楊貴亭 易 端 綜述 郭向陽 審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100083)

心率變異性預(yù)測蛛網(wǎng)膜下腔麻醉后低血壓發(fā)生的研究進(jìn)展

楊貴亭 易 端 綜述 郭向陽*審校

(北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科，北京 100083)

低血壓是麻醉后常見的并發(fā)癥之一，導(dǎo)致患者出現(xiàn)一系列臨床癥狀，如惡心、嘔吐、意識不清等，甚至?xí)捎诠嘧⒉蛔銓?dǎo)致臟器功能受損進(jìn)而器官衰竭等嚴(yán)重后果。但是臨床上對于麻醉后的低血壓并無較好的預(yù)測方法，只能經(jīng)驗性地進(jìn)行對癥治療。麻醉前心率變異性(heart rate variability，HRV)的基礎(chǔ)值與麻醉后低血壓具有一定的相關(guān)性[1]，因此，找到一種能夠準(zhǔn)確預(yù)測蛛網(wǎng)膜下腔麻醉(spinal anesthesia, SA)后低血壓發(fā)生的指標(biāo)越來越受到臨床工作者的關(guān)注。本文就麻醉前HRV的變化與麻醉后低血壓的關(guān)系進(jìn)行文獻(xiàn)總結(jié)。

1 SA與SA后低血壓

SA是目前臨床被廣泛應(yīng)用的麻醉方式之一，具有術(shù)后恢復(fù)快、對呼吸功能影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)[2，3]。在能夠滿足手術(shù)需要的情況下，SA成為麻醉醫(yī)生較為常用的麻醉方式，尤其對于老年患者，SA可以降低術(shù)后呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥[4]。但是SA也具有較多的并發(fā)癥，其中較為常見的是低血壓。SA后交感神經(jīng)被阻滯，副交感神經(jīng)張力增加，引起體循環(huán)血管阻力降低，外周阻力血管擴(kuò)張，回心血量減少所致心輸出量下降是引起低血壓的主要原因，麻醉后低血壓的程度與麻醉前基礎(chǔ)血管收縮張力有關(guān)[5]；此外，剖宮產(chǎn)仰臥位時，由于增大的子宮壓迫下腔靜脈，減少回心血量更容易發(fā)生低血壓[6]。在發(fā)生低血壓的初期，機(jī)體處于代償階段時，心率和血壓等常規(guī)監(jiān)測無法提供重要信息供麻醉醫(yī)生實施干預(yù)[7]。Bajwa等[8]研究顯示非產(chǎn)科患者SA后低血壓發(fā)生率為33%；Mercier等[ 9，10]研究表明，產(chǎn)科患者SA后低血壓發(fā)生率甚至高達(dá)80%以上。Moslemi等[ 11]研究表明，一旦患者麻醉后收縮壓(systolic blood pressure, SBP)下降程度大于基礎(chǔ)值的20%～30%，即可導(dǎo)致患者出現(xiàn)低灌注的癥狀，臨床表現(xiàn)為惡心、嘔吐、胸悶、呼吸困難甚至意識喪失、心跳驟停等癥狀。但是目前臨床上任何關(guān)于預(yù)防麻醉后低血壓的措施，如靜脈給予晶體液或膠體液、肌肉或靜脈內(nèi)給予血管活性藥物都無法保證對所有患者有效[12]。

2 自主神經(jīng)系統(tǒng)

自主神經(jīng)系統(tǒng)(autonomic nervous system，ANS)是指支配和調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動的神經(jīng)結(jié)構(gòu)。ANS 分為交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)，機(jī)體主要通過 ANS 的自主調(diào)節(jié)維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，在人體對內(nèi)界及外界刺激發(fā)生應(yīng)答時均發(fā)揮重要作用，隨著年齡增長 ANS 調(diào)節(jié)功能會逐漸減弱[13，14]。此外，高血壓和糖尿病等疾病也會影響ANS，進(jìn)而影響 ANS 功能狀態(tài)[15～17]。在 ANS 對心血管系統(tǒng)的支配中，交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)是互相拮抗的作用。當(dāng)交感神經(jīng)張力較高時，心率加快、心輸出量增加、外周血管阻力增高，動脈血壓升高；當(dāng)副交感神經(jīng)張力較高時，心交感神經(jīng)和交感縮血管張力減弱，心率減慢、心輸出量減少、外周血管阻力降低，動脈血壓下降。鑒于 ANS 的重要調(diào)節(jié)作用，麻醉醫(yī)生應(yīng)該在圍手術(shù)期尤其是麻醉過程中給予高度重視。然而，目前臨床上 ANS 的評估并未在麻醉中廣泛開展，可能原因是麻醉過程中較少有評價ANS的方法[18]。

3 HRV的定義及其優(yōu)點(diǎn)

HRV是一種在床旁即可操作的無創(chuàng)、簡單易行、可動態(tài)監(jiān)測的指標(biāo)，可反映人體ANS的功能狀態(tài)[19]。ANS 通過交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)維持機(jī)體重要功能的動態(tài)平衡，心血管系統(tǒng)中的這種動態(tài)平衡引起相鄰心跳的間隔波動[20]。HRV是指相鄰心跳 R-R 間期時間的細(xì)微差異，其功率譜分析技術(shù)可評價ANS的功能狀態(tài)。HRV的低頻功率(low frequency，LF)部分與壓力反射有關(guān)，受交感系統(tǒng)及副交感系統(tǒng)的雙重支配；高頻功率(high frequency，HF)部分與呼吸效應(yīng)有關(guān)，主要反映副交感系統(tǒng)功能狀態(tài)[21]。HRV 較目前已有的預(yù)防麻醉后低血壓的方式具有明顯的前瞻性，對SA后低血壓能夠起到一定的預(yù)測作用，可以為臨床麻醉醫(yī)生提供指導(dǎo)來預(yù)防麻醉后低血壓[22]。HRV可以有效預(yù)測孕婦SA后的低血壓和非孕婦患者 SA 后的低血壓[23]。

4 HRV預(yù)測SA后低血壓的有關(guān)研究

4.1 HRV 預(yù)測剖宮產(chǎn)SA后的低血壓

Hanss等[24]對100例擬行剖宮產(chǎn)進(jìn)行隨機(jī)對照研究，SA 后15 min LF/HF>2.5 (n=48)組 LF/HF平均值由4.0顯著降低至2.3，SBP也顯著降低至平均值為80 mm Hg；LF/HF<2.5(n=52)組LF/HF平均值只有輕微改變，SBP平均值為109 mm Hg(P<0.001)，說明SA后SBP下降程度與LF/HF有密切關(guān)系，SA后 LF/HF 降低越多， SBP 下降越顯著。LF/HF可以作為SA后低血壓發(fā)生的預(yù)測指標(biāo)，為麻醉醫(yī)生提供客觀依據(jù)加強(qiáng)監(jiān)測并及早處理低血壓。

Hanss等[25]對80例 SA下?lián)衿谄蕦m產(chǎn)進(jìn)行隨機(jī)對照研究，治療組(n=40)分為2個亞組： 血管收縮劑治療組(n=20)和液體治療組(n=20)；對照組(n=40)分為2個亞組：LF/HF<2.5組(n=17)和LF/HF>2.5組(n=23)。治療組LF/HF>2.5的患者在 SA 后即刻給予血管收縮劑或者晶體液補(bǔ)充，直到 LF/HF 降至2.5以下。治療組以 LF/HF 為指導(dǎo)的血管收縮劑預(yù)防20例中，19例發(fā)生低血壓，液體治療組預(yù)防20例中17例發(fā)生低血壓；對照組 LF/HF<2.5組中3例發(fā)生低血壓，SBP平均105 mm Hg ，LF/HF>2.5組中20例發(fā)生低血壓，SBP平均為78 mm Hg(P<0.0001)。對于剖宮產(chǎn)行SA后的低血壓，麻醉前HRV的LF/HF 可以預(yù)測麻醉后低血壓的發(fā)生，且準(zhǔn)確性較高，并可以依此給予液體預(yù)充或血管收縮劑預(yù)防低血壓，血管收縮劑治療效果優(yōu)于液體治療效果。

Sakata等[26]將45例SA后擇期剖宮產(chǎn)患者納入研究，術(shù)前一天以仰臥位、左側(cè)臥位、仰臥位順序測量患者HRV, LF/HF 在由左側(cè)臥位改變?yōu)檠雠P位時LF/HF升高大于2倍分入陽性組(n=22)，其余為陰性組(n=23)，SA后陽性組21例發(fā)生低血壓，陰性組14例發(fā)生低血壓(P<0.01)。SA前由左側(cè)臥位改變?yōu)檠雠P位時LF/HF升高大于2倍可以作為SA后低血壓發(fā)生的預(yù)測指標(biāo)，特異性為90%，但是敏感性較低僅有60%。故需要加大實驗樣本量進(jìn)一步研究，得出更為精確的結(jié)論。

4.2 HRV預(yù)測非剖宮產(chǎn)手術(shù)SA后的低血壓

Raimondi等[27]將47例SA后擬行下腹部手術(shù)納入研究，SA 前LF/HF >2.3組患者 SA 后發(fā)生低血壓概率較LF/HF<2.3組高(P=0.023)。術(shù)前對 HRV 的分析對于SA 后低血壓發(fā)生有預(yù)示作用，從而篩查出需要嚴(yán)密監(jiān)測和液體治療的患者。

Fujiwara 等[28]將52例SA后擬行經(jīng)尿道手術(shù)的女性患者納入研究，并用Mem Calc 方法測量SA前后HRV的非線性指數(shù)：超短波頻譜(ultra short-term entropy, UsEn)。SA后LF/HF顯著降低，但是并不影響UsEn。SA后，UsEn>43組(n=26)SBP的下降程度是11.4%，而UsEn<43組(n=26)為17.5%，UsEn<43組發(fā)生低血壓20例，顯著高于UsEn>43組12例，其中UsEn<43組2例發(fā)生重度低血壓，UsEn>43組未發(fā)生重度低血壓(P<0.05)。由此得出結(jié)論, UsEn較低的患者SA后SBP下降越顯著。HRV的非線性指數(shù)UsEn指標(biāo)提供了一種新的測量HRV的方法，與上述其他實驗結(jié)果相同，可以預(yù)測SA后低血壓的發(fā)生。但是該研究樣本量過小，使個體差異性偶然因素在實驗過程中被放大，造成一定的選擇偏倚，所以上述實驗結(jié)果還需要更多的樣本量來完善，從而得出更為客觀的實驗結(jié)果。

Sharma等[29]對 100 例SA后擬行下腹部手術(shù)的前瞻性研究顯示，LF/HF<2.5組SA后SBP下降幅度顯著低于LF/HF >2.5組，且SBP最低值顯著高于 LF/HF >2.5組，LF/HF<2.5組SBP降低幅度為15.22%，LF/HF >2.5組SBP降低幅度為30.26%(P<0.001)。術(shù)前HRV分析對于非剖宮產(chǎn)患者SA后低血壓的發(fā)生同樣具有較好的預(yù)測作用，且與低血壓嚴(yán)重程度有較好相關(guān)性，Sharma等推薦將LF/HF >2.5作為分界點(diǎn)來預(yù)測SA后低血壓的發(fā)生。

4.3 HRV預(yù)測ANS功能改變患者SA后低血壓的發(fā)生

有關(guān)HRV預(yù)測ANS功能改變患者SA后低血壓發(fā)生的報道很少。Kweon等[30]對41例擬行SA的高血壓患者進(jìn)行研究，其中13例SA后發(fā)生中度低血壓，即平均動脈壓(mean arterial pressure, MAP)降低大于基礎(chǔ)值的20%～30%；7例發(fā)生重度低血壓，即MAP降低基礎(chǔ)值30%以上，但是LF/HF和 HRV的總頻率在SA后并未顯著改變，其他未發(fā)生低血壓的患者LF/HF和HRV的總頻率并無差別。預(yù)測 SA 后中度和重度低血壓的HRV總頻率曲線下面積分別為0.571(P=0.490)和0.509(P=0.924)。該研究的局限性是未設(shè)置嚴(yán)格的隨機(jī)對照組，所得出的結(jié)論“HRV不能預(yù)測高血壓患者 SA 后低血壓”不夠嚴(yán)謹(jǐn)，需要以正常人作為對照組繼續(xù)完善實驗，得出客觀的實驗結(jié)論。

Meyhoff等[31]對24例行SA的高齡患者(年齡>60歲)隨機(jī)對照研究顯示，LF/HF<2.5 (n=15)組9例發(fā)生低血壓，LF/HF>2.5 (n=9)組6例發(fā)生低血壓。LF/HF>2.5預(yù)測患者SA發(fā)生低血壓的敏感度與特異度分別為0.40和0.67(P=0.32)，HRV預(yù)測價值低于之前的相關(guān)研究。本實驗將高齡患者作為研究觀察對象，得出的結(jié)果是HRV與麻醉后低血壓的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，可能是因為高血壓患者的交感神經(jīng)活性由于長期服用藥物被抑制，老年病人ANS活性有所變化所致[32]。此外，本研究樣本量過小，也會使個體差異性偶然因素在實驗過程中被放大，造成一定的選擇偏倚，所以上述實驗結(jié)果還需要更多的樣本量來完善，從而得出更為可靠的實驗結(jié)果。

綜上所述，HRV簡便、可操作性強(qiáng),對于預(yù)測麻醉后低血壓較其他方法具有更明顯的前瞻性、關(guān)聯(lián)密切等優(yōu)點(diǎn)，可以為臨床麻醉醫(yī)生提供更好地指導(dǎo)來防范麻醉后低血壓，但其適用群體應(yīng)當(dāng)明確為無高血壓、糖尿病等基礎(chǔ)疾病的人群，對于患有這類基礎(chǔ)疾病或者高齡患者，HRV的預(yù)測性能有待于進(jìn)一步研究。

1 Yokose M, Mihara T, Sugawara Y, et al. The predictive ability of non-invasive haemodynamic parameters for hypotension during caesarean section: a prospective observational study. Anaesthesia,2015,70(5):55-62.

2 Neuman MD, Silber JH, Elkassabany NM, et al. Comparative effectiveness of regional versus general anesthesia for hip fracture surgery in adults. Anesthesiology, 2012,117(1):72-92.

3 Mung’ayi V, Mbaya K, Sharif T, et al. A randomized controlled trial comparing haemodynamic stability in elderly patients undergoing spinal anaesthesia at L5, S1 versus spinal anaesthesia at L3, 4 at a tertiary African hospital. Afr Health Sci,2015,15(2):466-479.

4 魏 濱，張 華，王 軍，等. 2種不同麻醉方法對髖部骨折老年患者術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生的多因素分析.中國微創(chuàng)外科雜志,2015,15(4):289-292.

5 Toyama S, Kakumoto M, Morioka M, et al. Perfusion index derived from a pulse oximeter can predict the incidence of hypotension during spinal anaesthesia for caesarean delivery. Br J Anaesth，2013，11(1):235-241.

6 Keera AA, Elnabtity AM. Two syringe spinal anesthesia technique for cesarean section: A controlled randomized study of a simple way to achieve more satisfactory block and less hypotension. Anesth Essays Res,2016, 10(2):312-318.

7 Bella A, Ansari S, Spadafore M, et al. A signal processing approach for detection of hemodynamic instability before decompensation. PloS One,2016,11(2):e0148544.

8 Bajwa SJ，Bajwa SK, Kaur J, et al. Prevention of hypotension and prolongation of postoperative analgesia in emergency cesarean sections: A randomized study with intrathecal clonidine. Int J Crit Illn Inj Sci，2012，2(2):63-69.

9 Mercier FJ, Auge M, Hoffmann C, et al. Maternal hypotension during spinal anesthesia for caesarean delivery. Minerva Anestesiol,2013,79(1): 62-73.

10 Xu S, Wu H, Zhao Q, et al. The median effective volume of crystalloid in preventing hypotension in patients undergoing cesarean delivery with spinal anesthesia. Rev Bra Anestesiol,2012,62(3):312-324.

11 Moslemi F, Rassoli S.Arunachalam V, et al. Comparison of prophylactic infusion of phenylephrine with ephedrine for prevention of hypotension in elective cesarean section under spinal anesthesia: a randomized clinical trial. Iran J Med Sci,2015,40(1):19-26.

12 Lee A, Ngan K, Gin T. A quantitative, systematic review of randomized controlled trials of ephedrine versus phenylephrine for the management of hypotension during spinal anesthesia for cesarean delivery. Anesth Analg,2002,94(4):920-926.

13 Voss A, Heitmann A, Schroeder R, et al. Short-term heart rate variability-age dependence in healthy subjects. Physiol Meas,2012,33(1):1289-1311.

14 Sharma VK, Subramanian SK, Arunachalam V, et al. Heart Rate variability in adolescents-normative data stratified by sex and physical activity. J Clin Diagn Res,2015,9(10):8-13.

15 Sucharita S, Bantwal G, Idiculla J，et al. Autonomic nervous system function in type 2 diabetes using conventional clinical autonomic tests, heart rate and blood pressure variability measures. Indian J Endocrinol Metab,2011,15(3):198-203.

16 Rivera AL, Estanol B, Senties-Madrid H,et al.Heart rate and systolic blood pressure variability in the time domain in patients with recent and long-standing diabetes mellitus. PloS One,2016,11(2):e0148378.

17 Parati G, Ochoa JE, Salvi P, et al. Prognostic value of blood pressure variability and average blood pressure levels in patients with hypertension and diabetes. Diabetes Care,2013,36(3):12-24.

18 Mazzeo AT, La Monaca E, Di Leo R, et al. Heart rate variability: a diagnostic and prognostic tool in anesthesia and intensive care. Acta Anaesthesiol Scand，2011，55(5):797-811.

19 Fan SZ, Cheng YJ , Liu CC. Heart rate variability-a useful non-invasive tool in anesthesia. Acta Anaesthesiol Sin,1994，32(1)：51-56.

20 Xhyheri B, Manfrini O, Mazzolini M, et al. Heart rate variability today. Prog Cardiovasc Dis,2012,55 (3):321-331.

21 Pagani M, Lombardi F, Guzzetti S, et al. Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variability as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog. Circ Res,1986,59(2):178-193.

22 Hanss R, Bein B, Ledowski T, et al. Heart rate variability predicts severe hypotension after spinal anesthesia for elective cesarean delivery. Anesthesiology,2005,102(6):1086-1093.

23 Ursulet L, Cros J, Jonckheere J, et al. Bedside analysis of heart rate variability by Analgesia Nociception Index (ANI) predicts hypotension after spinal anesthesia for elective Caesarean delivery: ESAAP2-3. Eur J Anaesthesiol,2012,29(5):151-153.

24 Hanss H, Ohnesorge H, Kaufmann M, et al. Changes in heart rate variability may reflect sympatholysis during spinal anaesthesia. Acta Anaesthesiol Scand,2007,51(10):1297-1304.

25 Hanss R, Bein B, Francksen H, et al. Heart rate variability-guided prophylactic treatment of severe hypotension after subarachnoid block for elective cesarean delivery. Anesthesiology,2006,104(4):635-643.

26 Sakata K, Yoshimura N，Tanabe K，et al. Prediction of hypotension during spinal anesthesia for elective cesarean section by altered heart rate variability induced by postural change. Int J Obstet Anesth,2016，117(1):72-92.

27 Raimondi F, Colombo R, Spazzolini A, et al. Preoperative autonomic nervous system analysis may stratify the risk of hypotension after spinal anesthesia. Minerva Anestesiol,2015,81(7):713-722.

28 Fujiwara Y, Sato Y, Shibata Y, et al. A greater decrease in blood pressure after spinal anaesthesia in patients with low entropy of the RR interval. Acta Anaesthesiol Scand，2007，51(9):1161-1165.

29 Sharma D, Gupta K, Gupta P, et al. Heart rate variability assessment to stratify risk of autonomic imbalance during subarachnoid block: A prospective study. Anesth Essays Res,2011,5(1):72-76.

30 Kweon TD, Kim SY, Cho SA, et al. Heart rate variability as a predictor of hypotension after spinal anesthesia in hypertensive patients. Korean J Anesthesiol,2013,69(3):307-309.

31 Meyhoff CS, Haarmark C, Kanters JK，et al. Is it possible to predict hypotension during onset of spinal anesthesia in elderly patients? J Clin Anesth,2009,21(1):23-29.

32 李 輝,劉德平.高齡老年人心率狀況及變異性特點(diǎn).中國心血管雜志,2013,18(4):253-255.

(修回日期：2016-12-26)

(責(zé)任編輯：李賀瓊)

A

1009-6604(2017)04-0357-04

10.3969/j.issn.1009-6604.2017.04.019

2016-08-26)

*通訊作者，E-mial:puthzk@163.com