
肢体皮肤温度改变用于评估区域阻滞效果的研究进展
作者:皖南医学院(左真文、陈骏萍);中国科学院大学宁波华美医院(卢波、吴国荣)
机体的核心温度之所以能始终保持在一个较小的波动范围内,主要因为机体可以通过各种复杂的反馈机制对体温中枢进行调节控制,其中涉及了多种体温调节途径,而皮肤温度的调节就是这其中最有效的措施之一。皮肤温度的高低主要取决于通过该皮肤区域的血流量大小。血流量大小受多种因素影响,其中交感神经的兴奋性在其中起到至关重要的作用。
区域阻滞麻醉不仅可以阻滞感觉和运动神经,也可以阻滞交感神经,故区域阻滞后阻滞区域的血流量增加,皮肤温度亦随之升高。那么,是否可以把皮肤温度作为一个客观指标来评估区域阻滞的效果?本文阐述体温调节的生理学特征以及在区域阻滞后的皮肤温度改变,并且对肢体皮肤温度改变用于评估区域阻滞效果的相关研究进行了总结。
1.皮肤温度变化的生理学特征
在核心温度出现波动时,机体主要依靠下丘脑视前区的温感神经元进行调节。神经元不同活动水平决定着机体开始进行冷或热防御反应。机体的冷调节主要由交感神经介导的皮肤血管收缩和寒颤,婴儿主要是通过棕色脂肪组织产热。热调节主要是通过皮肤血管扩张和出汗。因此,皮肤在调节机体温度方面起着至关重要的作用。人体皮肤可分为多毛和无毛皮肤。无毛皮肤局限于肢体的远端部位,除了没有毛囊,它的特点是含有大量的动静脉吻合,血管表面积/体积比值大。在指端,经过动静脉吻合术后的皮肤血管发生明显扩张,显著增加周围组织的整体血流量,最多可高达5倍。
相反,毛发
皮肤的特征在于没有动静脉吻合和拥有丰富的毛囊,这些特征使毛发皮肤成为热隔绝体。相应的,毛发和无毛发皮肤的血管舒张收缩也以不同的方式控制,但多毛皮肤的皮肤温度不易发生显着变化,而无毛皮肤的温度较易波动。皮肤血流量的大小变化主要依赖于血管的舒缩张力
,而血管舒缩又由交感神经支配控制。典型的表现就是在寒冷刺激下,通过皮肤的血流量可以从8L/min降到0。
静息时,在常温状态下,交感神经分泌的去甲肾上腺素
能使皮肤血流量保持在低的水平,约为250ml/min。冷刺激时,去甲肾上腺素
能增加血管收缩神经元的活性并通过释放去甲肾上腺素和神经肽Y,导致皮肤血流减少。与血管收缩系统相反,血管舒张系统在静息时不活动,仅在体温升高的情况下起作用。皮肤血管舒张是由胆碱能神经介导的,涉及NO,血管活性肠肽,组胺和P物质等。同时,皮肤交感神经减少去甲肾上腺素的分泌,从而导致血管舒张增加皮肤温度。
在中性温度的环境中,动静脉分流是开放的,但流向皮肤表面的血液量相对较低。在冷刺激下,动静脉分流关闭。而在高温刺激下,动静脉分流保持开放且大大增加往皮肤输送的血液量。因此,交感神经阻滞后皮肤温度的增加是最快的,并且在手掌和脚底的无毛皮肤上尤为明显。
2.神经阻滞后温度的变化
2.1皮肤温度
在寒冷应激状态下,核心和皮肤温度的降低会引发体温调节反射,血管收缩以维持体温。大多数在手术室施行麻醉的患者交感神经张力都会增加,这就导致皮肤血流量和温度降低。由于皮肤小动脉仅由去甲肾上腺素能交感神经支配,因此神经阻滞后交感神经的阻断会导致血管舒张,局部皮肤温度升高。对于有毛皮肤,皮肤血流受到去甲肾上腺素能和胆碱能神经的双重控制。并且,在无毛皮肤中存在许多低阻力动静脉吻合,通过这些吻合分流导致皮肤血流量的显著变化。因此,交感神经阻滞引起的皮肤温度变化在四肢远端部分的效果更明显。这也可以解释为什么坐骨神经阻滞导致受支配区域的皮肤温度显著增加,而股神经阻滞则没有明显的效果。另外,坐骨神经阻滞后,皮肤温度最早升高和升高最显著的区域也是下肢的远端部分。
上述发现表明区域阻滞后皮肤温度变化主要取决于皮肤血流的改变和动静脉吻合的情况。上肢神经阻滞后皮肤温度变化与下肢相似。在腋路神经阻滞后,前臂远端的皮肤温度显著升高。肌间沟臂丛神经阻滞后的温度测量显示,在由正中神经、尺神经和桡神经支配的皮区中,远端皮温显著升高,而近端部位的皮肤温度保持不变。此外,在手腕远端进行正中神经单支阻滞后,食指尖端测得的皮肤温度也会显著增加。
2.2核心温度
在常温条件下,皮肤血流量占心输出量的5%。然而,当血管从冷刺激时的最大收缩状态变为热刺激时的最大舒张状态时,皮肤中的绝对血液量可以从接近零增加到占心输出量的60%。因此,皮肤温度的变化会影响机体的核心温度。然而,与椎管内麻醉相比,神经阻滞对核心温度的影响相对较小。外周血管收缩仅在神经阻滞的部位出现,因此可以认为通过该机制的热损失也是有限的。
3.神经阻滞后的温度调节
硬膜外麻醉和蛛网膜下腔阻滞通过阻滞交感神经导致血管舒张。椎管内麻醉期间感觉、运动和交感神经阻滞的程度远大于PNB,因此其对核心温度和皮肤温度的影响也更为显著。即使在高于感觉或运动阻滞平面的皮肤区域也可以观察到皮肤变暖的现象,这可能与交感神经-纤维对局麻药的敏感性增加有关。此外,在T1~L2节段范围内,交感神经纤维自脊髓发出后扩散到肢体的各个部分。因此,腰段和低位胸段硬膜外阻滞会导致下肢血管扩张,例如L2节段的交感神经阻滞会增加脚趾的皮肤温度。与下肢相比,胸段硬膜外阻滞对胸腹部皮肤温度的影响存在相反的结果。胸腹部和大腿的皮肤温度并无显著的变化,其原因可能是躯干本身较温暖,硬膜外阻滞对其皮肤血流量的影响不容易体现。另外,躯干皮肤中不存在动静脉吻合。
4.皮肤温度改变作为评估区域阻滞成功与否的判断指标
每种区域阻滞技术都有失败的可能性。通常,从阻滞完成到完全起效需要较长的一段时间。现有的阻滞成功评估方法依赖于主观测试(针刺、冷或热感觉),不仅需要患者的良好配合,其准确性和精准度也存在不足。因此,麻醉医生希望能够有一种对神经阻滞是否成功进行早期评估的客观测量方法。脉搏
氧饱和度测量外周血流指数和灌注指数,皮肤电阻的改变已被证实是可选的评估方法。此外,吸气性喘息血管收缩反应已被证明是监测肌间沟臂丛神经阻滞后交感神经阻滞的可靠且敏感的指标。总的来说预测区域麻醉效果的现有手段仍是有限的。由于可以在床边轻松的获取皮肤温度数据,因此皮肤温度的测量是预测区域麻醉成功与否的一项极具吸引力的指标。
4.1上肢神经阻滞
Butterworth等观察了正中神经阻滞后的感觉和运动动作电位以及远端皮肤温度的变化,结果发现在初始短暂下降后,皮肤温度显著上升,而动作电位降低,同时多种感觉减退(热感觉、冷感觉、针刺痛觉
和触觉
)。然而,皮肤温度升高在时相上并未早于其他阻滞指标,因此可以认为皮肤温度测量是神经阻滞成功的可靠后期指标。Galvin等研究第一次明确探讨了皮肤温度测量作为成功阻滞预测因素的有效性。在腋路神经阻滞后,他们以5min的间隔持续测量皮肤温度并评估针刺和冷感觉。与冷感觉和针刺感觉相比,热成像在敏感性、特异性以及阳性、阴性预测值方面具有更高的综合评分。
由上所述,热成像提供了早期和可靠的腋路神经阻滞成功评估,并且阻滞后15min是进行评估的最佳时间点。另一项研究评估了肌间沟臂丛神经阻滞后的皮肤温度变化,发现在由腋神经和肌皮神经支配的皮肤区域,阻滞成功后皮肤温度没有增加。相反,在由正中神经、尺神经和桡神经支配的远端皮肤温度显著增加。其中,35%的患者同时出现皮温升高和感觉减退,56%的患者首先发生感觉减退,仅有9%的患者皮肤温度升高早于感觉功能减退,因此认为皮肤温度测量预测阻滞成功的临床价值是有限的。
相比之下,Minville认为在锁骨下臂丛神经阻滞后皮肤温度升高是神经阻滞成功的可靠早期指标。在他们的研究中,每个神经支配区域每隔5min评估皮肤温度和感觉阻滞,持续30min。结果发现,如果在10min内由特定神经支配的皮肤区域发生>1℃的增加,表明特定神经已被阻滞。如果在10min内在4个被阻滞神经的所有支配区域中观察到皮肤温度升高,则感觉阻滞在30min内一定成功,得出100%的阳性预测值。另一项研究观察了腋路臂丛神经阻滞对局部血液动力学改变(脉冲多普勒超声测量)以及皮肤温度的影响。虽然在神经阻滞后5min内血流和外周阻力发生变化,但直到感觉阻滞发生后才发生显著的皮肤温度升高,据此认为皮肤温度不适合作为阻滞成功的早期预测指标。
4.2下肢神经阻滞
一项纳入33例患者的前瞻性研究观察了股神经和坐骨神经联合阻滞成功后的皮肤温度变化情况。选定足底、足背、内踝和小腿内侧中段进行温度测量,结果显示股神经支配区域的温度升高可忽略不计,而足底区域的皮肤温度在5min内出现上升,10min内足背部皮温也开始增加。不过,温度增加发生在感觉阻滞之前的比例仅为6.6%,因此认为是坐骨神经阻滞成功的可靠但迟发的现象。Vanharen等使用红外热成像仪观察并探讨针刺疼痛和皮肤温度之间的相关性。在臀下坐骨神经阻滞后,脚趾和足底部位的皮肤温度变化最为明显,而足背和外踝的皮肤温度变化较小,再往近端未检测到温度的变化。由于在针刺痛感减退前皮肤温度已经升高,皮肤温度测量代表了在无法进行感官测试时确定阻滞成功的良好指标。
5.总结
皮肤温度测试是一种判断阻滞成功与否的可选方案,特别适用于那些不能接受感官测试的患者,如儿童,智障患者和在全身麻醉后进行神经阻滞的患者。因此,麻醉医生应该了解神经阻滞期间皮肤温度测量的潜力和局限性。
来源:左真文,卢波,吴国荣,陈骏萍.肢体皮肤温度改变用于评估区域阻滞效果的研究进展[J].现代实用医学,2019,31(02):144-146.