全麻诱导药物对气道保护作用的一般人群研究
麻醉诱导期间食管上括约肌压力变化
研究概览
详细说明
背景
上食管括约肌是环状软骨后面的高压区,可保护气道免受误吸。 它由分布在两个区域的横纹肌纤维组成:对应于酪咽肌的快速抽搐斜肌纤维和属于环咽肌的快速但主要是慢速抽搐水平纤维。 这允许括约肌保持恒定的基调,但同时对反射做出快速反应 (1)。
上食管括约肌压力分布不对称,前后比横向大。 峰值前压比峰值后压更靠颅骨 (2)。
这使得测压测量变得困难并且有些不可靠,除非使用高分辨率测压法。 上食管括约肌压力不稳定:随着年龄的增长和意识水平的下降而降低;而随着压力、焦虑、灵感和发声而增加。 提到吞咽困难或胃食管反流的患者可能会出现改变的测压测量结果 (3)。
上食管括约肌具有动态功能,参与打嗝、吞咽和气道反射,例如:食管-括约肌反射、声门-咽反射和咳嗽 (3)。
在亚催眠浓度下使用异丙酚和七氟烷的研究表明,食管上端括约肌压力降低,以及咽部不协调 (4)。 镇静剂量的咪达唑仑与降低上食管括约肌压力有关。 Vanner等人使用咪达唑仑、硫喷妥钠或氯胺酮进行了麻醉诱导,得出的结论是,除最后一种外,所有药物均引起食管上括约肌压力下降。 在同一工作组的另一项研究中,将使用原氧化物和氟烷的吸入麻醉与使用硫喷妥钠的静脉麻醉进行了比较。 上食管括约肌压力仅在硫喷妥钠下下降 (5,6)。
由于误吸不仅取决于上食管括约肌,还取决于下食管括约肌和屏障压力,因此了解药物如何影响它们很重要:硫喷妥钠、阿片类药物、右美托咪定和异丙酚可能会降低食管下括约肌张力 (7)。
Thörn K. 等人研究了七氟醚对下食管括约肌压力和屏障压力的影响,反对两者在统计学上的显着下降 (8)。
一些研究未发现异丙酚对降低上食管压力有影响 (9)。
本研究评估异丙酚、依托咪酯和硫喷妥钠对上食管括约肌压力的影响。 它们都增强了 GABA(γ-氨基丁酸)神经递质的抑制作用;依托咪酯和硫喷妥钠也抑制上行激活网状系统。 为了测量它们如何影响意识水平,使用了从脑电信号记录中获得的参数熵。 具体来说,使用了状态熵 (SE),它在 0.8 到 32 Hz 的频率范围内进行计算。 熵监测已使用不同的催眠药进行了验证,并与其他类型的脑电图记录进行了比较,如双频谱指数 (BIS) (10)。
接受紧急手术的患者的全身麻醉程序通常按照“快速序列技术”进行。 除了现有的全胃的可能性外,在诱导过程中可能会改变气道保护机制。 这就是为什么寻找一种不影响或以较轻的方式影响食管上括约肌的催眠药会很有趣。
患者和方法 马德里 Clínico San Carlos 医院伦理委员会在 2016 年 6 月 8 日的会议上正式批准(法案 6.1/16),该研究于 2017 年 1 月至 2019 年 7 月期间进行。 纳入了 43 名接受程序化手术全身麻醉的患者,其中: 15 名拒绝参加研究; 3 没有通过吞咽困难或反流测试; 5 名患者因不同原因失访(2 名患者无法耐受探头;2 名患者方案失败;1 名患者测压测量存在偏差)。
最后,该研究减少到 20 名患者:12 名男性和 8 名女性,年龄在 39 至 84 岁之间;平均年龄为 65,05 (13,13)。 关于麻醉风险,15% 的患者为 ASA I,55% 为 ASA II,30% 为 ASA III。 平均 (sd) 体重指数为 26.70 (4.24) kg/m2。
书面知情同意书向所有理解并接受后自愿签署的患者解释。 根据接受的催眠药,患者被随机分为 3 组。 在调查的过程中,由于很难找到愿意参与研究的人,因此将对照组缩减为只有 2 组:异丙酚和依托咪酯。 这解释了最终分布:异丙酚组 8 名患者;依托咪酯组9例; 3 硫喷妥钠组。
在每个案例中,两名麻醉师担任研究合作者。 其中一位负责按照协议规定进行诱导,另一位研究合作者专门负责所有参数的信息登记,将每位患者的所有信息一起记录在与每位参与者相对应的单个档案中。 一位胃肠病学专家、测压专家负责引入测压探头并进行后续测量,他的工作与上述另外两位研究合作者的工作同步进行。
一旦所有数据都被记录下来,主要研究者(忽略给每位患者服用的药物)将所有信息收集在一起。 每种催眠药都分配了不同的颜色,因此每个患者都与一种颜色和一个数字相关联。 这样,避免了对结果解释的任何影响。
方案如下:禁食 6-8 小时后,对患者进行熵监测(频谱熵监测模块,Healthcare Technologies®)、心电图、脉搏血氧饱和度测定和鞘压测量(S/5Avance® 的血流动力学和呼吸监测模块,通用电气). 通过鼻孔引入润滑的测压探针,以在不使用镇静剂的情况下将其从咽部定位到胃部。 1 分钟后,让患者习惯探头并保持镇静。 当通过面罩以 10 lpm 的速度接受氧气时,记录了初始(基础)测压测量值。 在这一刻,催眠药持续了 30 秒。 (模拟快速顺序诱导)以下剂量:异丙酚 2 mg/kg,依托咪酯 0.4 mg/kg 或硫喷妥钠 4 mg/kg。 之后,一旦熵值达到 60,就会注意到上食管括约肌压力的第二次测量。 如果熵没有下降到 60 或更低,则等待催眠药对意识水平产生影响的必要时间(临床体征,如反应丧失、眼睑反射丧失、交感神经系统激活缺失,如心动过速或高血压是这些病例中患者意识状态的指标)。 通过 Datex-OhmedaTM S/5 Collect® 以 1 秒的间隔记录除测压之外的所有测量值,并将数据收集在 excel 图表中。 随后,结合测压、熵、血液动力学和呼吸测量对其进行分析。 如果氧饱和度值为 93% 或更低或平均动脉压从基础值下降 20% 或更多,则停止记录。
统计分析 定量变量被描述为中位数和四分位数范围,因为它们在本研究中没有正态分布。 由于样本量小,没有使用参数检验。 通过Wilcoxon检验来研究催眠药引起的定量变量的变化。 分析组间差异,由于硫喷妥钠组体积小,因此未将其考虑在内。 因此,用于比较不同催眠药之间变量的统计检验不包括硫喷妥钠组。 异丙酚和依托咪酯组的同质性通过 Mann-Whitney 或卡方检验检查,具体取决于所研究变量的类型,分别是定量的或定性的。 感兴趣的参数(上食管括约肌压力;熵)下降的研究是通过他们在施用催眠药后实验的变化百分比来完成的。 通过Mann-Whitney检验分析两组催眠药之间这两个变量的关系。 显着性水平被认为是 5%。 使用的统计软件是IBM SPSS Statistics v21。
研究类型
注册 (实际的)
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
候选人应遵守所有这些条件:
- 已被麻醉师(未参与研究)分类为 ASA(美国麻醉师协会)分类的 I、II 或 III 类,参考他/她的麻醉风险。
- 任何性别的患者。
- 患者年龄在 35 至 85 岁之间。
- 计划进行普通手术的候选人将接受全身麻醉。
- 通过口头和书面形式正确了解该研究。
- 自愿接受参加研究,自愿签署知情同意书,通过研究可随时撤销。
- 不提供任何排除标准。
排除标准:
- 对可能使用的任何药物表现出已知的过敏或超敏反应。
- 怀孕。
- 精神病史或正在接受精神药物治疗。
- 正在接受以下任何药物(可引起食管运动改变)的治疗:促动力药、镇静剂、钙通道拮抗剂、硝酸盐、抗胆碱能药、三环类抗抑郁药、茶碱。
- 做过食道手术。
- 从麻醉或医学的角度来看,那些可能会在此过程中出现并发症的人。 例如:气道困难或通气问题。
- 可能干扰催眠药物药代动力学的肾脏或肝脏改变。
- 放弃签署知情同意书,故不授权参与本研究。
- 未提出任何纳入标准。
- 食管病理学,包括胃食管反流或吞咽困难。 鉴于出现这两个鞋楦的频率很高,因此对候选人进行了测试以丢弃他们的出现。 使用两个问卷:“GERD-Q”(胃食管疾病问卷)和“EAT-10”(进食评估工具)用于吞咽困难。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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异丙酚
那些计划进行普通手术,接受异丙酚作为全身麻醉诱导剂的患者。
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依托咪酯
那些计划进行普通手术,接受依托咪酯作为全身麻醉诱导剂的患者。
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硫喷妥钠
那些计划进行普通手术的患者接受硫喷妥钠作为全身麻醉的诱导剂。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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意识丧失时上食管括约肌压力相对于基线的变化。
大体时间:时间范围:插入测压探头后 1 分钟,记录基础测量值。在给予催眠药后平均 1 分钟,一旦熵降到 60 以下或其他临床症状显示失去知觉,就会记录另一项措施。
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使用固态高分辨率测压法(Sierra Scientific Instruments, Given Imaging, Los Angeles, California Medtronic, Ireland)。
高分辨率测压模块 Manoscan™ 允许采集和记录测压研究。
测压探头的直径为 4.2 毫米,由 36 个间隔为 1 厘米的圆周传感器组成(Medtronic,Irlanda)。
每个传感器由 12 个径向分布的段组成,检测 2.5 毫米长度内的压力。
使用 432 个测量点创建压力图像。
通过压力转换技术“Tact Array”对每个传感器内部的扇区压力进行平均。
使用测压法获取的数据实时表示为“地形”图。
等值线图显示不同的颜色,每种颜色对应于一个混凝土压力。
纵轴表示位置,横轴表示时间。
使用 Manoscan 获得的数据通过 Manoview Software V. 3.01 (Medtronic Irlanda) 进行记录和事后分析。
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时间范围:插入测压探头后 1 分钟,记录基础测量值。在给予催眠药后平均 1 分钟,一旦熵降到 60 以下或其他临床症状显示失去知觉,就会记录另一项措施。
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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谱熵
大体时间:尽管熵作为所有变量在整个研究中都进行了测量,但有两个时间点是相关的:基础时间点和催眠药给药后 1 分钟的平均值。如果第二次测量值达到 60 或更低,则尤为重要。
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频谱熵分析脑电图信号,并在处理后提供一个从 0 到 100 的数字,该数字与意识水平有关。
全身麻醉下的患者不应超过 60。
考虑到编号为 1 的电极必须位于中线,编号为 3 的电极位于颞区,因此将由三个电极组成的传感器放置在前额上,以避开同名动脉以防止伪影。
接下来,传感器通过电缆连接到本研究中使用的 Datex Ohmeda 麻醉机中集成的光谱熵监测模块 (Healthcare Technologies®)。
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尽管熵作为所有变量在整个研究中都进行了测量,但有两个时间点是相关的:基础时间点和催眠药给药后 1 分钟的平均值。如果第二次测量值达到 60 或更低,则尤为重要。
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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上食管括约肌长度
大体时间:插入测压探头 1 分钟后,记录下基础测量值。在给予催眠药后平均 1 分钟,一旦熵降到 60 以下或其他临床症状显示失去知觉,就会记录另一项措施。
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采用固态高分辨率测压法不仅可以测量上食管括约肌压力,还可以测量括约肌的其他特征,例如其长度。
该参数与其压力有关。
一种名为“智能鼠标”的高分辨率测压工具对于测量可靠的括约肌长度特别有用。
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插入测压探头 1 分钟后,记录下基础测量值。在给予催眠药后平均 1 分钟,一旦熵降到 60 以下或其他临床症状显示失去知觉,就会记录另一项措施。
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心率
大体时间:在整个研究过程中连续监测心率,以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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继续 5 导联心电图(RA- 右臂-、LA- 左臂-、LL- 左腿-、RL- 右腿- 和 N- 中性-),允许外围(I、II 和 III)、单极(aVR-增强使用矢量右、aVL-增强矢量左和 aVF-增强矢量足)和心前区(V1-V6)导联登记。
监护仪连续显示II导联和V5导联示踪;以及有关等电位线的 ST 段变化的计算机化分析。
此外,心律失常分析保持活跃。
通过用于 S/5Avance® 的通用电气血液动力学监测模块进行连续心电图监测。
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在整个研究过程中连续监测心率,以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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脉搏血氧仪
大体时间:在整个研究过程中持续监测脉搏血氧饱和度,以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础时间点和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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它的传感器位于测量无创血压的一侧的另一只手上,以避免伪影和注册中断。
它与 S/5Avance® 的通用电气血液动力学监测模块相连。
低于 93% 的值时注册表被中断。
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在整个研究过程中持续监测脉搏血氧饱和度,以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础时间点和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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血压
大体时间:在整个研究过程中连续监测血压以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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通过用于 S/5Avance® 的通用电气血液动力学监测模块进行无创血压监测。
血压袖带的长度应适合每个患者的手臂,并放置在给予催眠药的另一只手臂上,以避免干扰其给药。
超过基础值 20% 以上的心率或血压变化被认为是相关的。
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在整个研究过程中连续监测血压以评估其与两个时间点相关的值的趋势:基础和给予催眠药后 1 分钟的平均值。
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Elena Sanz-Sanjosé, MD
出版物和有用的链接
一般刊物
- Sivarao DV, Goyal RK. Functional anatomy and physiology of the upper esophageal sphincter. Am J Med. 2000 Mar 6;108 Suppl 4a:27S-37S. doi: 10.1016/s0002-9343(99)00337-x.
- Meyer JP, Jones CA, Walczak CC, McCulloch TM. Three-dimensional manometry of the upper esophageal sphincter in swallowing and nonswallowing tasks. Laryngoscope. 2016 Nov;126(11):2539-2545. doi: 10.1002/lary.25957. Epub 2016 Mar 18.
- Mei L, Dua A, Kern M, Gao S, Edeani F, Dua K, Wilson A, Lynch S, Sanvanson P, Shaker R. Older Age Reduces Upper Esophageal Sphincter and Esophageal Body Responses to Simulated Slow and Ultraslow Reflux Events and Post-Reflux Residue. Gastroenterology. 2018 Sep;155(3):760-770.e1. doi: 10.1053/j.gastro.2018.05.036. Epub 2018 May 24.
- Sundman E, Witt H, Sandin R, Kuylenstierna R, Boden K, Ekberg O, Eriksson LI. Pharyngeal function and airway protection during subhypnotic concentrations of propofol, isoflurane, and sevoflurane: volunteers examined by pharyngeal videoradiography and simultaneous manometry. Anesthesiology. 2001 Nov;95(5):1125-32. doi: 10.1097/00000542-200111000-00016.
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- Vanner RG, Pryle BJ, O'Dwyer JP, Reynolds F. Upper oesophageal sphincter pressure during inhalational anaesthesia. Anaesthesia. 1992 Nov;47(11):950-4. doi: 10.1111/j.1365-2044.1992.tb03196.x.
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- Vakkuri A, Yli-Hankala A, Talja P, Mustola S, Tolvanen-Laakso H, Sampson T, Viertio-Oja H. Time-frequency balanced spectral entropy as a measure of anesthetic drug effect in central nervous system during sevoflurane, propofol, and thiopental anesthesia. Acta Anaesthesiol Scand. 2004 Feb;48(2):145-53. doi: 10.1111/j.0001-5172.2004.00323.x.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
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首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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