**摘要**
本研究是一项针对60名计划接受腰椎固定手术患者的介入性、随机化、前瞻性比较临床试验。研究旨在验证联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉与单纯全身麻醉作为腰椎固定患者镇痛方法的有效性。
**研究设计**
该研究为干预性、随机化、前瞻性比较临床试验，研究对象为60名计划接受腰椎固定手术的患者。研究目的是评估联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉与单纯全身麻醉在腰椎固定手术中的镇痛效果。
**文献综述**
脊柱手术期间及术后期的疼痛控制至关重要。大量研究表明，尾腔镇痛是一种可行的替代方法，可在术中和术后提供有效的镇痛效果。
**方法**
60名患者被平均分配到两个组：A组（研究组）和B组（对照组）。A组患者在接受全身麻醉诱导后，进行荧光引导下的尾腔硬膜外导管插入术；B组患者仅接受全身麻醉。研究评估了多种参数，包括术后疼痛程度、血流动力学指标、镇痛需求时间、估计的出血量、外科医生对手术区域的满意程度以及尾腔硬膜外麻醉的常见并发症。
**结果**
两组患者术中心率和平均血压存在显著差异。A组患者术中芬太尼使用剂量显著较低，出血量较少，外科医生对手术区域的满意度也较高。研究组术后疼痛评分显著更低，术后需要使用吗啡的频率及总剂量也显著减少。此外，A组患者术后镇静需求较少，恶心和呕吐的发生率也显著降低。
**结论**
联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉与全身麻醉可降低术中芬太尼使用剂量和术后吗啡剂量，总体镇痛需求更低，疼痛控制效果更佳。
**试验注册信息**：Clinical trial.gov#/identifier；NCT06929611
**1. 引言**
脊柱手术期间及术后期的疼痛控制至关重要，因为疼痛控制不佳可能导致严重并发症甚至死亡[1]。虽然全身麻醉是腰椎手术中最常用的方法，但区域麻醉和神经轴麻醉也逐渐成为新的镇痛选择[2]。手术期间通常会使用多种镇痛方式（包括阿片类药物）来控制疼痛。常见的阿片类药物副作用包括呼吸抑制、恶心、谵妄、瘙痒、便秘和肠梗阻[3]。尾腔硬膜外麻醉最初是一种基于解剖结构的麻醉方法，但熟练操作者的成功率仅为68%-75%[4]；然而，利用荧光技术进行针头和导管放置可显著提高成功率（接近100%[5]）。即便确认导管位置正确，仍有可能发生导管移位（甚至进入硬膜囊[4]）。尾腔镇痛仍是改善术中和术后疼痛的有效替代方案。单次注射的镇痛效果持续时间较短，因此通过持续注射来延长其作用时间[5]。然而，尽管尾腔硬膜外麻醉是一种已被证实有效的镇痛方法，其在临床应用中仍存在不足。常规尾腔麻醉需多次给药，而联合使用这种技术与全身麻醉则能减少给药次数，从而提高镇痛效果[6]。
**1.2 研究目的**
本研究旨在通过记录术中和术后镇痛需求、心率、血压以及患者自我报告的疼痛评分，评估联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉与单纯全身麻醉在腰椎固定手术中的镇痛效果。
**1.3 主要研究结果**
- 确定术中作为镇痛使用的芬太尼总量。
- 确定术后6小时内使用的吗啡总量。
- 分析术后6小时内的疼痛评分。
- 观察联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉对术中血流动力学的影响。
- 确定首次需要镇痛的时间间隔。
- 探测术中出血量、外科医生对手术区域的满意程度以及尾腔硬膜外麻醉的术后并发症。
**1.4 次要研究结果**
- 确定术中芬太尼使用总量。
- 分析术后6小时内吗啡使用总量。
- 探测联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉对术中血流动力学的影响。
- 确定首次需要镇痛的时间间隔。
- 探测术中出血量、外科医生对手术区域的满意程度以及尾腔硬膜外麻醉的术后并发症。
- 验证联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉在腰椎固定手术中的有效性。
**2. 材料与方法**
- **研究类型**：介入性、随机化、前瞻性比较临床试验。
- **研究时间**：2024年1月至2024年6月，在艾因沙姆斯大学医院手术室进行，研究获得医学研究伦理委员会批准（批准号：FWA 000017585，日期：2023年6月6日）。
- **患者分配与随机化**：采用计算机生成的随机化方法（患者不知道自己所属组别，操作者知悉组别分配），将患者随机分为A组和B组。A组患者接受联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉与全身麻醉；B组患者仅接受全身麻醉。
- **样本量计算**：根据PASS 15程序估计，两组患者的术中麻醉药物使用量分别为186.5±21.6 μg和106±16.4 μg。样本量（每组30名患者）足以在90%的统计功效下检测到组间差异（α=0.05）。
- **伦理考量**：研究方案符合伦理要求（获得医学研究伦理委员会批准并取得患者知情同意），同时考虑了环境（使用异氟醚和空气）和经济因素。
**2.5 参与者**
- **纳入标准**：
- 年龄21至60岁的成年患者；
- 男女均可；
- 符合美国麻醉医师协会（ASA）I或II级分类；
- 接受择期腰椎固定手术的患者。
- **排除标准**：
- 拒绝签署知情同意书的患者；
- 年龄小于21岁或大于60岁的患者；
- 对布比卡因过敏的患者；
- 有阿片类药物使用史的患者；
- 急诊手术患者；
- 有脊柱手术史的患者；
- 尾腔注射部位感染的患者；
- 有凝血障碍（遗传性、获得性或诱发性）的患者；
- ASA分类为III或IV级的患者；
- 未纠正的严重贫血或低血容量患者；
- 颅内压增高的患者。
**2.6 研究流程**
- **术前准备**：共79名患者接受资格评估，其中19人不符合纳入标准，7人主动退出。60名患者同意接受联合使用持续性尾腔硬膜外麻醉。术前进行全面病史询问、体格检查及实验室检测（包括全血细胞计数、肝肾功能、凝血功能等）。所有患者需禁食8小时，并了解研究设计、技术和目的，签署书面知情同意书。
- **术中操作**：
- 采用标准术中监测措施（心电图、无创血压测量、脉搏血氧饱和度监测、呼气末二氧化碳浓度监测）。
- 两组患者均通过静脉注射米达唑仑0.04 mg/kg、芬太尼1 μg/kg和丙泊酚2 mg/kg诱导全身麻醉，随后进行气管插管和机械通气。维持麻醉时使用异氟醚（50%氧气和空气混合）及阿曲库铵0.1 mg/kg，维持呼气末二氧化碳浓度在35-40 mmHg之间。当平均动脉血压或心率超过基线值20%时追加芬太尼0.5 μg/kg。
- **A组（研究组）**：全身麻醉后患者采用俯卧位接受尾腔硬膜外麻醉。消毒和铺盖下背部区域，使用荧光镜（OEC Elite C-arm）确定骶管解剖标志。通过18号Tuohy型针头将导管插入骶管，确认位置正确后留置导管。
- **B组（对照组）**：仅接受全身麻醉。
**2.6.3 术后处理**
- 患者术后采用仰卧位。当血流动力学稳定且肌张力恢复正常后，给予新斯的明0.05 mg/kg和阿托品0.01 mg/kg以逆转神经肌肉阻断。患者们在麻醉后护理单元（PACU）接受护理，以恢复体力并在术后0小时进行数字疼痛量表监测，并据此进行相应的管理。患者术后疼痛在手术室的0小时、1小时、2小时、4小时和6小时进行随访。患者在尾椎注射后的前6小时内被密切监测，以防过量或不良反应。评估了以下因素：根据数字疼痛量表1-10的术后疼痛评估（0=无疼痛，10=难治性疼痛）以及0小时、1小时、2小时、4小时、6小时的血流动力学参数，还有当数字疼痛量表达到3或以上时首次需要急救镇痛的时间。在任何时间点数字疼痛量表≥3的患者接受了0.05毫克/千克的静脉注射吗啡（最大剂量5毫克），并且两组都提供了总体的术后镇痛。术后尾椎硬膜外麻醉的常见并发症包括低血压（平均血压<60毫米汞柱）、心动过缓（心率<50次/分钟）和尿潴留，这些都得到了相应的处理。
2.7. 统计分析
收集的数据被编码、制表，并使用IBM统计社会科学软件包（SPSS）版本28.0进行了统计分析，该软件由IBM公司开发，位于美国芝加哥，2021年。定量数据使用Shapiro-Wilk检验测试正态性，然后以均值±标准差（SD）、范围的最小值和最大值表示，并使用独立t检验进行比较。定性数据以数字和百分比表示，然后使用卡方检验和Fisher精确检验进行比较。对术后吗啡请求率使用对数秩检验进行比较。显著性水平设定为p值<0.050，否则视为不显著。
3. 结果
共有79名患者最初接受了资格评估，其中19名被排除在外，12名患者不符合纳入标准，7名患者拒绝参与（图1： Consort图）。A组的平均年龄为47.7岁，B组为45.8岁，有27名男性和33名女性患者。患者的人口统计数据（包括年龄、性别、BMI、ASA等级、椎体固定水平和手术时间）没有显著差异（表1）。表1. 研究组之间的人口统计特征。
3. 结果
总共79名患者最初接受了资格评估，其中19名被排除，其中12名患者不符合纳入标准，7名患者拒绝参与（图1： Consort图）。A组的平均年龄为47.7岁，B组为45.8岁，有27名男性和33名女性患者。患者的人口统计数据（包括年龄、性别、BMI、ASA等级、椎体固定水平和手术时间）没有显著差异（表1）。表1. 研究组之间的人口统计特征。
A组（总数=30）
对照组（总数=30）
p值
年龄（岁）
47.7 ± 8.1
45.8 ± 8.3
^0.391
性别
男性
14（46.7%）
13（43.3%）
#0.795
女性
16（53.3%）
17（56.7%）
BMI（kg/m^2）
28.8 ± 2.1
29.5 ± 2.1
^0.193
ASA等级
I
16（53.3%）
14（46.7%）
#0.606
II
14（46.7%）
16（53.3%）
椎体固定水平
L2-L3
10（33.3%）
8（26.7%）
#0.573
L3-L4
17（56.7%）
17（56.7%）
#0.999
L4-L5
17（56.7%）
18（60.0%）
#0.793
L5-S1
8（26.7%）
11（36.7%）
#0.405
椎体固定水平数量
一个
12（40.0%）
12（40.0%）
#0.758
两个
14（46.7%）
12（40.0%）
三个
4（13.3%）
6（20.0%）
手术时间（分钟）
138.5 ± 28.6
143.0 ± 25.2
^0.520
注：数据以均值±SD或数字（%）表示。ASA：美国麻醉医师协会。
A组的术中芬太尼剂量显著较低，A组的平均剂量为105.0±19.0微克，B组为191.7±35.6微克（表2）（图8）。表2. 研究组之间的术中芬太尼剂量、失血量和外科医生对手术部位的满意度。
A组和对照组之间的术中心率及平均血压在整个术中期间存在统计学上的显著差异（表3和表4）（图9和图10）。表3. 研究组之间的术中心率。表4. 研究组之间的术中平均血压。
表3. 研究组（总共=30）
对照组（总共=30）
p值
相对效应
均值±SE/相对风险
95%置信区间
芬太尼剂量（微克）
105.0 ± 19.0
191.7 ± 35.6
^<0.001
−86.7 ± 7.4
−101.4–71.9
失血量（毫升）
430.0 ± 140.6
513.3 ± 226.6
^0.092
−83.3 ± 48.7
−180.8–14.1
外科医生对手术部位的满意度
18（60.0%）
12（40.0%）
§0.159
1.50
0.89–2.54
11（36.7%）
13（43.3%）
注：除非另有说明，数据以均值±SD或数字（%）表示。§Fisher精确检验。^独立t检验。相对效应：研究组相对于对照组的效应。缩写：CI=置信区间；SE=标准误差。
表4. 研究组之间的术中平均血压。表4. 研究组之间的术中平均血压。
表5. 研究组之间的术后疼痛量表在0至6小时内的值显著较低。研究组的术后疼痛量表从低水平开始，逐渐增加直到第6小时。相比之下，对照组从高水平开始，然后减少后又升高（表5）（图11）。表5. 研究组之间的术后数字疼痛量表（NRS-10）。表5. 研究组之间的术后时间。
表6. 研究组之间的术后吗啡需求频率显著较低，A组为53.3%（16名患者），而对照组为100%（30名患者）（图12）；其中，A组首次需要吗啡的时间显著更长，为5.1±1.0小时，B组为1.1±0.7小时；A组的6小时总吗啡剂量显著较低，为5.9±2.0毫克，B组为11.5±3.0毫克（表13）；研究组首次请求镇痛剂（吗啡）的频率也显著较低（表6）（图14和图15）。表6. 研究组之间的术后吗啡需求。表13. 研究组之间的术后首次需要吗啡的时间。
表7. 在6个术后小时内，研究组和对照组在失血量和外科医生对手术部位的满意度方面没有统计学上的显著差异，但术后立即出现的心率和平均血压有显著差异（表7）（图16和图17）。研究组中心动过缓（心率<50次/分钟）、低血压（平均血压<60毫米汞柱）和尿潴留的发生率更高。研究组中镇静（Ramsay评分≥3）的发生率较低，术后恶心和呕吐的发生率也显著较低（表8）（图18）。表7. 研究组之间的术后心率和平均动脉血压。
3.1. 讨论
接受腰椎手术的患者术后会经历严重的疼痛，并且与这种疼痛相关的并发症发生率较高。因此，需要适当的早期疼痛缓解。疼痛控制的目标是实现患者的舒适度和满意度，目标是快速康复，减少深静脉血栓形成、围手术期的心脏和肺部并发症，并确保成本效益高、恢复迅速且无痛的康复[10]。疼痛传递会导致中枢神经系统的可塑性，即使在术后没有进一步的疼痛刺激时，也会导致持续的疼痛感知增强。在任何有害刺激前20分钟给予单次尾椎硬膜外剂量是有效的术后疼痛控制方法。在手术前给予预负荷剂量以及在手术中继续给药是安全有效的术后疼痛控制方法。硬膜外布比卡因大约在20分钟内附着在神经根上，它阻断了疼痛刺激的感觉，防止了中枢神经系统的可塑性，并在术后最初的24小时内提供了足够的疼痛控制。这样可以减少术中和术后的麻醉药物消耗，并降低疼痛评分。然而，对于腰椎脊柱手术，尾椎硬膜外镇痛的使用并不常见，通常更常用全身麻醉，而不使用辅助的神经轴镇痛。尾椎硬膜外对术中和术后血流动力学的影响取决于硬膜外布比卡因的吸收率、脊神经皮节的扩散范围以及交感神经系统的阻滞[11]。尾椎硬膜外导管（通过尾椎途径的腰椎硬膜外导管）可以连续控制更高水平的皮节。它不会干扰手术视野，因为连续的尾椎方法提供了进入硬膜外空间的途径，而在腰椎固定手术中这是不可能的。通常，腰背硬膜外麻醉是一种安全且有充分文献支持的镇痛方法，通过透视引导技术实施，成功率较高，并且并发症较少且易于处理。腰椎手术在全身麻醉诱导后采用俯卧位进行，这也适用于腰背硬膜外麻醉针的插入位置，因此它成为镇痛的理想选择，尤其是在腰椎固定手术中。在我们的研究中，采用透视引导下的持续腰背硬膜外麻醉方法，首先向腰背管道注射20毫升0.25%的布比卡因。然后在手术过程中每小时以及术后0小时和1小时通过硬膜外导管再次注射10毫升0.25%的布比卡因，研究组使用这种组合方式，而对照组仅使用全身麻醉。研究结果显示，与仅使用全身麻醉的对照组相比，研究组在手术期间使用的芬太尼剂量显著降低，证明了持续腰背硬膜外麻醉能够提供更好的镇痛效果。这一发现与另一项研究结果一致，该研究也显示使用腰背硬膜外麻醉结合单次注射可以显著减少手术期间的麻醉药物用量[9]。另一项随机临床试验也支持了我们的发现，该试验使用单次注射的罗哌卡因作为腰背硬膜外麻醉药物，结果同样显示研究组的手术期间芬太尼剂量和总需求量显著降低[12]。此外，另一项使用罗哌卡因的随机临床试验也表明，与仅使用全身麻醉的对照组相比，研究组的手术期间芬太尼需求量显著减少[11]。在这项研究中，研究组和对照组在手术期间的平均心率和平均血压存在统计学上的显著差异。研究组中有30名患者出现了术后心动过缓和低血压，通过给予0.5毫克阿托品和10毫克麻黄碱成功处理了这些情况。这与先前研究的结果一致，表明腰背硬膜外麻醉可以显著改善手术期间的血流动力学[9]。然而，也有研究记录到心率和血压没有显著下降[11]。我们的研究使用数字疼痛评分量表，发现腰背硬膜外麻醉组的术后疼痛评分显著较低，这一结果与其他使用视觉模拟评分（VAS）的研究结果一致[11, 13–15]。在我们的研究中，腰背硬膜外麻醉组术后对吗啡的需求较少，并且首次需要补充镇痛的时间显著延迟。腰背硬膜外麻醉组首次需要补充镇痛的平均时间为5.1小时，而对照组为1.1小时；腰背硬膜外麻醉组的术后吗啡总剂量为5.9毫克，对照组为11.5毫克（见表6）。这与先前的研究结果一致[9, 11–13]。虽然其他研究者观察到手术出血量显著减少[9, 15]，但我们的结果在统计上未达到显著性。我们的研究还显示术后恶心和呕吐的发生率显著较低，这也是之前研究报道过的情况[9]。术后出现心动过缓和低血压以及尿潴留的情况较少，并且得到了有效治疗。
3.2. 局限性和未来研究方向
由于我们神经外科部门的协议是术后8小时允许患者活动，因此本研究未能记录活动时间对早期活动的影响。我们建议进一步研究早期活动的效果及其优势，并进行24小时后的跟踪研究，以评估持续硬膜外导管对长期疼痛控制的作用。样本量相对较小且为单中心研究，这可能会影响研究的普遍性。样本量是根据艾因沙姆斯大学社区部门类似研究的结果计算得出的，确定60名患者样本量才能获得有意义的数据。我们建议进行更多多中心研究并扩大样本量。
4. 结论
在腰椎固定手术中，联合使用持续腰背硬膜外麻醉与全身麻醉可以安全地减少手术期间的芬太尼剂量和术后吗啡剂量，从而降低整体阿片类药物的需求并改善疼痛控制。
致谢
作者感谢艾因沙姆斯大学医学院的研究伦理委员会对本研究的伦理批准（FWA 000017585）。作者感谢神经外科团队允许我们进行这项研究，同时也感谢患者的知情同意参与本研究。本手稿或临床试验未使用人工智能工具。样本量计算使用了PASS 15程序。收集的数据经过编码、制表，并使用IBM Statistical Package for Social Sciences (SPSS) 28.0软件（IBM公司，芝加哥，美国，2021年）进行了统计分析。
资金来源
本研究未使用外部资金，仅依靠艾因沙姆斯大学内部的资源资助。
伦理声明
本研究已获得研究伦理委员会的伦理批准（REC/IRB编号：FWA 000017585）。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据公开声明
如有意获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出请求。
