响患儿术后一年生存率的独立危险因素,而ICU逗留时间、手术时长、PELD评分是影响术后三年生存率的独立危险因素。

 

第二项研究是研究团队借助430例儿童活体肝移植病例进行回顾性分析,探讨影响患儿预后的围术期危险因素、指标,并构建生存预测模型:患儿死亡主要发生在术后6个月内,死亡原因主要是移植物失功、脓血症、多器官功能障碍综合征(MODS)和严重肺炎等;通过多因素生存分析,研究者最终筛选出四个显著影响患儿预后和总体生存率的围术期危险因素,分别是移植物-受体体重比、PELD评分、中性粒细胞/淋巴细胞比值,以及术中是否使用去甲肾上腺素。

 

仁济医院麻醉科团队正在此领域进行其他多项临床研究,期待研究结果可以进一步指导儿童肝移植手术的围术期管理,改善患儿预后。

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俞卫锋

主任医师

上海交通大学医学院附属仁济医院

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文章 麻醉学科:舒适化医疗实践之路

▽ 舒适化医疗的理论 随着社会经济的发展以及医疗技术的进步,患者就医的需求呈现多元化的特点,从原本解除病痛、安全的基本需求,转变为追求舒适化医疗的更高层次需求,更加注重精神满足、诊疗环境和人文关怀等。 当今的舒适化医疗是为了满足不舒适、基本舒适和非常舒适状态的患者在生理、精神心理、社会文化和环境四个方面更舒适的需求,其是以患者或家属为中心的理论,包含3个层次的内容,第一个层次是消除疾病本身带来的疼痛、不适;第二个层次是减少或消除诊疗过程中的次生不适;第三个层次是人文或心理的安慰和舒适,缓解患者的恐惧、忧虑或绝望。舒适化医疗同时也强调医护人员的舒适,提高医护人员的工作热情和积极性,从而有利于患者的康复。舒适化医疗的应用领域非常广泛,如患者的护理、临终关怀、无痛诊疗、围术期舒适管理和疼痛管理等,维也纳总医院和梅奥诊所都是舒适化医院的典范,值得我们借鉴和学习。 ▽ 国内舒适化医疗的发展趋势 目前,我国面临医疗资源不足、利用率低,只关注基本医疗目标,多元化需求得不到满足等一系列问题。因此,国内舒适化医疗亟待发展。目前我们应当关注的重点是无痛诊疗,其定义是医务人员通过使用一定的药物和技术方法,使患者在安全、无痛和无恐惧的状态下接受医疗检查和治疗的一种新的医疗服务模式。之所以舒适化医疗重点关注无痛诊疗,原因有以下五点:无痛是患者生理、心理的基本需求;无痛诊疗遍及医院各方面,患者需求量大;无痛诊疗可操作性和可实现性较强;已有成熟的无痛技术,麻醉科可作为一个可靠的平台;社会效益大。无痛诊疗需要开展的项目很多,如无痛内镜、无痛人流、无痛分娩、无痛牙科、晚期癌症之痛、术后镇痛等,该从何做起,是个值得思考的问题。 根据中国肿瘤登记年报2008版和国际癌症研究中心(IARC)的统计结果,2008年全球胃癌的新发病例为98.9万,中国占比为46.8%(46.3万);因胃癌死亡病例73.7万,中国占比为47.8%(35.2万)。由此可见,提高我国胃癌内镜早诊率迫在眉睫。据统计,我国2011年早期胃癌诊断率60%。无痛内镜可以是无痛医院的一个开端。有研究证实,中国无痛胃镜的使用比例远低于其他国家。且从2008年至2012年,我国胃肠镜检查人数增长率远高于疾病患者数增长率,无痛胃镜增长率远高于胃肠镜检查增长率,说明越来越多的人群关注在疾病诊疗过程中的感受和舒适度。 ▽ 舒适化医疗存在的问题 舒适化医疗目前存在的几个主要问题,包括管理模式混乱、人员素质高低不齐、药物随意使用、流程欠缺规范、各科室协调度差、医疗风险高等,其核心问题是缺乏安全管理意识和规范管理方法。以无痛内镜中心为例,其规划缺少前瞻意识,如场地规划、人员配置、项目设定方面;缺少规范管理,如管理模式、药物使用、人员素质方面;缺少协调配合,如各科室的配合、与院方的配合、医护人员协调配合等诸多问题,从而导致麻醉科医生工作积极性不高,且医疗风险高,安全隐患大。 同时,我国无痛诊疗质量控制现状面临场地设备不足,流程管理混乱,人员资质问题和药物使用等几个问题。场地设备问题包括场地不符合指南标准以及设备不全,缺乏可靠供氧源、监护设备、急救设备、麻醉设备;流程管理问题包括缺乏合理的患者预约、合理的工作安排、必要的患者跟踪、必要的麻醉前评估、规范的麻醉操作、安全的麻醉后处理;人员资质方面存在非麻醉专业医生和麻醉护士行使麻醉的现象;药物使用问题包括多种药物混合使用、药品浪费现象严重、非合格药物使用和药物使用过量。 ▽ 舒适化医疗的成果 通过各方面的协调和不断的努力,我国的无痛诊疗已初有成效,华中科技大学同济医学院附属同济医院响应卫生部的号召,创建了“癌痛规范化治疗示范病房”;上海交通大学医学院附属仁济医院(后简称为仁济医院)大力发展日间手术,以增加患者的舒适体验;佛山市第一人民医院自2005年以来全面展开无痛项目,致力于建立无痛医院。总而言之,我国的内镜诊疗临床应用技术呈飞速发展趋势,无痛内镜已有成功的实践和经验,尽管相比国外仍显滞后,但应以此为榜样,大力发展无痛诊疗技术和舒适化医疗。 ▽ 舒适化医疗思考和实践 真正意义上的舒适化医疗,需重视患者因疾病本身以及医疗操作过程中出现的所有疼痛现象,全方位开展镇痛治疗,而每个项目的开展都离不开麻醉科医生的介入,因此舒适化医疗的开展及无痛医院的建设这一过程应当由麻醉科来领导。无痛中心的管理模式主要有三种,单一项目模式,内镜中心模式和集中管理模式。单一项目模式是由各科室自行负责,麻醉科医生临时到各科室实行无痛技术,其优点是节约场地,但有诸多弊端,如人力资源严重浪费、医疗成本高、安全隐患大、不利于科室建设和提高等。内镜中心模式是由麻醉科统一规划管理,管理形式类似于手术室,由麻醉科医生实施无痛技术、监测生命体征,各科医生到内镜中心进行内镜操作检查。其优点为可以共享设备资源、减少医疗成本、利于科室建设、降低医疗风险;缺点为需要一定规格的场地,前期投入较大,管理制度不明确。集中管理模式是由麻醉科统一规划管理,管理形式类似于普通其他科室,与内镜中心模式的区别在于自己聘用消化内镜医生在内镜中心进行内镜操作检查,属于内镜中心编制,其与内镜中心模式相比,更利于科室管理,并且规避了科室间配合以及奖金分配不合理等矛盾因素。因此,无痛中心的管理思路应是以麻醉科主导管理的集中管理模式。 ▽ 我国舒适化医疗的展望 在舒适化医疗发展的进程中,麻醉科应当成为推动其发展的主导学科,其应具备以下能力:集中管理,提高效率,确保医疗安全的能力;具备良好沟通协调的能力;能够为危急重症和发生麻醉意外的患者提供及时有效的生命支持。2014年,由姚尚龙、李兆申教授等人发起并组织了《消化内镜诊疗的镇静/麻醉管理》标准的起草和申报,有望对消化内镜诊疗起到一定的指导作用。2013~2015年,在20个省的24家医院,均设立中国医师协会麻醉学医师分会—无痛内镜培训基地,共开展40余场无痛内镜培训班,进行规范化操作流程的培训。此外,全国范围内已开展10场“舒适化医疗专家论坛”,积极促进了各地学科间的协作以及无痛诊疗技术的开展和规范。

俞卫锋

主任医师

上海交通大学医学院附属仁济医院

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文章 术前疼痛易化术后认知功能障碍

术后认知功能障碍(POCD)可增加术后并发症发生率与死亡率、延长住院时间,还可能与阿尔茨海默症(AD)相关,因此近年来备受关注。俞卫锋教授团队关注术前疼痛与POCD的关系,提出术前疼痛通过中脑导水管周围灰质这一痛觉信息中继站影响中缝背核,继而影响五羟色胺能神经元通路对前额叶皮层等认知功能脑区的作用,最终在手术、麻醉等因素的刺激下影响POCD的发生。 ▽ POCD简介 术后认知功能障碍(POCD)的定义为记忆力、注意力的减弱以及获取信息速度的下降。神经心理学测试表明,认知功能下降主要与手术、麻醉等因素相关。越来越多的研究关注到POCD,因为其不但是神经科学的重要问题,也是麻醉学科关注的热点话题。 POCD可引起术后死亡率增高、术后并发症增加、住院时间延长、社会资源浪费,还与阿尔茨海默症(AD)相关。目前,尚无改善认知功能的特效药物,如何发现POCD的危险因素并加以预防和处理,就显得尤为重要。 POCD的术前危险因素包括高龄、低教育水平、睡眠障碍、精神类疾病等;术中危险因素包括手术类型、麻醉药物、低血压与缺氧等;术后危险因素则包括重症监护、炎症、术后并发症等。俞卫锋教授团队关注于术前已存在慢性疼痛的患者是否术后更容易发生POCD。 疼痛是许多患者就诊时的第一主诉,无论是癌性疼痛、炎性疼痛还是神经病理性疼痛,均可能对手术患者造成如下影响:第一,可能引起伤害性感受反应即疼痛;第二,还可能造成厌恶、抑郁、焦虑等不良情绪反应,后者又会进一步影响患者的认知功能。 ▽ 术前疼痛与POCD:是否相关? 第一步,通过临床研究论证术前疼痛与POCD的关系 纳入标准 ①年龄在18~60岁之间;②能理解研究目的并签署知情同意书;③需要在全身麻醉下接受骨关节镜手术;④能够与研究者良好交流及遵照整个试验要求。 排除标准 ①存在手术相关禁忌证;②既往合并冠心病、严重脑血管疾病史等内科疾病;③合并关节痛以外的其他部位疼痛,如头痛、腰背痛等;④既往明确存在认知功能障碍;⑤磁共振检查禁忌证;⑥有酒精滥用史;⑦既往有大手术或二次手术史;⑧既往有头颅外伤史;⑨妊娠;⑩近期参加其他临床试验;⑪交流障碍或不能配合。 研究方法 研究者经过筛选后共纳入76例患者,并将所有患者分为存在慢性疼痛的观察组(n=38)和无慢性疼痛的对照组(n=38)。术前访视内容包括疼痛相关评估、镇痛药使用情况记录、认知功能评估、磁共振检查。并于术后24小时、术后2周、术后6周及术后3个月进行随访,随访内容为疼痛评估、镇痛药物使用情况及认知功能评估,此外,在术后3个月再次进行头颅磁共振检查。认知功能评估方法采用SKT量表,该量表包括物体命名、即刻回忆、读数、数字排序、数字归位、数图形、转换命名、再次回忆及找出物体共9个子项目,尤其适用于罹患轻度认知功能损伤或轻到中度痴呆的患者,可进行床旁测试。研究者利用5个平行量表以消除学习效应(图1)。 图1 研究方案设计 研究结果 疼痛相关指标显示,观察组患者术后24小时VAS疼痛评分较术前显著下降,两组患者在其他随访节点的VAS疼痛评分无明显差异;SKT成分分析表明,观察组患者的注意力(成分1)在术后2周较术前有显著改善,但在各随访节点均显著差于对照组,两组患者的记忆力(成分2)在术后1天较术前有一过性恶化,2周后均明显改善并稳定,两组间无显著差异;SKT综合评分显示,观察组患者术前、术后1天显著差于对照组,2周后明显改善并稳定。 研究结论 ①慢性疼痛会导致非老年患者认知功能(主要是注意力方面)减退,但对其记忆力无明显影响;②非老年慢性疼痛患者术后疼痛得到缓解,注意力改善,术后POCD无明显增加;③非老年慢性疼痛患者认知水平明显受损,即使术后疼痛消失,3个月内认知功能仍然无法恢复到正常。 临床研究存在许多无法排除的影响因素,因此,需利用动物实验进一步深入分析术前疼痛这个独立因素对POCD的影响。 第二步,通过动物实验进一步论证术前疼痛与POCD的关系 研究者采用雄性SD大鼠足底注射完全福氏佐剂(CFA)造炎性疼痛模型,通过Morris水迷宫行为学测试大鼠认知水平,用吸入1.5%~2%七氟醚3小时代替手术过程,镇痛干预采用腹腔注射曲马多/帕瑞昔布。Morris水迷宫观察指标包括训练潜伏期(空间学习能力的标准)、目标象限时间百分比(空间记忆力的标准)及反转潜伏期(认知灵活性的标准)。疼痛模型分为慢性疼痛模型(注射CFA七天后测试)与急性疼痛模型(注射CFA一天后测试)。 慢性疼痛模型实验流程为:第一次水迷宫测定认知功能基线后,足底注射CFA/生理盐水建模,七天后第二次水迷宫测试慢性疼痛对认知功能的影响,吸入/不吸入七氟醚麻醉,七天后第三次水迷宫测试慢性疼痛对麻醉后认知功能的影响。 结果表明:①慢性疼痛可损伤大鼠的空间记忆能力和认知灵活性;②单纯麻醉对大鼠认知灵活性无影响;③慢性疼痛可损伤大鼠术后认知灵活性。 急性疼痛模型实验流程为:第一次水迷宫测定认知功能基线后,足底注射CFA/生理盐水建模一天后吸入/不吸入七氟烷麻醉,次日第二次水迷宫测试急性疼痛对麻醉后认知功能的影响。 结果表明:①急性疼痛对大鼠的空间记忆力和认知灵活性无影响;②单纯麻醉对大鼠术后认知灵活性无影响;③麻醉对急性疼痛大鼠术后认知灵活性无损伤;④急性疼痛对大鼠麻醉后认知灵活性无损伤。 动物实验表明:①慢性疼痛可损伤大鼠认知功能,急性疼痛无此影响;②单纯七氟醚麻醉对大鼠术后功能无影响;③慢性疼痛可损伤大鼠麻醉后认知功能,急性疼痛无此影响。即慢性疼痛与手术麻醉对术后认知功能的影响存在“1+1﹥2”的关系。 ▽ 术前疼痛与POCD:影响机制? 中脑导水管周围灰质(PAG)是痛觉上行与下行传导的中继站,PAG与中缝背核(DR)在中脑尾端紧密相联,DR区是脑内五羟色胺(5-HT)的主要分泌区之一,并且,DR区的5-HT能神经元覆盖前脑区域神经投射,是大部分认知功能相关核团(海马、前额叶皮层)5-HT的最主要来源(图2)。因此,俞卫锋教授团队大胆假设,术前疼痛状态通过PAG区影响与之临近的DR区,造成5-HT合成、运输或释放等异常,进而影响前脑认知功能相关核团,在经过手术麻醉等刺激因素下,易化POCD的发生。 图2 研究背景依据(引自J Clin Invest.2010) 动物实验 急性疼痛模型免疫荧光结果显示,急性疼痛组大鼠DR区活化的5-HT能神经元无明显变化;而慢性疼痛模型免疫荧光结果则提示,慢性疼痛+麻醉组大鼠DR区活化的5-HT能神经元减少、慢性疼痛下DR区5-HT神经元数量减少、凋亡增加。大鼠脑脊液高效液相显示,慢性疼痛组脑脊液5-HT浓度降低、代谢产物5-HIAA增加,5-HIAA/5-HT比值增加。 临床研究 磁共振波谱分析(MRS)显示,慢性疼痛患者内侧前额叶皮层(mPFC)和PAG区谷氨酰胺(Glx)波明显异于对照组。进一步VAS评分及磁共振波谱(MRS)分析结果显示:①术前两组患者mPFC及PAG区的NAA/Cr、Cho/Cr、Glx/Cr值均无明显差异,而VAS疼痛评分差异显著;②术后慢性疼痛组Glx/Cr值明显低于对照组,其他指标无差异。 ▽ 术前疼痛干预与POCD 镇痛处理实验流程为:第一次水迷宫测试认知功能基线,足底皮下注射CFA/生理盐水建模并连续腹腔注射曲马多/帕瑞昔布(20mg/kg)镇痛7天后,吸入/不吸入七氟醚麻醉,再过7天行第二次水迷宫测试镇痛对麻醉后认知功能的影响。 结果提示,镇痛处理可逆转慢性疼痛大鼠麻醉的空间记忆力及认知灵活性损伤。进一步验证了术前慢性疼痛可易化POCD。 临床转化:急慢性疼痛与术后认知功能 临床转化1 痛觉信息的持续刺激可影响大脑认知功能内稳态平衡,正在或已经导致大脑认知功能的病理性重构。慢性疼痛使认知功能处于“亚健康”状态,可能在手术、麻醉等因素刺激下加速POCD的发生。上述系列研究结果都表明,急性疼痛对手术患者的认知功能无损伤作用,慢性疼痛可直接导致认知功能损伤。临床上,麻醉科医生、疼痛科医生应注意慢性疼痛患者的围术期管理,降低POCD发生率。 临床转化2 5-HT参与感觉形成、认知控制及情绪调节,其突触传递调节缺失将导致相应神经网络功能损伤。慢性疼痛状态下PAG及DR区神经元兴奋性变化,尚待进一步研究。上述动物实验初步表明,慢性疼痛大鼠麻醉后DR区活化的5-HT能神经元减少。 俞卫锋教授指出,麻醉科医生需完善自身对POCD术前危险因素的认识,关注术前疼痛管理以降低POCD发生率。术前慢性疼痛易化POCD的具体机制尚待深入研究。

俞卫锋

主任医师

上海交通大学医学院附属仁济医院

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