不同镇痛方法对全膝置换术后疼痛控制和炎性细胞因子反应的影响

杨芬，王幸双，魏磊，赵建华，方志源

（苏州市立医院本部麻醉科，江苏苏州215002）

不同镇痛方法对全膝置换术后疼痛控制和炎性细胞因子反应的影响

杨芬，王幸双，魏磊，赵建华，方志源

（苏州市立医院本部麻醉科，江苏苏州215002）

目的：比较硬膜外、静脉和关节腔内3种镇痛方法，对减轻全膝置换术后疼痛和调控炎性细胞因子反应趋向平衡的效果差异。方法：将60例择期接受全膝关节置换术的患者随机分成3组，每组20例。硬膜外组：硬膜外腔推注负荷量吗啡，术毕接硬膜外镇痛泵；静脉组：静脉滴注负荷量曲马朵，术毕接静脉镇痛泵；关节腔组：关节腔内注射镇痛混合液，回病房后，按需静脉滴注阿片类镇痛药。记录3组患者术后6，18，24 h的视觉模拟疼痛评分（VAS）值。双抗夹心ELISA法检测麻醉开始即刻，术后6 h，18 h，24 h细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8的浓度。结果：硬膜外组术后6，18 h的VAS评分明显低于其他两组，而静脉组又低于关节腔组。术后各组TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8浓度均升高，但术后6、18 h硬膜外组明显低于其他两组，且静脉组又明显低于关节腔组。术后24 h上述指标间无明显差异。结论：3种镇痛方法对全膝关节置换术后疼痛的控制和炎性因子反应的调控均有一定效果，其中硬膜外镇痛较其他两组效果更明显，静脉镇痛优于关节腔内镇痛。

硬膜外镇痛；静脉镇痛；关节腔内镇痛；膝关节置换术；炎性细胞因子

全膝关节置换是治疗膝关节炎的常用方法。手术会触发人体的心理和生理应激反应，其中包括通过免疫机制调控的全身炎症反应［1］。TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8为参与炎症反应重要步骤的促炎性细胞因子，能诱导周围和中枢神经系统反应性增高，导致痛觉增敏［2］。关节置换手术可导致严重的术后疼痛和炎性细胞因子释放［3］。由于疼痛会抑制免疫效应，所以控制疼痛能调节免疫反应。在传统的硬膜外和静脉镇痛的基础上，关节腔内镇痛已逐渐被应用于临床。但关于这3种镇痛方法对炎性细胞因子反应影响的研究还较少见。我们近年来，对接受全膝关节置换术的病例分别应用以上3种镇痛方法，并对镇痛效果进行了比较，希望能为今后完善术后镇痛方法提供可靠的理论依据。

1 对象与方法

1．1 病例

选择在2009年1月至2013年9月60例在我院择期接受全膝关节置换术的患者，其中男30例，女30例，年龄50～85岁，ASAⅠ～Ⅱ级。筛选标准：术前未接受放、化疗，心、肺功能基本正常，无感染、免疫、内分泌、循环系统疾病，肝肾功能无明显异常，无服用阿片类药物及载体类激素史，围术期无输血。所有患者随机分为3组：硬膜外组、静脉组和关节腔组。3组患者在年龄、体质量、性别、ASA分级、手术时间、失血量等临床指标间差异无统计学意义（P＞0．05）。见表1。

1．2 麻醉和术后镇痛方法

所有患者在腰硬联合麻醉（蛛网膜下腔推注0．5%罗哌卡因10～15 mg，1．5 h后硬膜外腔追加0．5%罗哌卡因20～25 mg）下行全膝关节置换手术。术中平均动脉压上下波动不超过基础值的20%，严密监护心电、脉氧，保持患者体温在37℃。所有患者分别接受3种不同的术后镇痛方法。硬膜外组：术中血压向上波动超过基础值的10%时，硬膜外腔推注负荷量吗啡1～2 mg，术毕接硬膜外镇痛泵（泵入吗啡3～4 mg，罗哌卡因75 mg），镇痛泵的背景输注量2mL／h，单次自控剂量0．5mL／次，锁定时间15 min。静脉组：缝合皮肤时，静脉滴注负荷量曲马朵100～200 mg，术毕接静脉镇痛泵（泵入芬太尼0．5～0．6 mg，曲马朵400～700 mg），镇痛泵的背景输注量2mL／h，单次自控剂量0．5mL／次，锁定时间15 min。关节腔组：关节腔内注射镇痛混合液100 mL（吗啡5 mg，0．75%罗哌卡因150 mg，地塞米松5 mg，1∶300 000肾上腺素0．33 mg），其中，人工膝关节固定前，关节腔后部注射20 mL；缝合前，关节腔内肌腱、组织、滑膜、脂肪垫等逐层注射80 mL；回病房后，按需静脉滴注阿片类镇痛药5～10 mg。

1．3 观察指标

术前访视时由麻醉医生让患者熟悉100 mm长的疼痛视觉模拟评分（VAS，0 mm表示没有疼痛，100mm表示最剧烈疼痛）。手术结束后麻醉医生指导患者镇痛泵的自控方法。手术结束后6，18，24 h，患者用VAS评估静息时和咳嗽后疼痛的强度。3组患者分别于麻醉开始即刻（0 h），术后6 h，18 h以及24 h 4个时间点抽取静脉血，离心分离血清后，－80℃冷冻保存统一检测。采用双抗夹心ELISA法测血清中细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8浓度。ELISA试剂盒购自美国ADL公司国内分公司，实验操作按试剂盒说明书进行。

1．4 统计学分析

采用SPSS 16．0统计分析软件进行分析，数据以均数±标准差±s）表示。多组间比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用t检验；P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

硬膜外组术后6，18 h VAS评分明显低于其他两组，而静脉组又明显低于关节腔组。见表2。各组患者术后TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8浓度均较麻醉开始即刻明显升高，其中术后6、18h上述炎性因子，硬膜外组明显低于其他两组，而静脉组又明显低于关节腔组。术后24hVAS评分和上述炎性因子浓度均无明显差异（P＞0．05）。见表3。

表2 3组患者术后6，18和24h的VAS评分 ±s

a：P＜0．05，与硬膜外组比较；b：P＜0．01，与静脉组比较

组别 术后6h 术后18h 术后24h静息 咳嗽 静息 咳嗽 静息 咳嗽硬膜外组 3．63±0．28 3．99±0．12 2．74±0．26 3．14±0．19 1．88±0．17 2．44±0．22静脉组 4．48±0．42a 4．80±0．36a 3．09±0．17a 3．55±0．32a 2．05±0．25 2．59±0．48关节腔组 5．22±0．37a，b 5．58±0．34a，b 3．76±0．19a，b 4．23±0．21a，b 2．23±0．27 2．87±0．17 F值0．65 0．05 0．78 0．31 0．46 0．03 P值 ＜0．01 ＜0．01 ＜0．01 ＜0．01 ＞0．05 ＞0．05

3 讨论

全膝关节置换术后恢复的关键是功能锻炼，但手术引起的组织和周围神经损伤致使局部促炎性细胞因子释放，诱发周围和中枢神经系统增敏，导致痛觉过敏［4］，且疼痛经常伴随着炎症反应［5］。因此，术后疼痛的存在严重妨碍膝关节功能锻炼。硬膜外镇痛、静脉镇痛、膝关节腔内镇痛是目前临床上常用的术后镇痛方法，本研究比较它们对全膝置换术后疼痛控制和炎性细胞因子反应的影响。本文参照文献［3］和临床上0．5%罗哌卡因联合麻醉的消除半衰期，且考虑到麻醉方法本身影响免疫反应，所以选择麻醉开始即刻和手术后6，18，24h检测炎性因子的浓度。

TNF-α、IL-1β、IL-6均为白细胞释放的促炎性细胞因子［6－7］，可促进局部或全身炎症反应的扩大［8］。手术后TNF-α、IL-1β、IL-6含量的增高已被证实为组织损伤的标志［9］。免疫细胞的促疼痛作用主要归因于促炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6［10－11］。且损伤神经的位点发现有TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA或蛋白［10］。IL-6的血浆浓度随着手术创伤性和组织损伤程度增加而升高，致使痛觉过敏［4］。IL-8是激发交感神经系统痛觉过敏的第一种内生性介质，由激活的巨噬细胞和内皮细胞释放，且IL-8可能是组织损伤和交感神经痛觉过敏的体液连接［12］。本研究发现手术后6 h细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8的血浆浓度及VAS评分明显高于麻醉开始即刻，表明全膝置换手术创伤和手术后的疼痛刺激触发了患者机体的全身炎症反应。

有报道显示，腰椎间盘切除术患者血浆中的促炎性细胞因子的浓度受麻醉方法的影响，特别是全凭静脉麻醉的手术患者术后血浆中促炎性细胞因子的浓度明显低于吸入麻醉［13］。本研究发现硬膜外镇痛组促炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8血浆浓度最低，静脉镇痛组其次，说明手术后镇痛可以抑制血浆中促炎性细胞因子的释放，且硬膜外镇痛对炎症反应的抑制程度强于其他两种镇痛方法，静脉镇痛较关节腔内镇痛更能抑制炎症反应。结合VAS评分，硬膜外组镇痛效果最佳，静脉组其次，关节腔内镇痛组则差于其他两组，表明镇痛作用伴随着抑炎效应，且镇痛效果越佳，抑炎效应越强。术后24 h患者感觉到的疼痛较轻微，所以3组的炎症反应在这个时段已无明显差异。由此可见，疼痛与炎症反应呈正相关，疼痛程度越剧烈，炎症级联反应越强。

因为吗啡的起效时间较长，不但会影响麻醉和术后镇痛的衔接，而且会引起血压下降，因此硬膜外镇痛须把握好负荷量给予时间。静脉镇痛具有比硬膜外镇痛更舒适的镇痛条件（患者背后无异物感），但会出现明显的头晕、恶心、呕吐等不良反应。本研究中关节腔内镇痛是单次给药，维持时间短，需辅助其他途径的镇痛。设想在关节腔内留置一根导管以供维持术后持续镇痛之需，如此将大大提升关节腔镇痛的优越性。

综上所述，本研究显示，3种镇痛方法在全膝关节置换术后均能达到一定的镇痛效果，尤以硬膜外镇痛在调控炎性因子反应和控制疼痛方面的作用更加持久而明显，静脉镇痛其次，关节腔内镇痛效果则逊于其他两种方法。本研究为今后临床上实施有效的术后镇痛提供参考了依据，但术后镇痛对炎症反应其他方面的影响还需进一步的观察。

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Effects of different analgesia protocols on postoperative pain control and inflammatory cytokine response after total knee replacement

YANG Fen，WANG Xing-shuang，WEILei，ZHAO Jian-hua，FANG Zhi-yuan
（Department of Anesthesia，Suzhou Municipal Hospital，Suzhou Jiangsu 215002，China）

Objective：To compare the effects of epidural analgesia，intravenous analgesia and intra-articular analgesia on reducing postoperative pain and modulating the inflammatory cytokine response to tend to balance after total knee replacement．M ethods：A total of sixty patientswere randomly divided into three groups（n＝20）．Epidural group：loading dose（morphine）was administrated by epidural injection，and patients controlled epidural analgesia after operation；intravenous group：loading dose（tramadol）was administrated by intravenous drop，and patients controlled intravenous analgesia after operation；intra-articular analgesia group：amixed solution was injected into articular cavity．When patientswent back to theward，opioids were administrated by intravenous drop as required．Visual analogue pain scale（VAS）scoreswere recorded at6，8 and 24 h postoperation．Plasma levels of tumour necrosis factor-α，interleukin（IL）-1β、IL-6 and IL-8 weremeasured immediately at anesthesia and 6，18，24 h postoperation．Results：Compared with the other two groups，VAS pain scores at 6 and 18 h postoperation were significantly lower in the epidural analgesia group．Compared with the intra-articular analgesia group，VASpain scores at6 and 18 h postoperation were obviously lower in the intravenous analgesia group．In the three groups，TNF-α，IL-1β，IL-6 and IL-8 levels increased significantly at 6，18，24 h postoperation compared with immediately at anesthesia，and the epidural analgesia group had significantly lower levels of the inflammatory cytokines compared with other two groups；the intravenous analgesia group had obviously lower levels of the inflammatory cytokines compared with intra-articular analgesia group．Therewas no difference at24 h postoperation．Conclusion：Three anal-gesia protocols all reduced postoperative pain and attenuated TNF-α，IL-1β，IL-6 and IL-8 production 24 h after total knee replacement surgery，but epidural analgesia was better than the other two protocols，and intravenous analgesia was better than intra-articular analgesia．

epidural analgesia；intravenous analgesia；intra-articular analgesia；knee replacement；the inflammatory cytokine response

R614

A

1671－7783（2014）05－0437－04

10．13312／j．issn．1671-7783．y140081

杨芬（1981—），女，江苏苏州人，主治医师，主要从事临床麻醉学研究。

2014－03－31 ［编辑］ 陈海林