急性创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)常伴脑血管自动调节(cerebrovascular autoregulation, CA)功能受损,导致颅内压(intracranial pressure, ICP)升高和脑血流量(cerebral blood flow, CBF)异常,此外脑血流对血压变化敏感性增加,使得患者短期内不良结局的发生率高达50%[1]。开颅手术作为TBI救治的重要手段,能够及时清除颅内血肿并降低颅内压,但术后疼痛及气管导管刺激可兴奋交感神经系统,导致血压升高,增加颅内再出血及二次手术的风险[2]。右美托咪定可抑制交感过度兴奋,减轻气管导管机械性刺激,被广泛用于围手术期管理[3]。而有研究显示,开颅术后约60%~84%的患者仍存在中至重度疼痛,主要源自头皮切口[4]。超声引导头皮神经阻滞(scalp nerve block, SNB)作为一种新型的区域阻滞技术,可有效减轻术后切口疼痛程度,近年被应用于清醒开颅和脑肿瘤开颅术后镇痛[5]。本研究拟评价超声引导SNB联合右美托咪定对急性TBI患者开颅术后脑血流的影响,为优化麻醉方案提供参考。
1 资料与方法 1.1 研究对象本研究为单中心随机对照临床试验。纳入2024年1月至2025年2月就诊于昆山市中医医院并接受急诊开颅手术的TBI(硬膜下出血)患者84例。纳入标准:性别不限,年龄25~65岁,身体质量指数(body mass index, BMI)18~30 kg/m2,美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级Ⅰ~Ⅲ级,入院时格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale, GCS)评分9~12分,病案资料完整。
排除标准:(1)入院时血压异常(严重高血压或低血压)、心率不稳定、心律失常、需紧急气管插管、瞳孔散大、脑疝、出血量≥600 mL、合并多发伤;(2)颅脑肿瘤疾病史;(3)心脑血管疾病史;(4)颈内动脉或大脑中动脉解剖变异或严重狭窄或斑块;(5)局麻药过敏史;(6)穿刺部位感染或破损或骨折;(7)凝血功能障碍。剔除标准:(1)手术时间 > 6 h;(2)围术期出现严重血流动力学异常;(3)二次手术;(4)术后死亡;(5)术后失访。
采用随机数字表法将患者分为2组:超声引导SNB联合右美托咪定组(SD组)和右美托咪定组(D组)。
本研究获昆山市中医医院医学伦理委员会批准(批准号:KZY2024-012-01),并签署知情同意书。并在中国临床试验注册中心完成注册,注册号为ChiCTR2400087969。
1.2 研究方法患者入室后监测心电图、血压、脉搏血氧饱和度,右颈内静脉穿刺置管监测中心静脉压(central venous pressure, CVP),桡动脉穿刺置管监测有创动脉压,鼻咽测温。麻醉诱导:依次静脉注射芬太尼(批号:AB40403331,宜昌人福药业)2~5 μg/kg、丙泊酚(批号:12412201,江苏盈科生物制药有限公司)1~2 mg/kg和顺阿曲库铵(批号:GD2475,浙江仙琚制药股份有限公司)0.2 mg/kg。两组患者均行气管插管全身麻醉,机械通气,采用容量控制模式,设置潮气量6~10 mL/kg,通气频率12~18次/min,吸气时间:呼气时间为1.0∶(1.5~2.0),吸入氧浓度为60%。根据血气结果调整通气参数,维持呼气末二氧化碳分压(end-tidal carbon dioxide, PETCO2)30~35 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。
干预措施:两组患者静脉输注负荷剂量右美托咪定(批号:12407291,遂成药业股份有限公司)1 μg/kg 10 min,后以0.3 μg/(kg·h)的速率持续泵注。SD组在气管插管机械通气完成后,行手术侧超声引导SNB,给予0.6%的甲磺酸罗哌卡因注射液(批号:24112951,石家庄四药有限公司),分别行眶上(2 mL)、滑车上(2 mL)、耳颞(2 mL)、枕大(5 mL)和枕小(5 mL)神经阻滞(图 1)。所有操作由两名熟练掌握超声引导SNB的高年资麻醉医师完成。
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图 1 超声引导SNB Fig 1 Ultrasound-guided SNB |
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麻醉维持:持续吸入1 %七氟烷(批号:24021531,上海恒瑞医药有限公司),静脉输注瑞芬太尼(批号:AC4050291,宜昌人福药业)0.05~0.30 μg/(kg·min),丙泊酚2~5 mg/(kg·h),根据需要间断给予芬太尼、顺阿曲库铵,调整瑞芬太尼或丙泊酚剂量。术中根据CVP调整液体管理方案,及时补充晶体和胶体,必要时输注新鲜冰冻血浆和少白细胞红细胞,维持CVP 5~12 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)。术中根据情况酌情使用血管活性药物,维持收缩压90~180 mmHg,平均动脉压 > 60 mmHg,心率60~100次/min。同时术中维持体温在36~37 ℃。
手术前由神经外科医师行ICP监测传感器置入,选择血肿侧Kocher点(侧脑室额角穿刺点)为置入点,将调零后的脑实质型ICP监测传感器(Codman,美国)置入脑实质内2.0 cm左右,妥善固定后连接ICP监护仪(Codman ICP Express,美国)行ICP监测。
术毕停用所有麻醉药物,继续泵注右美托咪定维持镇静,带气管导管回病房或重症监护室。次日全面评估患者意识状态、呼吸功能等指标。
分别于术毕即刻(T0)、术后2 h(T1)、术后6 h(T2)时,采用经颅多普勒超声(transcranial doppler, TCD)检测手术侧大脑中动脉(middle cerebral artery, MCA)峰值血流速度(peak systolic velocity, PSV)、平均血流速度(mean blood flow velocity, MBFV);记录ICP值;采用放射免疫法测定血清星形胶质细胞蛋白(S-100β)、神经原特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)浓度;记录术后6 h内高血压,心动过速,躁动等并发症的发生情况及血管活性药物使用率。
1.3 统计学方法采用PASS 15.0软件计算样本量。本研究以主要结局指标术后6 h PSV估算样本量。预试验结果显示,SD组术后6 h PSV为(110.45±18.17)cm/s,D组术后6 h PSV为(121.17±20.04)cm/s,设定双侧α=0.05,β=0.1,预计失访率为20%,预计样本量应为84例,两组各42例。
采用SPSS 22.0软件进行统计分析。正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验(Levene检验方差齐性);组内不同时间点比较采用重复测量方差分析,组间同一时间点比较采用独立样本t检验。计数资料以例数或百分比(%)表示,采用χ2检验或Fisher确切概率法。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 患者的一般情况本研究最初选择实施手术治疗的急性TBI患者84例,后剔除5例,1例围术期出现严重血流动力学异常,1例手术时间超过6 h,2例再次手术,1例术后失访,最终79例患者纳入统计分析,其中SD组40例,D组39例(图 2)。两组患者一般资料比较差异均无统计学意义(均P > 0.05),见表 1。
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图 2 患者入组流程图 Fig 2 Flowchart of selection of the patients |
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指标 | SD组(n=40) | D组(n=39) | t/χ2值 | P值 |
年龄(岁)a | 51.73 ± 6.24 | 52.47 ± 6.93 | -0.499 | 0.619 |
男性/女性(例) | 28/12 | 29/10 | 0.187 | 0.666 |
BMI(kg/m2)a | 22.38 ± 2.16 | 22.45 ± 2.37 | -0.137 | 0.891 |
ASA Ⅰ级/Ⅱ级/Ⅲ级(例) | 14/23/3 | 13/24/2 | 0.246 | 0.884 |
术前GCS评分(分)a | 10.82 ± 0.91 | 10.76 ± 0.78 | 0.314 | 0.754 |
手术时间(min)a | 207.39 ± 27.16 | 215.74 ± 30.51 | -1.286 | 0.202 |
麻醉时间(mL)a | 218.46 ± 29.37 | 224.35 ± 31.06 | -0.866 | 0.389 |
注:BMI为体质量指数,ASA为美国麻醉医师学会,GCS为格拉斯哥昏迷量表,a为(x±s),b为例(%) |
与T0相比,SD组T1、T2时,PSV、MBFV差异无统计学意义(F=0.370, P=0.692; F=0.171, P=0.843);D组T1、T2时PSV、MBFV升高(F=7.487, P=0.001; F=4.245, P=0.017)。与D组相比,SD组T1、T2时PSV、MBFV均降低(P < 0.05),见表 2。
指标 | SD组(n=40) | D组(n=39) | t值 | P值 |
PSV(cm/s) | ||||
T0 | 109.05 ± 17.65 | 110.63 ±18.49 | -0.389 | 0.699 |
T1 | 110.84 ± 18.32 | 125.04 ± 20.43 | -3.254 | 0.002 |
T2 | 112.61 ± 19.52 | 126.83 ± 21.76 | -3.059 | 0.003 |
MBFV(cm/s) | ||||
T0 | 56.34 ± 6.81 | 57.82 ± 6.93 | -0.957 | 0.341 |
T1 | 56.92 ± 6.97 | 61.75 ± 8.34 | -2.796 | 0.007 |
T2 | 57.24 ± 7.13 | 62.81 ± 8.54 | -3.150 | 0.002 |
注:PSV为峰值血流速度,MBFV为平均血流速度 |
与D组相比,SD组T1、T2时ICP降低(P < 0.05),见表 3。
指标 | SD组(n=40) | D组(n=39) | t值 | P值 |
ICP(mmHg) | ||||
T0 | 10.71 ± 3.42 | 10.92 ± 3.57 | -0.267 | 0.790 |
T1 | 11.28 ± 3.65 | 13.74 ± 4.06 | -2.834 | 0.006 |
T2 | 11.54 ± 3.84 | 13.92 ± 4.37 | -2.573 | 0.012 |
注:ICP为颅内压 |
与D组相比,SD组T1、T2时S-100β蛋白和NSE浓度均降低(P < 0.05),见表 4。
指标 | SD组(n=40) | D组(n=39) | t值 | P值 |
S-100β蛋白(mmol/L) | ||||
T0 | 0.54 ± 0.03 | 0.55 ± 0.03 | -1.481 | 0.143 |
T1 | 0.68 ± 0.06 | 0.74 ± 0.07 | -4.094 | <0.001 |
T2 | 0.75 ± 0.05 | 0.82 ± 0.09 | -4.287 | <0.001 |
NSE(mmol/L) | ||||
T0 | 12.78 ± 1.24 | 12.85 ± 1.19 | -0.256 | 0.799 |
T1 | 16.89 ± 1.43 | 19.74 ± 1.62 | -8.295 | <0.001 |
T2 | 20.14 ± 1.79 | 23.06 ± 1.95 | -6.936 | <0.001 |
注:S-100β为星形胶质细胞蛋白,NSE为神经原特异性烯醇化酶 |
与D组相比,SD组术后躁动、高血压的发生率及血管活性药物使用率均下降(P < 0.05),见表 5。
指标 | SD组(n=40) | D组(n=39) | 统计值 | P值 |
高血压 | 3(7.5) | 14(36) | 9.429 | 0.002 |
心动过速 | 2(5) | 2(5) | 0.237 | 0.626 |
躁动发生率 | 4(10) | 14(36) | 7.528 | 0.006 |
血管活性药物使用率 | 3(7.5) | 14(36) | 9.429 | 0.002 |
CBF受交感神经活动、CA功能等多种因素调控,同时还受到麻醉药物、动脉血氧分压、动脉血二氧化碳分压以及气道压等的影响[6]。在本研究中,吸入氧浓度、PETCO2、气道压、CVP和体温控制在稳定范围内,一定程度上均衡了上述因素对CBF的干扰。研究证实,TBI患者CA功能受损,创伤后早期脑血流速度增快,ICP增高,血压的微小波动即可引发脑容积、脑血流和脑血管压力的显著变化,因此围术期维持适当的血压水平至关重要[7]。
颅脑外伤患者术后保留气管导管是常见的管理措施。右美托咪定作为一种高选择性α2-肾上腺素能受体激动剂,具有镇静、减轻血压和心率波动以及稳定血流动力学的作用。研究显示,在麻醉诱导前泵住右美托咪定1 μg/kg 15 min,可调节颅脑手术患者脑氧供需平衡,改善脑血流灌注,尤其在插管全身麻醉后,能显著减少CBF和ICP参数的波动[8]。另有研究表明,在诱导前静脉输注右美托咪定1.0 μg/kg,后以0.2~0.4 μg/(kg·h)的速率维持,可维持脑外伤手术患者术中血流动力学稳定,并减轻炎性反应[9]。本研究参考临床推荐用量使用右美托咪定,以确保其在发挥治疗作用的同时,最大限度地保障患者安全。
术后镇痛不完善可使血压增高、心率加快,进而引起ICP增高。研究显示,开颅术后疼痛程度高,主要由头部皮肤及肌肉的切割和牵拉所致[10]。SNB可有效阻断头部交感神经传导,抑制处理头皮引发的血流动力学剧烈波动,并提供完善的围术期镇痛效果,其最常阻滞包括枕大神经、枕小神经、耳颞神经、眶上神经和滑车上神经[11]。本研究采用超声引导实施SNB,定位精确,操作简便,用时少,安全性高,尤其适用于解剖结构复杂或个体差异较大的患者。本课题组前期探讨了右美托咪定-SNB联合全麻用于TBI患者开颅术的效果,结果显示两者合用可优化镇痛效果,维持术中血流动力学平稳。
研究证实CBF与脑血流速度呈高度线性相关,TCD检测MCA血流动力学参数并分析其变化,可了解CBF变化[12]。开颅手术对TBI患者双侧大脑半球脑血流速的效果,手术侧比非手术侧更明显[13]。本研究结果示,SD组T0、T1、T2时PSV、MBFV差异无统计学意义,而D组T1、T2时较T0时PSV、MBFV升高;同时与D组相比,SD组T1、T2时PSV、MBFV降低,提示超声引导SNB联合右美托咪定可在一定程度上稳定TBI患者开颅术后的CBF,分析原因与两者联合使用后具有完善的镇痛、镇静作用,维持血流动力学平稳相关。
国内外颅脑损伤诊治指南将ICP监测作为多模态监测的核心。脑外伤术后颅内压反复增高是一种严重的临床问题,可由脑水肿、术后出现新的出血或血肿形成,脑血管扩张致CBF异常等有关[14]。本研究结果显示,与D组相比,SD组在T1、T2时ICP降低,提示超声引导SNB联合右美托咪定可稳定TBI患者开颅术后的ICP,然而在实际工作中,其ICP值的绝对差异可能没有临床意义。
稳定的脑血流动力学和ICP是神经功能恢复的基础[15]。血清S-100β蛋白和NSE水平对早期神经细胞损伤的判断具有高度敏感度和特异度,其浓度与神经功能损伤严重程度呈正相关,被广泛用于脑损伤研究实验中[16]。本研究检测了3个不同时点三者的浓度变化,结果显示:与D组相比,SD组T1、T2时S-100β蛋白和NSE浓度均降低,提示超声引导SNB联合右美托咪定可在一定程度上减轻神经细胞损伤;既往文献的结果支持本研究[17]。
术后躁动亦可导致血压增高、心率加快,加重ICP、脑组织缺血、缺氧。从术后并发症方面看,本研究中SD组术后躁动、高血压的发生率及血管活性药物使用率均下降,均与SNB联合右美托咪定具有良好的镇痛及镇静作用有关。2组术后心动过速的发生率差异无统计学意义,与右美托咪定对心脏具有负性变时作用有关[18]。
本研究的不足之处:首先,本研究脑血流动力学参数只选择了术后早期3个时点,随着继发性脑损伤程度的不断变化,脑血流动力学也变得愈发复杂;其次,TCD监测也受诸多因素影响,如肥胖、解剖异常、过厚的颞骨等都会导致声窗信号欠佳及信号质量。
综上所述,超声引导SNB联合右美托咪定用于TBI患者开颅术后,可在一定程度上稳定脑血流和ICP,减轻神经细胞损伤,降低术后并发症发生率。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
作者贡献声明 赵赢、冯树全、张代玲:课题实施、病例收集;俞灵:围术期随访;潘鹏:数据整理;孙贺斌:统计分析;费建平:研究指导、论文修改;乔世刚:课题设计、论文撰写
临床试验注册:中国临床试验注册中心(ChiCTR2400087969)
Trail registration: Chinese Clinical Trail registry (ChiCTR2400087969)
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