减少全麻药副作用的两种策略区域阻滞和针麻的并发症调查及机制

减少全麻药副作用的两种策略区域阻滞和针麻的并发症调查及机制 分类号 第四军医大学 U D C The Fourth Military Medical University 密 级 博士学位 减少全麻药副作用的两种策略 区域阻滞和针麻的并发症调查及机制研究 霍婷婷培 养 类 别 全日制学 位 类 型 学术学位一级学科专业类 临床医学二级学科专业 麻醉学研 究 方 向 神经保护指 导 教 师 熊利泽教授(主任医师)培 养 单 位 西京医院麻醉科 二 O 一三年五月 独 创 性 声 明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名: 日期: 保 护 知 识 产 权 声 明 本人完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位为第四军医大学。本人保证毕业离校后，发表论文等使用本论文工作成果时第一署名单位仍然为第四军医大学。学校可以公布论文的全部或部分内容含电子版，保密内容除外，可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文;学校有权允许论文被查阅借阅，并在校园网上提供论文内容的浏览和下载服务。同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》等，并可浏览和下载，同时享受《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定的相关权益。 论文作者签名: 导师签名: 日期: 第四军医大学博士学位论文 目录缩略语表 1中文摘要 4ABSTRACT 9前言 15文献回顾 17正文 37 第一部分 多中心区域阻滞麻醉并发症的临床调查 37 1 参与单位及调查流程 37 2 调查项目与内容 40 3 结果 43 4 讨论 49 第二部分 针麻的镇静作用和机制 51 1 受试者的筛选 51 2 仪器设备 52 2 实验流程 55 3 电针预处理方法 57 4 功能磁共振数据采集 58 5 功能磁共振数据预处理 58 6 统计学处理 59 7 结果 59 8 讨论 66小 结 69参考文献 70附 录 80个人简历和研究成果 83致 谢 84 第四军医大学博士学位论文 缩略语表缩略词 英文全称 中文全称 American Society of Regional Anesthesia and 美国区域麻醉及疼痛治疗ASRA Pain Medicine 协会 ASA American Society of Anesthesiology 美国麻醉医师协会 EB epidural anesthesia 硬膜外麻醉 蛛网膜下腔麻醉(脊椎麻 SB spinal anesthesia 醉或腰麻)CSEA combined spinal and epidural anesthesia 腰硬联合麻醉 CNS central nervous system 中枢神经系统 TNS transient nerve root irritability syndrome 暂时性神经根激惹综合征PDPH postdural puncture headache 穿刺后头痛 CSF cerebrospinal fluid 脑脊液LMWH low molecular weight heparin 低分子量肝素 CES caudal equinea syndrome 马尾综合征 EA electroacupuncture 电针 BIS bispectral index 脑电双频指数 LF low frequency 低频功率MHR mean heart rate 平均心率 BBB blood-brain barrier 血脑屏障MPFC medial part of the prefrontal cortex 前额皮质内侧部 PET positron emission tomography 正电子发射断层成像 -1- 第四军医大学博士学位论文SPECT single photon emission computed tomography 单光子发射断层成像EEG eleetroencephalography 脑电图MEG magnetoencephalography 脑磁扫描法fMR functional magnetic resonance imaging 功能磁共振成像AEP auditory evoked potential 听觉诱发电位fMRI functional magnetic reasonance imaging 功能磁共振成像BOLD blood oxygen level dependent 血氧水平依 赖ReHo regional homogeneity 局部一致性KCC Kendalls coefficient concordance 肯德尔和谐系数MNI montreal neurological institute 蒙特利尔神经病学研究所CPR cardio-pulmonary resuscitation 心肺复苏 CA cardiac arrest 心脏骤停 ICU intensive care unit 监护病房TURP transurethral resection of prostate 经尿道前列腺切除术 Tn troponin 肌钙蛋白 CK creatine kinase 肌酸激酶 CA catecholamines 儿茶酚胺 MA manual acupuncture 手针 transcuataneous electroacupunctureTEAS 经皮神经电刺激 stimulationPAG periaqueductal gray 中脑导水管周围灰质ACC anterior cingulate codex 前扣带回5-HT 5-hydroxytryptamine 5-羟色胺 -2- 第四军医大学博士学位论文GABA gamma-aminobutyric acid γ-氨基丁酸PGE2 prostaglandin E2 前列腺素 E2CCK cholecystokinin 缩胆囊素 FDA food and drug administration 食品和药物管理局BAEP brainstem auditory evoked potential 脑干听觉诱发电位MLAEP middle latency auditory evoked potentials 中潜伏期听觉诱发电位LLAEP long-latency auditory evoked potentials 长潜伏期听觉诱发电位PASL pulse arterial spin labeling imaging 脉冲动脉自旋标记成像 DTI based on diffusion tensor imaging 脑白质纤维素成像 FOV field of view 视野 EPI echo planar imaging 平面回波成像SPM8 statistical parametric mapping8 统计参数图 8 静息态功能磁共振数据分REST Resting state fMRI data analysis toolkit 析工具包 -3- 第四军医大学博士学位论文 减少全麻药副作用的两种策略 区域阻滞和针麻的并发症调查及机制 博士研究生:霍婷婷 导 师:熊利泽 教 授 辅 导 教 师:王 强 副教授 第四军医大学西京医院麻醉科，西安 710032 资助基金项目:教育部创新团队(2010CCTD01) 国家自然科学基金重点项目(30930091) 中文摘要关键词:区域阻滞麻醉;并发症;发生率;中国;电针;脑电双频指数;镇静; 功能磁共振成像;局部一致性 自维也纳人Koller发现局部应用可卡因有止痛效应后，麻醉药的使用经历了百余年的历程，给外科手术的发展带来了巨大的空间。目前，麻醉学已进入了一个快速发展的阶段。随着麻醉技术和药物的不断更新，因麻醉导致的并发症已经越来越少。1944年Gillespie统计的因麻醉导致的死亡率为1/1000;而到了上世纪60年代Memery(1965)的麻省私人医院的麻醉死亡率已经减少到了1:3145，1999年美国医学机构(Institute of Medicine，IOM)下属卫生保健质量委员会的报告指出，近年来麻醉安全大大改善，已证实的麻醉死亡率由二十世纪八十年代的万分之二下降到二十世纪末的二十万至三十万分之一1-4，因而麻醉的安全性越来越被人们所认同。但是，这并不能说明麻醉是绝对安全的，在如今的医疗条件下如果再出现因麻醉而导致的死亡，是很不被人们接受和极其严重的事件。2009年美国麻醉学杂志发表了一篇文章，关于调查从1999年至2005年间全美因麻醉导致死亡的病例有2211例5，其中有 -4- 第四军医大学博士学位论文46.6是因为麻醉药物过量所引起的，又有42.5是因为麻醉药物的副反应所引起的。并且绝大部分的药物不良反应是因为全身麻醉药物过量应用所导致的，因此减少麻醉药物的用量就成为降低因麻醉所导致死亡的重要策略。 区域阻滞麻醉已经被国内外证实在复合全麻的过程中可以明显的减少麻醉药品的用量6-8，并且很多手术单独使用区域阻滞麻醉可以避免全麻带来的并发症，因此，区域阻滞麻醉就成为一个非常有效的减少全麻药物所导致并发症的措施之一。而区域阻滞麻醉的安全性如何,它又有哪些并发症呢,为了了解区域阻滞麻醉的情况，法国9、瑞典10、美国等发达国家针对区域阻滞麻醉的并发症做了很多临床多中心、大样本调查，而 我国还没有这方面的资料。因此，调查中国区域阻滞麻醉并发症的现状就成为我们刻不容缓的任务。本研究由第四军医大学西京医院牵头，联合全国11家三级甲等教学医院的麻醉中心，进行了为期25个月的多中心区域阻滞麻醉的临床调查，主要调查目前中国区域阻滞麻醉的并发症发生的类型比例、性别差异、科室分布及相关因素，以了解在中国区域阻滞麻醉并发症的现状，为中国麻醉的发展提供一个可靠的参考数据。 除了区域阻滞麻醉可以减少全麻中麻醉药物的用量以外。在上世纪五、六十年代我国临床工作者首先证明，针刺能够有效应用于包括开颅、开胸11等高难度复杂手术，起到一定镇痛的作用。我们实验室也证实了针刺具有协同药物麻醉的效应，可以减少全麻中麻醉药物的用量。因此进一步推广针刺麻醉是减少全麻药物用量的途径之一。对针刺麻醉的效应和机制进行研究，有重要的科学意义和应用价值。过去有研究证明针刺运用于麻醉有镇痛效应，这也是其运用于麻醉的一个主要原因。镇静作用是全麻中的另一个重要因素，但针刺是否有镇静作用还不清楚，因此本课题就针刺的镇静作用进行了人体实验研究，并通过功能磁共振的方法进一步 中心区域阻滞麻醉并发症调查目的 调查全国探讨了可能的相关机制。第一部分 多 11所三级甲等教学医院麻醉中心临床实施区域阻滞麻醉操作的病人，统计发生区域阻滞麻醉并发症的类型比例、性别差异、科室分布及相关因素。方法 首先召集全国11家三级甲等教学医院的相关负责麻醉医生进行调查前培训和统 -5- 第四军医大学博士学位论文一标准;调查时在上级医生的指导和监管下由临床麻醉医生填写《区域麻醉神经并发症记录单》，并由专职的麻醉医生进行术后并发症的随访调查，并及时将记录单的数据输入建立的ACCESS 2003数据库中。该调查共进行了25个月，最后利用SQLserver系统进行数据汇总，中国目前区域阻滞麻醉并发症的发生情况和相关的影响因素。结果 本课题在25个月的调查研究中，共收集11家三级甲等医院麻醉中心进行区域阻滞麻醉操作的病例106569份，其中因急诊等原因未及时录入而流失了4228 例，流失率为4。完成调查的所有病例中包括硬膜外麻醉35698例，腰硬联合麻醉49673例，腰麻12723例，臂丛麻醉8316例和颈丛麻醉701例。发生各种并发症的一共有313例，发生率为29.4/104，包括:严重并发症37例(其中Horner征9例，喉返神经阻滞6例，心脏骤停1例，血肿2例，抽搐5例，导管折断1例，截瘫1例，马尾综合症2例和异常广泛阻滞10例)，发生率3.5/10000;头痛145例，发生率1.4/103;暂时性神经激惹131例，发生率1.2/103。发生的313例并发症中有23例有超过7天的残余症状。在严重并发症中男性的并发症发生率为3.3/104;女性并发症的发生率为3.4/104，男女间无明显差异。调查中严重并发症发生率最高的科室是血管外科(7.7/104)，最少的是产科、胸外科和整形外科。椎管内麻醉中出现严重并发症最高的是骶管麻醉(28/104)。神经阻滞麻醉中严重并发症发生率最高的是颈丛麻醉(1.4);在臂丛麻醉中用易感法定位进行麻醉的发生严重并发症的有19例，而应用超声引导的方法进行臂丛麻醉的只有2例出现了严重的并发症。结论 通过全国多中心、大样本、前瞻性的临床调查，我们提供了中国区域阻滞麻醉总体并发症的发生率、严重并发症的比例、在临床各个外科分布的情况、男女分布的情况、椎管内麻醉和神经阻滞麻醉中各类麻醉方法所可能发生严重并发症的比例以及临床中使用B超引导下进行的臂丛麻醉发生并发症的数据。本临床调查填补了我国区域阻滞麻醉并发症发生情况的空白，为探讨应对策略提供了资料，对临床区域阻滞麻醉有一定的指导作用。第二部分 针麻的镇静作用和机制研究目的 探讨针麻是否可以降低 BIS 值而产生镇静作用，并用功能磁共振的方法探讨针 -6- 第四军医大学博士学位 论文刺产生镇静作用的机制。方法 15 名年龄在 20 岁至 35 岁的年轻受试者，女 性 8 位，男性 7 位。随机分为 3 组n15:电针组(EA):电针刺激双侧风池穴、 安眠穴、合谷穴、神门穴、足三里以及三阴交穴;旁开组(Con):电针刺激所选 穴位旁开 1-2cm 处;对照组Sham:将电极片固定在所选穴位上，但不进行电刺激。 每位受试者均在随机三天中同一时间段(晚 18 点-21 点)内、相对恒定温度 (18-22?C)、湿度(30-40)的条件下，避免任何噪音的干扰，分别进行三种不同 的实验测试。在实验开始前嘱受试者静卧休息 15min 后，先进行 fMRI 扫描 17mim，分别按照定位像、T2 加权平扫、T1 加权薄层平扫 、BOLD(血氧水平依 赖扫描)和 PASL脉冲动脉自旋标记成像)的顺序，然后立刻进行 30min 的电针 刺激。在电针过程中每 5min 记录受试者的血压、心率、指脉氧饱和度以及 BIS 值; 电针刺激结束后再进行 17min 的 fMRI 扫描，顺序是定位像、T1 加权薄层平扫、 BOLD(血氧水平依赖扫描)。结果 1)BIS 值的组内比较:电针组:电针刺激各 BIS 值有差异(Plt0.001)，而时间点的 BIS 值均下降，均与刺激前(0 min)的 电针过程中各时间点的 BIS 值间无明显统计学差异;旁开组:仅电针后 5min、 10min 及 15min 的 BIS 值略有下降，与 0min间均有明显的统计学差异(P 分别 为 0.007，0.004，0.010)，但刺激后其余时间点(20min、 与 25min 和 30min) 0min 的 BIS 值间无明显统计学差异; 除 对照组: 10min的 BIS 值低于 0min 的 Plt0.05外，余时间点各组间的 BIS 值无明显统计学差异。BIS 值的组间比较:电针 组与另两组的 BIS 值在 0min 无差异;5min 时电针组均比旁开组及对照组的 BIS 值低，有统计学差异分别是 P0.010 及 P0.045;10min 时电针组与旁开组及对照组 的 BIS 值均有统计学差异分别是 P0.035 及 P0.014;15min时电针组与对照组的 BIS 值也有统计学差异(P0.036，与旁开组的 BIS 值无差别(P0.067);20min 时 电针组与对照组的 BIS 值有统计学差异(P0.031，与旁开组的 BIS 值也有统计学 差异(P0.008);25min 时电针组与旁开组及对照组的 BIS 值均有统计学差异分别 是 P0.014 及 P0.018;30min 时电针组与旁开组的 BIS 值也有统计学差异 (P0.043，但与对照组的 BIS 值无差别(P0.229)。2)功能磁共振结果:方差分 析结果显示，与旁开组和对照组相比较，电针后 ReHo存在差异的脑区有双侧前扣 带回、双侧额上回内侧、左侧额上回，这些脑区 ReHo 都是降低的。在 P 值小于 0.05，采用 AlphaSim 校正后团块大小超过 85 个体素的条件 -7- 第四军医大学博 士学位论文下没有发现 ReHo 增高的脑区。结论 1)电针刺激可以明显降低 BIS 值，证明电针刺激有一定的镇静作用，这可能 是针刺麻醉效应的机制之一。 2)实 验中电针对大脑双侧前扣带回(ACC)、双侧额上回内侧(MPFC)以及 左侧额上 回具有显著的负激活效应。从而降低人脑默认网络(DMN)的激 活使其司职的自 发心理状态的监控及其他高级认知活动减弱，从而达到使受 试者镇静的效应。 -8- 第四军医大学博士学位论文 Two strategies for the reducing the adverse effect of general anesthetheticeInvestigate the regional anesthesia complications and study on acupuncture sedative action Candidate for master: Tingting Huo Supervisor: Lize Xiong Tutor: Qiang WangDepartment of Anesthesiology Xijing Hospital Forth Military Medical University Xi’an 710032 ChinaSponsored Programs: Ministry of Education Innovation Team Beijing China grant2010CCTD01 to Dr. Xiong The Major Program of National Natural Science Foundation ofChina Beijing grant 30930091 to Dr. Xiong AbstractKey words: regional anesthesia complication incidence China EA BIS sedation fMRI ReHoBackground The use of narcotics has been developing for a hundred years since the analgesiceffect of local application of cocaine was discovered by Keller of Vienna which hasbrought great progress for the development of surgry. At present anesthesiology hasentered a stage of rapid development. With the anesthetic technology and anaes.