止血带不良反应的研究进展

骨科笔记 2023-01-18 发布于甘肃

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王明洁　王秀丽

050051 石家庄，河北医科大学第三医院麻醉科（王明洁、王秀丽）

国际麻醉学与复苏杂志,2018,39(06):558-562.

DOI：10.3760/cma.j.issn.1673-4378.2018.06.009

基金项目

国家自然科学基金（81371231）

REVIEW ARTICLES

【综述】

目前止血带被广泛应用于四肢手术，可明显减少术中出血，使人体解剖结构更易识别，便于术者操作，缩短手术时间。其在发挥止血作用的同时，也可引发局部疼痛、神经肌肉损伤、缺血/再灌注（ischemia/reperfusion, I/R）损伤、静脉血栓形成等不良反应。此外，止血带引发的心血管反应可增加术中风险，对术中麻醉管理提出更高要求，引起人们的密切关注。本文就止血带应用相关不良反应的可能机制及其预防措施的研究进展进行综述。

1　止血带种类及其应用范围

止血带按其用途可分为：外科止血带和紧急止血带。外科止血带常用于需要控制出血量、保证视野清晰、便于精确操作的手术，除了发挥止血作用外，还兼有局部麻醉的功能；紧急止血带主要应用于紧急事故，减慢血液的流失，延长抢救时间。按加压方式止血带可分为：橡胶止血带和充气式止血带。橡胶止血带因其材料良好的延展性，拉伸捆绑时可达到局部加压止血的作用，主要用于静脉输液；充气式止血带因安全便利、不良反应少，目前已成为大多手术室辅助止血的首选工具，主要由充气袖带、压缩气源、压力显示器、压力调控器和连接管5部分组成，可通过袖带充气加压达到止血目的。

2　引发止血带不良反应的相关因素

实际工作中，诱发止血带不良反应的因素较多，主要包括捆绑止血带操作不规范、止血带压力设定过高、加压时间过长、患者耐受能力差等，这些诱因加重局部组织缺血/缺氧，当机体失代偿时，可致止血带不良反应的发生（如患肢疼痛、神经血管肌肉损伤等）。此外，由于压力过高或时间较长还可导致全身性并发症的发生（如心、脑、肺、肾等脏器损伤）。

3　止血带相关不良反应及其可能机制

3.1　止血带相关性疼痛

止血带使用过程中，患者可感到捆绑止血带部位及远端肢体疼痛不适，此种疼痛常呈麻木、沉重、憋胀、烧灼样，可致患者交感神经兴奋，BP、HR持续升高，严重时影响手术顺利进行，也易引发心脑血管意外，不利于麻醉术中管理。此不良反应常发生于肢体手术，其发生机制目前尚不明确，可能是因皮肤表面及深部组织受压，局部缺血/缺氧，代谢产物积聚，中枢神经系统激活等引发。研究表明，止血带加压30 min后，Aδ有髓神经纤维可发生快速阻滞，而C类神经纤维继续发挥功能，由此推测捆绑止血带引发的部位疼痛可能与无髓神经纤维活动相关。

Satsumae等发现：术前给予硫酸镁可减轻止血带相关性疼痛，因硫酸镁为NMDA拮抗剂，故认为NMDA受体的激活在止血带引发局部疼痛中发挥重要作用。此外，Tai等认为：应用止血带和术后患肢疼痛相关，松放止血带虽可解除肢体压迫，缓解组织缺血/缺氧，却可因血液再灌流造成缺血后水肿，进而加重局部疼痛。谷氨酸作为脑内兴奋性氨基酸，被认为和疼痛传导高度相关。

Cherng等对雄性大鼠进行实验发现：在止血带充气期间脑脊液中谷氨酸的含量明显增多，并于松放止血带后恢复至基线水平，而单纯阻断大鼠股动脉组谷氨酸的释放未见明显异常，由此认为：止血带引发的疼痛与神经受压相关而非组织缺血导致。但由于该实验过程均在麻醉状态下实行，不能通过大鼠行为变化判定其是否疼痛，因此很难解释止血带充气期间谷氨酸释放增多与止血带引发的疼痛相关，但却为止血带相关疼痛的机制研究提供了新方向。

3.2　止血带相关性皮肤、神经肌肉、血管损伤

较高止血带压力的设定虽可使其更好发挥止血作用，却易引发止血带结扎部位皮肤、神经肌肉、血管损伤。止血带加压后，肢体各层组织受压大小不同，越接近止血带部分受压越大，故皮肤及皮下组织承受压力最大，神经、肌肉及血管次之，骨骼最小。皮肤及皮下组织虽受力最大，却因与止血带接触面积较大，单位面积分得的压力较小，发生止血带相关性损伤的概率较小。皮肤及皮下组织止血带相关性损伤常由止血带加压时间过长、压力过大、结扎止血带时衬垫不良或未将止血带周围碘酒脱干等因素引发，可表现为皮肤磨损、水泡形成，更有甚者可因缺血时间过长导致局部坏死。

止血带相关性神经损伤的程度可从感觉异常到肌肉麻痹，其中上肢应用止血带导致的神经损伤概率为1∶6 200，下肢神经损伤概率为 1∶3 700，永久性神经损伤的发生率为0.032% 。神经损伤多发生于袖带边缘剪切力最大的地方，上肢神经较下肢神经更易受损，上肢最易受损神经为桡神经，尺神经和正中神经次之，下肢神经中最易受损伤的则为腓总神经。神经受压缺血是导致止血带相关性神经损伤的重要病理生理原因，止血带加压后，临近止血带的神经周围微血管活动异常，其导致的水肿可引起组织营养匮乏、神经轴突变性，这些损伤大部分可在6个月内自愈，极少一部分会成为永久性损伤。极严重的损伤可能由于止血带加压时间过长或压力设定过高所致。

结扎止血带引起的肌肉损伤源于缺血和组织机械形变，其中组织缺血可致局部代谢及微血管活动异常，这些生理改变在止血带加压时间延长时可被进一步放大，松放止血带虽可改善局部供血，却因I/R进一步加重肌肉损伤。应用止血带引发的血管损伤目前较为少见，大多数动脉损伤发生于应用止血带的膝关节置换术后，由间接损伤和血栓形成等促成，有明显肢端血流问题的患者更易发生。

3.3　止血带引发的心血管反应

止血带加压驱血可增加有效循环血量及外周血管阻力，短暂升高CVP，当其加压30 min后可引起患者HR、BP升高，其机制可能与肢端缺血或止血带疼痛引起的交感神经兴奋相关。松放止血带虽可缓解此种心血管反应，却因有效循环血量下降及大量有毒代谢产物入血，致神经-体液因子失调及急性循环功能障碍，即止血带休克（tourniquet shock, TS）。在休克代偿期血管反应性可短暂性升高，一旦进入休克晚期，血管反应性持续降低，可出现难治性低血压。为减轻止血带应用引起的心血管反应，应减慢止血带充放气速度，设定适宜的止血带充气压力，严格控制止血带应用时间。

3.4　止血带引发的I/R损伤

止血带加压造成的局部缺血可引起肢体远端区域组织损伤，松放止血带虽可有效预防组织细胞不可逆性损伤，但亦可进一步加重组织损伤，这种在缺血基础上恢复血流后组织损伤反而加重的现象称为I/R损伤。目前公认的损伤机制包括大量氧自由基对细胞损伤作用、钙离子超载、白细胞的激活、大量促炎因子释放等。此外，线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore, mPTP）是近年来研究的热点，其存在于线粒体内外膜之间，是一组蛋白复合体，I/R产生的大量氧活性物质可导致mPTP不可逆性高水平开放，造成机体进一步损伤，但具体作用机制目前尚不清楚。有研究表明，N-甲基-4-异亮氨酸环孢菌素作为mPTP抑制剂，可减轻下肢I/R导致的局部组织及远隔器官肾脏的损伤。由此推断：mPTP亦是防治I/R损伤的重要靶点，减轻I/R损伤的药物或信号通路可通过抑制mPTP的开放发挥作用。

I/R损伤不仅促使局部组织损伤加重，其引发的全身炎症反应综合征可致心、肺、脑、肝、肾等多器官功能障碍，其防治成为当前人们关注的焦点。肺作为高灌注器官，是机体与外界接触面积最大的内脏，又是血液回流入左心的通路，为肢体I/R后最常受累的脏器之一，其换气功能常因此受损，临床表现为呼吸窘迫综合征（如低氧血症、肺动脉高压等）。

近年来研究发现：术前给予参麦注射液可减轻I/R引发的肺换气功能障碍，可能与其清除氧自由基，对抗脂质过氧化，调整内皮素-1与一氧化氮间的平衡，调节血管内皮功能，抑制促炎因子的表达相关，且静脉输注比喷雾疗法更加有效。心脏虽较肺受累概率小，损伤后引发的后果却异常严重，可致心脏收缩功能降低，冠脉血流量下降及血管反应性改变等。研究显示，缺血预适应、缺血后适应产生的心肌保护作用可能由阿片类δ受体和κ受体介导，此观点为应用阿片类δ受体和κ受体激动剂类药物保护心肌提供了重要依据。

3.5　深静脉血栓的形成

深静脉血栓形成（deep vein thrombosis, DVT）是围手术期常见并发症,血栓脱落可致肺动脉栓塞，危及患者生命安全。高龄、女性、恶性肿瘤、心血管疾病、手术与创伤等均是诱发DVT形成的危险因素。此外，部分学者认为：止血带的应用是导致DVT形成的重要因素，松放止血带导致的Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制因子血浆浓度的升高可抑制纤溶系统的激活，从而促进术后DVT的形成。Mori等对此进一步研究发现：应用止血带对患肢近端DVT形成并无明显影响，但可增加其远端DVT形成风险。

Chen等通过回顾性调查发现：行下肢静脉曲张手术常规使用止血带的患者，术后DVT形成的概率较高，故认为：合并周围血管病变的患者应用止血带后，DVT的发生率可能更高。为预防DVT的形成，术中要求术者动作轻柔，避免损伤静脉内膜，规范使用止血带以及适当补液避免脱水增加血液黏稠度，术后可抬高患肢保证静脉回流，并鼓励患者早期进行功能锻炼。此外，可通过药物疗法或机械物理方法预防DVT的形成。术后预防性用药可选低分子肝素钠、低剂量普通肝素、维生素K拮抗剂、阿司匹林等。

第九版美国胸科医师协会指南推荐：低分子肝素钠为行膝关节置换术或髋部骨折手术患者预防术后DVT形成的首选药物。间歇式气动加压装置可通过固定于小腿部的袖带间歇性充气，模拟肌肉收缩，加快静脉回流，从而降低血栓形成风险。其与药物相比，引起术后出血风险小，可与药物联合应用，以预防DVT的形成。DVT的临床表现缺乏特异性，可通过彩色多普勒超声检查确诊，一经发现可予低分子肝素钠抗凝治疗，急性近端DVT（髂、股、腘静脉），全身状况好，预期生命>1年和低出血风险者可给予溶栓治疗。此外，对于髂、股静脉或下腔静脉内有漂浮血栓或急性DVT肺栓塞高危因素患者，还可进行取栓及下腔静脉滤器置入等治疗。

4　止血带反应的预防

止血带反应受患者的性别、年龄、止血带压力、止血带加压持续时间。患者的身体情况、麻醉方式、术中用药等多种因素的影响。为预防止血带反应，应注意以下方面：

4.1　止血带位置

规范结扎止血带可有效避免止血带并发症的发生。选取适宜型号的止血带应考量患者肢体面积及周径，止血带袖口宽度应大于肢体半径，较宽的止血带可通过与皮肤的接触面积分散压力，减轻其对皮肤的压伤。为防止皮肤磨损，应在捆绑止血带前给予柔软、平整的纸巾垫衬。此外，止血带不应捆绑于前臂和小腿，此处有两根骨头并列，骨间隙可通过血流，止血效果不佳。上肢捆绑止血带应避免在上臂中1/3处，以此避开桡神经，防止神经受损，下肢止血应在大腿中上1/3处。止血带捆绑的松紧应该以远端动脉搏动消失为度。止血带捆绑过松常只能压住静脉，血液回流受阻的同时仍有动脉供血，可增加患肢出血。

4.2　止血带压力

止血带引发的不良反应中，因压力设定过高导致的损伤最为严重，为预防止血带高压力引发的皮肤神经肌肉损伤，应设定适宜的袖带压力。目前，不同研究机构推荐的止血带压力设定标准不同，可根据患者SBP或肢体闭塞压力（limb occlusion pressure, LOP）计算。LOP为阻断动脉血流流向肢体末端的最小压力，可通过多普勒听诊器或以肢体周径相关公式计算。外科医师习惯以SBP为基准，将上肢止血带压力维持在SBP加50~75 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），下肢在SBP加100~150 mmHg。而美国手术室护士协会则推荐以LOP为基准：成年人LOP<130 mmHg时，止血带最适压力为LOP+40 mmHg，当LOP在131~190 mmHg时，压力为LOP+60 mmHg，而当LOP>190 mmHg时，最适压力为LOP+80 mmHg 。儿童患者最适袖带压为LOP+50 mmHg。

此外，有研究将止血带预计使用时间作为压力设定的参考，认为当预期手术时间<150 min时，止血带于上肢手术中压力应≤250 mmHg，下肢手术中应≤300 mmHg，当手术时间预计>150 min时，推荐止血带压力应在LOP的基础上增加边缘血压50~70 mmHg，边缘血压主要用来平衡术中变量如BP波动等。鉴于止血带适宜压力设定标准各异，目前临床上尚无统一的止血带最适压力计算方法，术者常根据指南结合临床经验设定袖带压。Sarfani等通过对行腕管松解患者的研究调查发现：袖带压力125、150、175、200 mmHg对手术时间、麻醉时间、止血作用等并无明显影响，为降低止血带反应的发生率，考虑于此种手术时可设置较低袖带压力。

此外，止血带常应用于膝关节置管术中，研究表明术中止血带压力为350 mmHg或SBP+100 mmHg对膝关节置换患者术后疼痛、血液丢失、关节活动度及并发症等无明显影响，由此证实此两种水平压力均为安全袖带压力。以上止血带压力设定标准均为以成年人作为考察对象得出的研究结果，由于儿童皮肤及皮下组织菲薄，神经血管较成年人脆弱，止血带压力的设定应更为精确。一般认为，儿童上肢止血带压力应维持在20.0~26.7 kPa，下肢应在26.7~33.3 kPa。美国手术室护士协会认为，通过LOP计算并设定袖带压力同样适用于儿科手术，可降低小儿术后并发症的发生风险。

4.3　止血带加压时间

除了科学地设定止血带压力外，为预防止血带反应的发生，止血带加压时间的控制也尤为重要。通常上肢应用止血带时限应为1 h，下肢手术时限不得超过1.5 h；研究表明关节置换的患者止血带加压时间超过100 min时，可增加术后并发症（如伤口感染、静脉血栓形成、肺栓塞、神经损伤等）发生风险。若手术时间较长，术中应适当松放止血带，待10 min后再充气至原有压力，应用止血带的总时间不宜超过5 h 。但对于小儿及并存其他疾病的特殊人群，止血带有效充气压力设定等方面缺乏统一认识，仍有待进一步研究。

4.4　药物使用

麻醉医师可在围手术期给予患者镇静、镇痛等药物防治止血带引发的不良反应。丙泊酚是目前临床上应用最为广泛的静脉麻醉药，化学结构与天然抗氧化剂维生素E相似，有抗氧化应激的作用，对I/R损伤有预防或治疗作用。氯胺酮作为另一类静脉麻醉药物，由于应用后精神不良反应发生率高，目前主要用于小儿短小手术，是NMDA受体拮抗剂，其在抑制疼痛的同时可有效抑制炎症级联反应，避免过度炎症反应引起的机体失代偿及组织损伤。Omer等在对应用止血带的30例下肢手术研究后提出，小剂量的丙泊酚和氯胺酮在减轻止血带引起的I/R损伤方面功效相似。

喷他佐辛为阿片受体激动/拮抗剂，主要激动κ受体，也可激动μ受体和δ受体，其激动κ受体产生的镇痛作用可减轻止血带相关性疼痛引发的心血管反应。除此之外，有学者提出喷他佐辛还可减轻止血带引发的I/R导致的心肌损伤。心肌细胞受损时心肌肌钙蛋白I快速释放入血，其为高度特异性和敏感性的心肌损伤标记物。周晓奇等对应用止血带的60例下肢手术患者进行研究发现，喷他佐辛组血清肌钙蛋白I含量明显低于对照组，而降钙素基因相关肽的血清含量高于对照组。故认为喷他佐辛对心肌细胞具有保护作用，其机制可能与δ受体的激活增加降钙素基因相关肽的表达相关。

右美托咪定作为高选择性α2肾上腺素受体激动剂，通过抑制去甲肾上腺素的释放，减轻止血带引发的血流动力学波动，保障手术顺利进行。与此同时，右美托咪定预处理可减轻I/R导致的肺损伤，其机制可能与抑制单核细胞Toll样受体4表达，减少IL-6、IL-8、TNF-α的分泌相关。

地塞米松为抗炎、抗过敏药物，主要用于危重疾病的急救和各类炎症的治疗。Zhang等通过对小鼠模型的研究发现，对于I/R导致的神经肌肉损伤给予地塞米松治疗，可促进神经肌肉接头的修复，帮助恢复骨骼肌收缩功能，其机制目前尚不明确，仍需进一步研究。

5　小　结