郭墨池 孫建良
止血帶起源于中世紀(jì),是一種袖帶式壓迫裝置,通過向捆綁在肢體近端的止血帶注入氣體,達(dá)到設(shè)定的壓力范圍,以此阻斷血流,達(dá)到控制肢體遠(yuǎn)端動(dòng)靜脈循環(huán)的目的,目前已廣泛用于四肢手術(shù)中。止血帶的發(fā)明與臨床應(yīng)用不但顯著減少了四肢遠(yuǎn)端手術(shù)術(shù)中出血,更重要的是給外科醫(yī)生提供了清晰的手術(shù)視野,便于精細(xì)分辨人體解剖結(jié)構(gòu),減少手術(shù)操作相關(guān)并發(fā)癥。但止血帶使用期間也可產(chǎn)生止血帶相關(guān)神經(jīng)肌肉的潛在損傷,并引發(fā)止血帶疼痛、頑固性高血壓,嚴(yán)重者甚至引發(fā)患者中風(fēng)等不良后果[1]。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)就止血帶疼痛的臨床表現(xiàn)、發(fā)生機(jī)制、預(yù)防和治療作一綜述,旨在為臨床控制止血帶疼痛提供新思路,以滿足當(dāng)前日間手術(shù)、舒適化醫(yī)療和快速康復(fù)外科的需求。
1.1 止血帶疼痛的定義 止血帶疼痛是指止血帶使用過程中患者感到捆綁止血帶部位及遠(yuǎn)端肢體的疼痛不適,此種疼痛性質(zhì)可表現(xiàn)為麻木、沉重、憋脹、燒灼樣等,進(jìn)而使患者交感神經(jīng)興奮,血壓、心率持續(xù)升高,嚴(yán)重時(shí)影響手術(shù)順利進(jìn)行,甚至引發(fā)患者心腦血管意外。
1.2 C類纖維自發(fā)性放電與止血帶疼痛 目前認(rèn)為止血帶疼痛與止血帶下方的無髓鞘C類纖維自發(fā)性放電有關(guān)。隨著超聲技術(shù)的廣泛應(yīng)用,研究者可精準(zhǔn)阻斷軀體神經(jīng)和交感神經(jīng)。眾所周知,主動(dòng)脈、髂動(dòng)脈和股動(dòng)脈被包裹在一個(gè)細(xì)小的網(wǎng)狀神經(jīng)外膜叢中,其中也包含血管運(yùn)動(dòng)的交感神經(jīng)C 纖維。Wahal 等[2]研究發(fā)現(xiàn)超聲引導(dǎo)下腹股溝水平股動(dòng)脈前內(nèi)側(cè)注射1.5%甲哌卡因,在不阻滯股神經(jīng)的條件下,阻滯股動(dòng)脈周圍C 類神經(jīng)纖維可減輕全麻下患者止血帶疼痛引起的高血壓,減少術(shù)中艾司洛爾的應(yīng)用。這再次印證了C類神經(jīng)纖維在止血帶疼痛產(chǎn)生和防治中所起的重要作用。
1.3 N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic Acid,NMDA)系統(tǒng)與止血帶疼痛 Lee等[3]將止血帶應(yīng)用于大鼠下肢根部,充氣60 min后可使大鼠脊髓水平c-fos mRNA 表達(dá)增加。脊髓水平c-fos mRNA的表達(dá)可反映急慢性傷害刺激的程度,因此該研究結(jié)果表明止血帶長(zhǎng)時(shí)間壓迫可引發(fā)大鼠傷害性應(yīng)激反應(yīng)。而在止血帶充氣前給予NMDA 受體拮抗劑硫酸鎂或氯胺酮,則可降低止血帶充氣后大鼠脊髓c-fos mRNA的表達(dá),減緩止血帶疼痛所致的應(yīng)激反應(yīng),抑制止血帶充氣誘發(fā)的心率、血壓升高等不良反應(yīng);臨床觀察發(fā)現(xiàn),全身麻醉膝關(guān)節(jié)手術(shù)患者止血帶充氣前給予硫酸鎂或氯胺酮也可抑制患者術(shù)中止血帶引起的血壓增高。上述基礎(chǔ)與臨床研究都表明NMDA 系統(tǒng)參與了止血帶壓迫產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)。但由于硫酸鎂和氯胺酮具有輕微激動(dòng)阿片受體作用,因此這些研究尚無法證明止血帶壓迫產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)是完全由NMDA受體引發(fā)。
谷氨酸是一種興奮性氨基酸,也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要神經(jīng)遞質(zhì)。谷氨酸可作用于NMDA 受體,可增強(qiáng)神經(jīng)突觸后膜細(xì)胞對(duì)傳入信號(hào)的敏感性并產(chǎn)生中樞性敏化[4]。Cherng等[5]在大鼠下肢股動(dòng)脈結(jié)扎缺血缺氧模型研究中發(fā)現(xiàn),大鼠腦脊液中谷氨酸濃度并不增高,恢復(fù)血流后,大鼠腦脊液中的谷氨酸也無明顯變化;而在大鼠下肢止血帶充氣30 min后,腦脊液中谷氨酸濃度增高,止血帶放氣后,腦脊液中谷氨酸濃度又恢復(fù)到基線水平。該研究表明鞘內(nèi)谷氨酸濃度增高與下肢動(dòng)脈阻斷所致缺血缺氧并不相關(guān),而與止血帶下方的組織壓迫有關(guān)。從而證明止血帶長(zhǎng)時(shí)間(大于30 min)充氣壓迫不但引起大鼠下肢受壓部位C 類神經(jīng)纖維放電,還可增加大鼠腦脊液谷氨酸濃度。本研究雖尚無法證實(shí)C類神經(jīng)纖維放電與大鼠腦脊液谷氨酸濃度增高直接有關(guān),也無法證明止血帶壓迫增高的谷氨酸激活NMDA受體,促使痛覺過敏的發(fā)生,但為止血帶疼痛的潛在發(fā)生機(jī)制提供新的思路??傊寡獛С錃鈮浩绕湎路浇M織的C 類神經(jīng)纖維,引發(fā)C 類神經(jīng)纖維自發(fā)性放電,進(jìn)而釋放神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸,激活NMDA系統(tǒng),產(chǎn)生中樞性敏化,將止血帶壓迫引起的持續(xù)性機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化成傷害性刺激,可能是止血帶疼痛發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。
1.4 組織低糖低氧環(huán)境與止血帶疼痛 止血帶充氣后阻斷肢體動(dòng)靜脈循環(huán),在提供清晰的手術(shù)視野的同時(shí)也造成了組織缺血缺氧,進(jìn)而引發(fā)肢體遠(yuǎn)端低糖、低氧和高乳酸環(huán)境。而低糖、低氧的環(huán)境可進(jìn)一步增加C 類纖維的放電潛能。研究表明,兔角膜神經(jīng)中的C 類纖維在體外低氧條件下,C 類神經(jīng)纖維動(dòng)作電位放電頻率增加213±3.4%;在體外低糖條件下,C 類神經(jīng)纖維動(dòng)作電位放電頻率增加653±28%,而兔角膜神經(jīng)中A-δ纖維在低糖低氧條件下動(dòng)作電位放電頻率卻不受影響[6]。
Ejaz 等[7]研究發(fā)現(xiàn)硬膜外麻醉下行下肢手術(shù)患者,大腿根部止血帶充氣壓迫60~70 min,遠(yuǎn)端皮下組織、腓腸肌、跟骨骨松質(zhì)組織間液中葡萄糖濃度顯著降低,同時(shí)乳酸濃度增高。雖然上述研究結(jié)果尚不能直接說明止血帶的使用導(dǎo)致神經(jīng)纖維的缺血缺氧狀態(tài),但是至少提示神經(jīng)纖維處于低糖低氧的組織環(huán)境。還有臨床研究發(fā)現(xiàn),止血帶充氣前預(yù)先給患者吸入50%氧氣,可降低患者止血帶疼痛的視覺模擬疼痛評(píng)分(visual analogue score,VAS),并延長(zhǎng)VAS達(dá)到4分的時(shí)間[8],這可能是因?yàn)樘岣呶胙鯘舛雀纳屏酥寡獛нh(yuǎn)端組織的血液含氧量,有利于延長(zhǎng)組織的有氧呼吸時(shí)間,減少無氧酵解時(shí)間從而降低無氧酵解時(shí)乳酸等酸性產(chǎn)物的生成和蓄積。由此可見止血帶充氣壓迫可誘導(dǎo)止血帶下方C類神經(jīng)纖維自發(fā)性放電,同時(shí)止血帶阻斷動(dòng)靜脈血流所致的組織細(xì)胞低糖低氧環(huán)境,進(jìn)一步激發(fā)了C 類神經(jīng)纖維的放電潛能,從而誘發(fā)或加重止血帶疼痛。
2.1 加強(qiáng)止血帶下方C 類神經(jīng)纖維阻滯 已知上肢止血帶捆綁部位的上臂內(nèi)側(cè)接受由來自于胸2肋間神經(jīng)分支的肋間臂神經(jīng)支配。研究發(fā)現(xiàn),腋窩后半部皮下局麻藥浸潤(rùn)以及超聲引導(dǎo)下肋間臂神經(jīng)阻滯被證實(shí)可改善腋路臂叢神經(jīng)阻滯患者對(duì)止血帶的耐受[9,10],其機(jī)制可能是單純腋路臂叢神經(jīng)阻滯只阻斷止血帶下方上臂前外側(cè)皮膚的C類神經(jīng)纖維,而增加腋窩處局麻藥浸潤(rùn)或完善肋間臂神經(jīng)阻滯,可進(jìn)一步阻斷止血帶下方上臂內(nèi)側(cè)皮膚的C 類神經(jīng)纖維。
α2-腎上腺素受體激動(dòng)劑具有一定局麻效果。已知兔角膜完全由C 類神經(jīng)纖維和Aδ 神經(jīng)纖維支配,可樂定對(duì)兔角膜表面麻醉的作用是普魯卡因的140 倍。臨床研究表明,可樂定聯(lián)合利多卡因靜脈局部麻醉用于上臂遠(yuǎn)端手術(shù),可改善患者對(duì)止血帶的耐受,術(shù)后的鎮(zhèn)靜評(píng)分更高,這可能與可樂定增強(qiáng)了利多卡因?qū)類神經(jīng)纖維的阻滯強(qiáng)度并延長(zhǎng)了阻滯時(shí)間有關(guān)。右美托咪啶對(duì)α2-腎上腺素受體的選擇是可樂定的8 倍,且半衰期更短[11]。有臨床研究表明,1 μg/kg右美托咪啶聯(lián)合羅哌卡因行肌間溝及腋路臂叢麻醉可延緩患者止血帶疼痛的發(fā)生時(shí)間[12]。此外,腰麻患者重比重布比卡因藥聯(lián)合右美托咪啶(5 μg)可降低下肢止血帶疼痛的發(fā)生率,但可能會(huì)加重止血帶放氣后的低血壓[13]。
2.2 阻斷NMDA 系統(tǒng) 止血帶充氣壓迫止血帶下方組織中的C 類神經(jīng)纖維,引發(fā)C 類神經(jīng)纖維自發(fā)性放電并釋放谷氨酸,進(jìn)而激活NMDA受體系統(tǒng)。有臨床研究表明在止血帶充氣前靜脈預(yù)先給與氯胺酮(0.1 mg/kg)或硫酸鎂(4 g),可顯著降低止血帶充氣壓迫后清醒健康志愿者止血帶疼痛的VAS[14,15]。氯胺酮和硫酸鎂作為NMDA受體拮抗劑,可降低NMDA系統(tǒng)活性,防止C類纖維放電造成的痛覺敏化。
2.3 改善低糖低氧環(huán)境 止血帶阻斷肢體血供后,肢體處于缺血狀態(tài),導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)缺血缺氧和高能磷酸化合物分解增多,無氧代謝產(chǎn)物蓄積。止血帶充氣壓迫造成的低糖低氧高乳酸環(huán)境,促進(jìn)C 類神經(jīng)纖維的放電潛能。預(yù)先靜脈給予2 g 磷酸肌酸鈉,可抑制骨科患者術(shù)中因長(zhǎng)時(shí)間使用止血帶引起的高血壓和心率加快,并可降低止血帶造成的遠(yuǎn)端肢體靜脈血乳酸濃度。磷酸肌酸鈉是一種為機(jī)體提供能量的外源性制劑,有存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)ATP 的雙重作用,目前主要用于心臟停搏液以保護(hù)心肌細(xì)胞;在缺血、能量代謝障礙等病理狀態(tài)下,磷酸肌酸鈉能快速降解為磷酸肌酸,為機(jī)體提供能量,從而減少了酸性物質(zhì)的大量生成,阻止胞內(nèi)酶的活性改變,進(jìn)而降低C 類神經(jīng)纖維的持續(xù)放電潛能[16],預(yù)防或緩解止血帶疼痛。
近年來B超可視化技術(shù)在臨床麻醉應(yīng)用發(fā)展迅速,各種上下肢神經(jīng)阻滯技術(shù)雖然可滿意地控制患者手術(shù)創(chuàng)傷,但是仍無法完全預(yù)防止血帶疼痛的發(fā)生,術(shù)中常出現(xiàn)頑固性高血壓,對(duì)止血帶放氣后誘發(fā)的血壓驟降也無滿意的預(yù)防手段,大幅度的血壓波動(dòng)對(duì)老年患者心血管系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)不容忽視,嚴(yán)重者甚至可引發(fā)止血帶休克[17]。止血帶放氣后的血壓驟降與放氣后外周血管阻力降低有關(guān),同時(shí)患肢缺血缺氧期間蓄積的酸性代謝產(chǎn)物等回流入體循環(huán)也是原因之一。低氧代謝產(chǎn)物腺苷、乳酸等物質(zhì)均具有擴(kuò)張血管、抑制心臟功能的作用[13]。
止血帶疼痛的發(fā)生機(jī)制目前尚不完全清楚,多種證據(jù)表明C類神經(jīng)纖維在止血帶疼痛的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。阻斷止血帶下方的C類神經(jīng)纖維放電,抑制C類神經(jīng)纖維放電激活的NMDA系統(tǒng),改善止血帶造成的低糖低氧環(huán)境,對(duì)止血帶疼痛的預(yù)防和控制有積極意義。
近年來右美托咪啶在硬膜外麻醉中表現(xiàn)出了良好的安全性和有效性。右美托咪啶復(fù)合局麻藥加強(qiáng)了對(duì)C 類神經(jīng)纖維阻滯,因而右美托咪啶聯(lián)合局麻藥用于硬膜外阻滯特別適用于心肺功能不全老年患者的下肢手術(shù)。但值得注意的是,右美托咪啶復(fù)合局麻藥硬膜外阻滯能否在完善阻斷止血帶疼痛、滿足手術(shù)要求的同時(shí)改善患者止血帶放氣后血流動(dòng)力學(xué)改變,還需進(jìn)一步深入研究。