应用 Pupillometry 和伤害性屈曲反射的可行性研究--通气 ICU 患者的客观伤害评估
Summary
尽管开发了创新的客观疼痛评估工具, 但在麻醉病人中无法以任何方式与外界交流的疼痛评估仍然具有挑战性。本项目对危重、机械通气的成人患者进行瞳孔扩张反射和伤害屈曲反射的评估。
Abstract
客观伤害评估和最佳疼痛管理的概念得到了越来越多的关注。尽管已知的疼痛或过度 analgosedation 的负面短期和长期后果, 但在非交际性的、危重的成年人中, 充分的伤害性监测仍然具有挑战性。重症监护病房 (ICU) 采用机械通气患者的行为疼痛量表 (BPS) 对护理人员进行常规伤害评估。这种评估受药物使用的限制 (例如,神经肌肉阻断剂) 和第三方伤害评估固有的主观特征。
在这里, 我们描述了使用两个伤害性反射测试设备作为工具, 客观的疼痛评估: 瞳孔扩张反射 (民主) 和伤害屈曲反射 (NFR)。这些测量工具是非侵入性和良好耐受性, 为临床医生和研究人员提供了关于两种不同伤害处理途径的客观信息: (1) 与疼痛相关的自主反应性和 (2) 体感系统的提升分量。目前, 使用共和国和 NFR 测量仅限于专门的疼痛诊所和研究机构, 因为这些印象表明, 这些技术要求很高或耗时, 甚至是因为缺乏对其存在。
本文通过对上述两种伤害性反射评估的研究, 评价其作为一种生理疼痛测量方法在日常实践中的可行性。采用新的技术来评估无意识患者的镇痛水平, 可以进一步改善个体的药理治疗和患者相关的结局指标。因此, 未来的研究必须包括在现实生活环境中进行的大型精心设计的临床试验。
Introduction
重症监护病房 (ICU) 中的许多危重病人在日常护理或诊断或治疗过程中往往会遇到疼痛。不符合标准的伤害评估和随后的次优疼痛管理可能会增加压力和焦虑1。持续性疼痛不仅增加循环儿茶酚胺, 损害组织灌注和减少氧传递2 , 但也激活代谢高代谢, 从而导致高血糖, 脂肪和肌肉损失。所有这些因素都损害了愈合过程, 并增加了感染的风险3,4,5,6。
正如国际疼痛研究协会 (IASP) 所指出的, 临床医生必须使用对所有患者都有效的疼痛评估工具, 自我报告仍然是疼痛评估的黄金标准。然而, 有许多情况下, 病人无法沟通, 特别是由于严重的疾病或当他们是机械通气 (MV)。随着对 ICU 患者相关结局措施的兴趣增加, 在病人无法报告疼痛和不适时, 需要有结构可靠的伤害性评估技术。由于缺乏具体、可重复和可行的监测工具, 解决这一需要的努力受到阻碍。近年来, 为医生提供更客观的伤害参数, 已有相当大的努力。然而, 在 ICU 中执行的许多研究都集中在使用生命体征作为疼痛评估的可能替代因素, 而不使用血压或心率作为疼痛7、8的具体参数。
正如先前的研究报告所报道的, 未经治疗的疼痛会严重损害患者的预后, 因此, 应始终独立评估生命体征, 评估不应受患者无法沟通7的影响, 8,9,10,11,12。由于疼痛已知的负面后果, 这种客观伤害评估方法得到了相当大的支持。特别是在 ICU 患者中, 生理和心理的影响可以是可观的和长期的, 可能会显著降低健康相关的生活质量13,14。
目前, 尚无客观的疼痛监测协议, 可以很容易地应用于一大群危重病患者。在 ICU 患者中实施客观评估工具, 可以优化疼痛管理, 防止中枢性敏化综合征的发展。此外, 阿片诱导的痛觉 (OIH), chronification 疼痛和长期疼痛相关的发病率可能会下降。最后, 应用伤害性反射评估工具可以提供一个独特的翻译平台, 新的药理镇痛化合物可以测试。
拟议方法的目的是提供技术要求的概览, 并详细说明用于评估非交际性 ICU 患者的伤害性反应的议定书。总的来说, 我们的目的是为在 ICU 和在其他情况下, 需要评估镇静剂或无意识的病人, 提供一个全面的指南, 以使用客观的疼痛测量工具。
从2016年10月到 2017年12月, 被纳入 ICU 的危重昏迷成人被筛选为研究对象。所有机械通气, 并接受了严格的 analgosedation 协议, 含有异丙酚/瑞芬太尼或异丙酚/舒芬太尼, 这是两个最常用的方案在我院。眼科手术病史, 已知瞳孔反射障碍, 霍纳或阿迪综合征, 前眼外伤, 颅神经损伤或急性颅内高压引起的颅脑损伤, 肿瘤压迫或出血, 暴发性中风,已知 (聚) 神经病变与糖尿病或其他神经疾病相关, 已知影响反射活动, 内或体外治疗 (起搏器, 主动脉内球囊泵, 体外生命支持), 慢性阿片类药物使用 (> 3 月), 年龄< 18 年来, 使用局部干扰眼药水 (阿托品, 肾上腺素), α2肾上腺素激动剂15, 使用其他 analgosedation 协议比描述的纳入标准或神经肌肉阻滞药被定义为排除标准。
从数字病人数据管理系统 (例如, Metavision) 提取了注册科目的人口统计学变量和医学数据, 包括简化的急性生理学评分 ii (sap ii),16 。
疼痛评估
ICU 患者被筛选为研究纳入, 这需要一个病史和入院诊断, 以评估纳入和排除标准上述。在现实生活条件下, 在 ICU 环境中评估生理反应: 没有对温度或噪声控制进行具体的修改。反射评估在日间工作时间在大约20°c 的单独患者房间执行了。当在触摸屏显示器上启用此功能时, 所有生成的数据 (反射特性) 都可以存储在两个设备中。
瞳孔扩张反射的测量
采用红外视频记录法对瞳孔扩张反射 (pupillometry) 进行定量瞳孔大小评价。对于标准伤害刺激的应用, 两个低阻抗的银 AgCl 电极被放置在皮肤区域支配由正中神经在左侧手臂后, 皮肤准备 (图 1)。电流固定在 60 milliampères (mA), 最大可接受电阻为5欧姆, 定义电压限制为300伏特 (V)。
通过内置的瞳孔疼痛指数 (PPI) 测量协议, 为动态瞳孔反射评估生成自动电刺激模式, 进行了民主评估。标准化的有害刺激被应用了以增加的强度 (从 10 ma 到 60 ma 以增量步 10 ma, 期间 1 s 和脉宽200µs) 直到瞳孔膨胀大于 13% ([最大直径最小直径]/最大直径 * 100) 或最大刺激 60 mA 达到。当达到定义的标准时, 刺激被自动中断, 并显示 PPI 评分 (表 1)。基线瞳孔大小 (标准的有害刺激之前), 瞳孔反射幅度 (PRA), 刺激强度和 PPI 评分记录。根据所需刺激的数量, 民主共和国的测量时间为2至16秒。
一些研究表明, pupillometry 在非交际性 ICU 成人中的应用。保卢斯等人表明, 民主评估可能预测的镇痛要求在气管吸入17。此外, 这种方法可能能够揭示不同程度的镇痛, 并可能有歧视性的性质, 对不同类型的有害程序18,19。最近, 由于其低刺激电流, 科学上的兴趣已经转向使用特定的《民主共和国评估议定书》。我们的方法中建议的 PPI 协议以前曾在麻醉成人中进行过调查, 揭示了民主共和国与阿片管理20之间的显著相关性。此外, Sabourdin等。21表明, 可用于指导个别术中瑞芬太尼的管理, 从而减少术中阿片的消耗和术后抢救镇痛的要求。
痛觉屈曲反射的测量
为了评估初级传入纤维在痛觉受器外周向交感神经链中的伤害信号传输中的作用, 评估了伤害性屈曲反射 (NFR)。反射诱导是介导的一个三角洲纤维被激活后, 神经元之间的复杂相互作用位于脊髓背角的22。Rhudy 和同事们描述了 RIII 反射, NFR 在 nociceptor 激活后, 以高阈值伤害性特征测量 electromyographically (肌电图) 的晚期反应。23
增加电刺激是通过皮肤银 AgCl 电极在侧踝, 触发单一感觉腓肠神经。通过肌电信号记录的时间和振幅来评估反射响应 (图 2;经博士批准转载. 1月 Baars, 董事总经理, Dolosys 有限公司。
跟随冷漠等, 使用描述的反射注册设置, 需要刺激强度引出 NFR (阈值跟踪) 可以作为一个客观伤害评估相关的主观疼痛评分24,25,26,27,28. 随后, 已进行了大量研究, 以确定反射性特征 (主要是反射阈值和振幅) 及其与有意识成人疼痛强度感觉的相关性。这些研究表明, 反射阈值和反应振幅与疼痛强度27、29、30密切相关。此外, 标准的 NFR 评分标准, 如反射峰和平均反射肌电图活动, 可作为可靠的标准, 以确定这 NFR23,31,32。根据最近的研究, 所定义的反射特性贡献的 NFR, 尽管他们的经验来源, 显示良好的测试重测信度33,34。NFR 记录的持续时间, 考虑到 (可变) 步长范围 (0.5 毫安-2 ma), interstimulus 间隔8秒, 间隔随机化 20%, 以避免在刺激90后 180-35 毫秒之间可能的适应和反射范围, 是在5和15分钟之间取决于必要的刺激强度, 以引出 NFR, 因此, 所需刺激性的数量 (最多 100 mA)。
Protocol
Representative Results
Discussion
本文介绍了两种伤害性反射装置在成人 ICU 患者客观 (患者独立) 疼痛评估中的应用。此外, 还介绍了 NFR 的评价和特征。
疼痛和谵妄在住院病人中很常见, 通常是结合在一起, 可能会对结果参数产生不利影响。在 ICU, 阿片类药物经常被管理, 有时与其他镇静剂结合, 以保护病人免受压力刺激, 如护理或各种诊断或治疗程序, 并改善机械通气治疗, 或他们可能是必要的, 因为严重的疾…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了比利时安特卫普大学医院 (UZA) 的多学科疼痛中心、麻醉学和危重护理医学部门的部门赠款的支持。此外, 还从安特卫普大学 (UA) 获得了一项教育补助金 (德豪斯 mandaat)。作者想感谢汤姆 Schepens 博士在修改本文时的专家帮助。
Materials
| Neurolight Algiscan | ID Med, Marseille, France | Pupillometre 13235 | Infra red camera for pupil dilation reflex measurement |
| Paintracker | Dolosys GmbH, Belin, Germany | Paintracker V1 2497 | Nociception flexion reflex assessment tool |
| Red DotTrace Prep | 3M, Ontario, Canada | CV-0001-7353-0 | Skin surface preparation tape |
| Electrodes – BlueSensor N | Ambu, Ballerup, Denmark | BlueSensor N N-00-S/25 | Low-impedance Ag-AgCl skin electrodes |
Referências
- Chamorro, C., Romera, M. A. [Pain and fear in the ICU]. Medicina Intensiva. 39 (7), 442-444 (2015).
- Lusk, B., Lash, A. A. The stress response, psychoneuroimmunology, and stress among ICU patients. Dimensions of Critical Care Nursing. 24 (1), 25-31 (2005).
- Bernardini, R., et al. Plasma beta-endorphin levels and natural-killer cells in two cases of congenital indifference to pain. Child’s Nervous System. 8 (2), 83-85 (1992).
- Greisen, J., et al. Acute pain induces an instant increase in natural killer cell cytotoxicity in humans and this response is abolished by local anaesthesia. British Journal of Anaesthesia. 83 (2), 235-240 (1999).
- Koga, C., et al. Anxiety and pain suppress the natural killer cell activity in oral surgery outpatients. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology. 91 (6), 654-658 (2001).
- Yokoyama, M., et al. The effects of epidural block on the distribution of lymphocyte subsets and natural-killer cell activity in patients with and without pain. Anesthesia & Analgesia. 92 (2), 463-469 (2001).
- Arbour, C., Gelinas, C. Are vital signs valid indicators for the assessment of pain in postoperative cardiac surgery ICU adults?. Intensive and Critical Care Nursing. 26 (2), 83-90 (2010).
- Rose, L., et al. Critical care nurses’ pain assessment and management practices: a survey in Canada. American Journal of Critical Care. 21 (4), 251-259 (2012).
- Arroyo-Novoa, C. M., et al. Pain related to tracheal suctioning in awake acutely and critically ill adults: a descriptive study. Intensive and Critical Care Nursing. 24 (1), 20-27 (2008).
- Stotts, N. A., et al. Wound care pain in hospitalized adult patients. Heart & Lung. 33 (5), 321-332 (2004).
- Puntillo, K. A., et al. Challenge of assessing symptoms in seriously ill intensive care unit patients: can proxy reporters help?. Critical Care Medicine. 40 (10), 2760-2767 (2012).
- Reardon, D. P., Anger, K. E., Szumita, P. M. Pathophysiology, assessment, and management of pain in critically ill adults. American Journal of Health-System Pharmacy. 72 (18), 1531-1543 (2015).
- Granja, C., Amaro, A., Dias, C., Costa-Pereira, A. Outcome of ICU survivors: a comprehensive review. The role of patient-reported outcome studies. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 56 (9), 1092-1103 (2012).
- Schelling, G., Kapfhammer, H. P. Surviving the ICU does not mean that the war is over. Chest. 144 (1), 1-3 (2013).
- Larson, M. D. Effect of dexmedetomidine, an a2-adrenoceptor agonist, on human pupillary reflexes during general anaesthesia. British Journal of Clinical Pharmacology. 51, 27-33 (2001).
- Le Gall, J. R., Lemeshow, S., Saulnier, F. A new Simplified Acute Physiology Score (SAPS II) based on a European/North American multicenter study. The Journal of the American Medical Association. 270 (24), 2957-2963 (1993).
- Paulus, J., et al. Pupillary reflex measurement predicts insufficient analgesia before endotracheal suctioning in critically ill patients. Critical Care. 17 (4), R161 (2013).
- Constant, I., et al. Reflex pupillary dilatation in response to skin incision and alfentanil in children anaesthetized with sevoflurane: a more sensitive measure of noxious stimulation than the commonly used variables. British Journal of Anaesthesia. 96 (5), 614-619 (2006).
- Li, D., Miaskowski, C., Burkhardt, D., Puntillo, K. Evaluations of physiologic reactivity and reflexive behaviors during noxious procedures in sedated critically ill patients. Journal of Critical Care. 24 (3), e479-e413 (2009).
- Wildemeersch, D., Baeten, M., Peeters, N., Saldien, V., Vercauteren, M., Hans, G. Pupillary dilation reflex and pupillary pain index evaluation during general anaesthesia: a pilot study. RJACC. , (2018).
- Sabourdin, N., et al. Pupillometry-guided Intraoperative Remifentanil Administration versus Standard Practice Influences Opioid Use: A Randomized Study. Anesthesiology. 127 (2), 284-292 (2017).
- Skljarevski, V., Ramadan, N. M. The nociceptive flexion reflex in humans — review article. Pain. 96 (1-2), 3-8 (2002).
- Rhudy, J. L., France, C. R. Defining the nociceptive flexion reflex (NFR) threshold in human participants: a comparison of different scoring criteria. Pain. 128 (3), 244-253 (2007).
- Willer, J. C., Bathien, N. Pharmacological modulations on the nociceptive flexion reflex in. Pain. 3 (2), 111-119 (1977).
- Willer, J. C. Comparative study of perceived pain and nociceptive flexion reflex in man. Pain. 3 (1), 69-80 (1977).
- Willer, J. C., Boureau, F., Berny, J. Nociceptive flexion reflexes elicited by noxious laser radiant heat in man. Pain. 7 (1), 15-20 (1979).
- Chan, C. W., Dallaire, M. Subjective pain sensation is linearly correlated with the flexion reflex in man. Brain Research. 479 (1), 145-150 (1989).
- Guieu, R., Blin, O., Pouget, J., Serratrice, G. Analgesic effect of indomethacin shown using the nociceptive flexion reflex in humans. Annals of the Rheumatic Diseases. 51 (3), 391-393 (1992).
- Rhudy, J. L., Williams, A. E., McCabe, K. M., Nguyen, M. A., Rambo, P. Affective modulation of nociception at spinal and supraspinal levels. Psychophysiology. 42 (5), 579-587 (2005).
- Willer, J. C., Boureau, F., Albe-Fessard, D. Supraspinal influences on nociceptive flexion reflex and pain sensation in man. Brain Research. 179 (1), 61-68 (1979).
- Rhudy, J. L., France, C. R. Reliability and validity of a brief method to assess nociceptive flexion reflex (NFR) threshold. Journal of Pain. 12 (7), 782-791 (2011).
- France, C. R., Rhudy, J. L., McGlone, S. Using normalized EMG to define the nociceptive flexion reflex (NFR) threshold: further evaluation of standardized NFR scoring criteria. Pain. 145 (1-2), 211-218 (2009).
- Jurth, C., Rehberg, B., von Dincklage, F. Reliability of subjective pain ratings and nociceptive flexion reflex responses as measures of conditioned pain modulation. Pain Research and Management. 19 (2), 93-96 (2014).
- Lewis, G. N., Rice, D. A., Jourdain, K., McNair, P. J. Influence of stimulation location and posture on the reliability and comfort of the nociceptive flexion reflex. Pain Research and Management. 17 (2), 110-114 (2012).
- Sandrini, G., et al. The lower limb flexion reflex in humans. Neurobiology. 77, 353-395 (2005).
- Chanques, G., et al. Impact of systematic evaluation of pain and agitation in an intensive care unit. Critical Care Medicine. 34 (6), 1691-1699 (2006).
- Robinson, B. R., et al. An analgesia-delirium-sedation protocol for critically ill trauma patients reduces ventilator days and hospital length of stay. Journal of Trauma. 65 (3), 517-526 (2008).
- Payen, J. F., et al. Assessing pain in critically ill sedated patients by using a behavioral pain scale. Critical Care Medicine. 29 (12), 2258-2263 (2001).
- Sabourdin, N., et al. Pupillometry-guided Intraoperative Remifentanil Administration versus Standard Practice Influences Opioid Use: A Randomized Study. Anesthesiology. 127 (2), 284-292 (2017).
- Lukaszewicz, A. C., et al. The relevance of pupillometry for evaluation of analgesia before noxious procedures in the intensive care unit. Anesthesia & Analgesia. 120 (6), 1297-1300 (2015).
- Wildemeersch, D., et al. Pain assessment by pupil dilation reflex in response to noxious stimulation in anaesthetized adults. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. , (2018).
- Larson, M. D., et al. Portable infrared pupillometry in critical care. Critical Care. 20 (1), 161 (2016).
- Von Dincklage, F., et al. Monitoring of the responsiveness to noxious stimuli during anaesthesia with propofol and remifentanil by using RIII reflex threshold and bispectral index. British Journal of Anaesthesia. 104 (2), 201-208 (2010).
