Perioperative analgesia in total knee replacement: multimodal analgesia schemes and optimal pain management

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.44.025

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: Positive treatment of perioperative analgesia after total knee arthroplasty can accelerate recovery of joint function, reduce complications after replacement, and improve overall technical evaluation of total knee arthroplasty.
OBJECTIVE: To summarize commonly used analgesic drugs and analgesia method of total knee arthroplasty.
METHODS: A computer-based online research of Wanfang database and PubMed database was performed to collect articles published between 1994 and 2014 with the keywords of “total knee replacement, epidural analgesia, peripheral nerve block, joint local analgesia, patient controlled analgesia, cold treatment” in Chinese and English.
RESULTS AND CONCLUSION: There were 986 articles after the initial survey. Finally, 55 articles were included according to the inclusion and exclusion criteria. As the technology for total knee arthroplasty, early functional rehabilitation and replacement of pain control has been widely concerned, a large number of literatures about analgesic drugs and analgesic programs emerge. Analgesic drugs include opioids, non-steroidal anti-inflammatory drugs, local anesthetics and N-methyl-aspartate receptor blockers. Analgesic program includes epidural analgesia, peripheral nerve blockage, joint local analgesia, patient-controlled analgesia and cold therapy. These analgesic drugs and methods have their advantages and disadvantages. At present, multimodal analgesia schemes have been recognized, but the optimal pain management scheme remains controversial. Increasing considerations should be paid on the choice of analgesic methods, depending on individual characteristics and existing technology.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

全文链接：

Key words: knee joint, artificial, analgesia, analgesia, epidural, analgesia, patient-controlled

CLC Number:

R318

Sun Yang, Yang Ming-min, Li Yi-mei.

Perioperative analgesia in total knee replacement: multimodal analgesia schemes and optimal pain management[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(44): 7188-7193.

Figures/Tables 1

2.1 纳入文献基本情况最后选择55篇符合标准的文献。其中文献[1]是关于疼痛的产生机制，文献[2-22]是关于阿片类药物、非类固醇类抗炎药、局麻药、N-甲基门冬氨酸受体阻滞剂镇痛效果研究，文献[23-55]是关于超前镇痛方案、硬膜外镇痛、周围神经阻滞、关节局部镇痛、患者自控镇痛、冷疗镇痛方法的研究。 2.2 人工全膝关节置换概述人工全髋关节置换获得成功的要素包括合适的患者、合适的假体、出色的外科技术、良好的置换后康复等。人工全膝关节置换适合于老年膝关节骨关节炎、类风湿膝关节炎、膝关节晚期骨坏死、创伤性膝关节炎、膝关节血友病性关节炎、静息性的感染性关节炎、膝关节滑膜良性肿瘤或骨肿瘤等。选择合适的关节假体植入后能够提供类似于正常膝关节的伸屈和旋转模式，并籍假体本身及膝关节的韧带及软组织平衡获得静态及动态的稳定性。良好的镇痛可允许患者早期进行功能锻炼，加快关节功能康复，减少置换后并发症。 2.3 疼痛的产生机制疼痛的感知及传导是一个多环节、极其复杂的过程。手术损伤局部组织，引起炎症因子释放，激活损伤信号受体，通过周围神经粗、细传入纤维活动，经脊髓后角上传至高级中枢疼。痛冲动传入中枢后，其感知和识别需要经过整合及分析。其中，中央回负责感知疼痛部位；网状结构、大脑边缘系统、额叶、顶叶、颞叶等广泛大脑皮质负责综合分析，并对疼痛产生情绪反应，发出反射性或意识性运动[1]。除了上述疼痛机制外，近年来的研究表明，外周敏化和中枢敏化过程在疼痛的发生机制中起着重要作用[2]。 2.4 人工全膝关节置换围手术期镇痛药物 2.4.1 阿片类药物包括吗啡、芬太尼，苏芬太尼等，具有镇痛效果好，作用时间长等优点，且剂量与时间效应成正相关关系，但常常引起镇静、恶心和皮肤瘙痒等不良反应[3]。南兴东等[4]在单侧全膝关节置换患者麻醉前留置股神经导管，在椎管内麻醉下实施膝关节置换手术，给予腰麻药物后经腰麻针注入无防腐剂吗啡0.15 mg(用生理盐水稀释至1 mL)，置换后通过留置导管持续输注0.2%盐酸罗哌卡因5 mL/h镇痛，结果表明该方法在置换后早期能显著改善镇痛效果，除恶心呕吐外，吗啡相关并发症无明显增加。曲马多效果与吗啡相似[5]。王士雷等[6]认为与吗啡相比，曲马多可明显增加CD3+和CD4+数量，从而有可能产生免疫增强作用，更适合用于全膝关节置换后镇痛。新型阿片类药物舒芬太尼的镇痛效果是吗啡的1 000倍，能选择性激动滋受体，具有镇痛作用强、起效时间短、无蓄积等优点，但会出现呼吸抑制、恶心、呕吐等不良反应[7]。陈超等[8]将右美托咪定用于膝关节置换后镇痛可减少舒芬太尼使用量，同时降低其恶心呕吐发生率，但心动过缓发生率增高。 2.4.2 非类固醇类抗炎药非类固醇类抗炎药主要通过抑制环氧化酶，减少花生四烯酸向前列腺素转化，从而减少周围致敏而达到镇痛作用[9-10]。冯艺等[11]认为膝关节置换前口服环氧化酶2抑制剂罗非昔布可明显改善双膝关节置换后疼痛，增加镇痛满意度，减轻全身炎性反应，减少吗啡用量。田竞等[12]认为塞来昔布可提高患者围手术期痛阈，明显减少术后注射盐酸哌替啶镇痛的次数，缓解功能锻炼期关节疼痛。仲霄鹏等[13]评价全膝关节置换后患者早期功能锻炼过程中应用选择性环氧化酶2抑制剂帕瑞昔布钠与非选择性环氧化酶抑制剂氟比洛芬酯之间的镇痛效果是否存在差异，结论是尚不能认为二者之间存在差异，但应用选择性环氧化酶2抑制剂(帕瑞昔布钠)镇痛更安全，因其有利于减少全膝关节置换后患者抗凝治疗过程中的隐性失血。关振鹏等[14]在围手术期使用罗非昔布这种环氧合酶2特异型抑制剂，可以有效的减轻如双膝关节同时置换后疼痛，同时不增加非类固醇类抗炎药物所带来的危险如上消化道不适及增加置换后出血量等，能够加大患膝近期的活动度，但对患膝长期活动度及功能并无任何有利的影响。但是有报道认为在非骨水泥全关节置换中使用非类固醇类抗炎药会延迟或影响骨长入，Fischer等[15]认为9例全膝关节置换后患者应用塞来昔布镇痛效果确切，不影响骨重塑及骨长入，但样本量小，尚须进一步研究。 2.4.3 局麻药局麻药主要通过阻断伤害性感受向中枢神经系统的传导，从而防止中枢致敏而发挥其镇痛作用，但有过敏、中枢和心血管抑制作用等不良反应。常用药物有罗哌卡因、布比卡因、利多卡因等[16-17]。严广斌等[17]应用关节周围注射罗哌卡因复合液可减轻屈曲畸形骨关节炎患者行全膝关节置换后的早期疼痛，提高关节活动度，有助于早期功能恢复。王佳等[18]研究表明0.5%罗哌卡因腰麻用于中老年患者单膝关节置换的半数有效量为9.25 mg，该剂量罗哌卡因腰麻用于中老年患者膝关节置换是安全有效的。彭健泓等[19]在超声引导下患侧单次股神经阻滞，左旋布比卡因加地塞米松能明显改善全膝关节置换术后镇痛的效果，减少阿片用量，从而减少并发症。董玉雷等[20]认为关节置换后伤口周围持续缓释浸润利多卡因安全有效，对关节置换后的静息镇痛效果优于静脉镇痛泵、运动镇痛效果与静脉镇痛泵相当，能够明显减少阿片类药物用量。但是体外实验显示，仿生理状态下生物学特性和结构均完整的关节软骨经利多卡因作用后，随着作用时间延长和浓度增加，软骨细胞的活性明显降低，因此，临床相关浓度的利多卡因对人关节软骨有毒样作用[21]。 2.4.4 N-甲基-D-门冬氨酸受体阻滞剂伤害性刺激使兴奋性氨基酸释放，作用于N-甲基-D-门冬氨酸受体，导致神经元兴奋性持久性增高并产生可塑性变化[22]，常用药物为氯胺酮。氯胺酮具有良好的镇痛效果，但具有心血管及精神方面的不良反应，一般不单独用于围手术期镇痛，可与吗啡类或局麻药联合应用。陈江湖等[23]应用小剂量氯胺酮联合吗啡用于老年人单侧膝关节置换后静脉自控镇痛能够改善镇痛效果，减少吗啡用量，并减少恶心、呕吐不良反应的发生。 2.5 人工全膝关节置换围手术期镇痛方法膝关节置换后疼痛往往较剧烈，尽早并有效的镇痛能促进患者功能恢复。 2.5.1 超前镇痛超前镇痛的实质是防止外周及中枢敏感化的发生[24-25]。包括手术所激发中枢敏感化的第一阶段，以及术后刀口疼痛及炎性反应的第二阶段。吴昉等[26]选择90例择期行单侧人工全膝关节置换患者随机分为3组，分别于麻醉前10 min静脉注射帕瑞昔布0.5 mg/kg或右美托咪定1 μg/kg或生理盐水10 mL，3组患者均给予标准的全麻诱导、维持程序，术毕连接舒芬太尼静脉镇痛泵。结果显示帕瑞昔布或右美托咪定超前镇痛均能有效降低全膝关节置换后疼痛程度，但帕瑞昔布镇痛效果更好、作用时间更持久；帕瑞昔布或右美托咪定超前镇痛均能降低置换后72 h内恶心呕吐、头晕、嗜睡的发生率，且提高了患者对置换后疼痛控制的满意度。李金鹏[27]在全膝关节置换前2 d起给予塞来昔布 200 mg，2次/d，同时置换后第1-4天给予塞来昔布 200 mg，2次/d +止痛泵止痛治疗，疗效满意。沈彬等[28]将60例行单侧全膝关节置换患者随机分2组：围手术期塞来昔布镇痛组(试验组)和置换后塞来昔布镇痛组(对照组)，试验组从术前3 d开始口服塞来昔布，每天 400 mg，持续至置换后第5天；对照组从置换后2 h开始口服塞来昔布，每天400 mg，持续至置换后第5天。所有患者置换毕给予患者自控静脉镇痛泵镇痛48 h，结果显示围手术期使用塞来昔布具有超前镇痛作用，较单纯置换后使用可明显减轻早期疼痛，减少止痛药用量，加快关节功能康复，从而增加患者对手术的满意度。研究表明氯胺酮在全膝关节置换超前镇痛中应用效果较好，马浩南等[29]认为硬膜外腔注入氯胺酮进行超前镇痛可降低创伤导致的疼痛致敏作用，镇痛效果优于单独使用布比卡因。 2.5.2 置换中置换后镇痛硬膜外镇痛：在硬膜外给予适当剂量的阿片类药物，使之影响脊髓背侧胶质中的受体，有效的阻滞了疼痛的传导，又能保留本体感觉和运动功能[30-31]。与其他镇痛方式相比，持续硬膜外镇痛比全麻能更好地提高术后肺功能，减少心血管系统并发症发生率，并能减少下肢深静脉血栓的形成。持续硬膜外镇痛比肌肉或静脉注射镇痛效果更好，能使患者术后康复更快，住院时间更短。胡颖等[32]将单侧全膝关节置换患者40例随机分为2组：硬膜外镇痛组和静脉镇痛组。两组均采用腰硬联合麻醉，硬膜外镇痛组20例置换后留置硬膜外导管连接进制 2 g/L罗哌卡因+2 mg/L芬太尼止痛泵维持镇痛1 d，静脉镇痛组20例置换后拔出硬膜外导管静脉连接5 mg/L芬太尼+1 g/L氯胺酮止痛泵维持镇痛2 d，结果表明硬膜外镇痛效果确切，可产生较强的镇痛作用，明显优于静脉镇痛，且置换后不良反应发生率低，更适用于膝关节置换后患者的镇痛。周围神经阻滞：近来，周围神经组滞镇痛对硬膜外镇痛发起了挑战，它常需神经刺激器引导，定位准确，阻滞效果好，用药最少，效果与硬膜外镇痛相仿，临床应用广泛[33-34]，缺点是可出现神经血管及邻近组织损伤。周围神经阻滞包括股神经阻滞、腰丛神经阻滞、髂筋膜下阻滞、髂筋膜腔隙阻滞、坐骨神经阻滞等，以股神经阻滞最为常见，单用或联合阻滞均能提供满意镇痛。陈嘉华等[35]将超声引导的持续股神经阻滞用于全膝关节置换后镇痛，止痛效果佳，安全性高，可有效改善患者膝关节功能，提高患者生活质量。卢春媛等[36]应用股神经联合坐骨神经阻滞用于老年患者膝关节置换后镇痛效果更确切，有利于膝关节功能恢复，且无明显不良反应。张伟等[37]认为经股神经导管持续给予0.2%罗哌卡因不能100%有效作用于股神经、闭孔神经和股外侧皮神经，术后疼痛部位主要为膝关节后侧或内侧，有效的闭孔神经阻滞有助于提高镇痛效果。张庆芬等[38]研究表明，与神经刺激器定位下连续股神经阻滞相比，超声引导下连续髂筋膜间隙阻滞用于全膝关节置换后镇痛效果相似，但感觉阻滞范围更广。赵峰等[39]认为连续腰丛神经阻滞对于全膝关节置换后镇痛的临床效果优于连续股神经阻滞。目前，神经阻滞已逐渐成为膝关节手术镇痛的主要选择。关节局部镇痛：关节腔内和关节周围注射鸡尾酒式镇痛药物是人工膝关节置换后比较新颖的镇痛方法，许多学者进行了研究，大部分认同其镇痛作用，且不良反应较少[40-41]。陆慧红等[42]研究表明联合口服非类固醇抗炎药塞来昔布和置换后低浓度甲磺酸罗哌卡因硬膜外镇痛，关节周围局部浸润镇痛技术(包括罗哌卡因300 mg、吗啡 5 mg和肾上腺素10 μg)可以在全膝关节置换后提供优良且持续的镇痛效果，且无镇痛相关不良反应出现。王健等[43]在人工膝关节置换中采用多时段鸡尾酒关节腔周围阻滞(鸡尾酒配方为利多卡因0.2 g+罗哌卡因75 mg+吗啡5 mg+美洛昔康15 mg，加入40 mL盐水中)，可以有效提高术后镇痛效果、促进功能康复锻炼，且无明显不良反应。李恒等[44]在全膝关节置换中关节周围注射“鸡尾酒”镇痛药液(包括罗哌卡因200 mg、肾上腺素 5 mg、曲安奈德5 mg)，可明显减少置换后早期静止和活动状态疼痛评分，改善置换后早期关节活动度，且简单实用、安全有效。也有一些相反的研究结果，Joo等[45]进行了一项前瞻性、双盲、随机、对照研究评估全膝关节置换后关节腔内药物注射和多模式镇痛后患者疼痛、运动范围及满意度没有明显改善。患者自控镇痛：自控镇痛的特点在于患者能根据自身镇痛需求，在一定范围内自行给药，最大限度地解决了个体的需求差异。主要包括静脉自控镇痛和硬膜外自控镇痛[46-49]，其中静脉自控镇痛方法简便，适用范围广，但是全身不良反应较多。而硬膜外自控镇痛全身不良反应较少，但是作用范围局限。张彩勤等[50]对比分析全膝关节置换患者应用硬膜外自控镇痛和静脉自控镇痛的效果，结果显示应用硬膜外自控镇痛效果确切，术后恶心呕吐、皮肤瘙痒的不良反应明显低于静脉自控镇痛。高升焘等[51]结果显示连续股神经阻滞镇痛在全膝关节置换中的初期镇痛效果优于静脉自控镇痛，与静脉自控镇痛相比，连续股神经阻滞镇痛患者置换后不良反应较少，膝关节功能恢复更好，患者的满意程度更高，置换后1年2组患者在功能评估方面差异无显著性意义。钱霄[52]研究表明股神经阻滞镇痛与自控硬膜外镇痛都能有效的减轻全膝关节置换后疼痛，镇痛效果相当，置换后1周内膝关节活动度股神经阻滞镇痛组好于自控硬膜外镇痛组，1个月后两者差异无显著性意义。股神经阻滞镇痛组产生的不良反应明显低于自控硬膜外镇痛组，但易出现导管等相关问题。冷疗镇痛：越来越多的证据表明，关节置换后伤口周围应用冰袋冷敷可改善疼痛控制，且这种方式很少或根本没有不良反应。陈松等[53]认为人工全膝关节置换后膝周持续10%盐水冰袋冷敷，有助于减少置换后麻醉镇痛剂消耗量，减轻置换后早期疼痛，且可以有效减少隐性出血量，可促进膝关节功能恢复，且没有明显的不良反应。孙卫平等[54]在膝关节置换后应用亚低温冷敷技术，可有效减少创口的出血量，减轻肢体肿胀及疼痛，减少患者对镇静止痛剂的依赖性，且操作简单、降温速度快。徐晓华等[55]认为全膝关节置换后第1，2天循环加压冷疗系统处理较间断高渗盐水冰敷能减轻组织肿胀、减轻疼痛、增加活动度，但3 d后没有显著性差异，说明置换后第3天间断冰敷能达到循环加压冷疗系统同样的效果。其他镇痛措施：疼痛的感受除受生理信号影响外，还要受到心理因素的影响。积极的心理干预有助于消除患者紧张、焦虑的情绪，减少术后镇静剂的使用，其他非药物治疗如脉冲式电疗等方法亦能有效减轻疼痛，但目前临床应用较少。"

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