分娩镇痛新技术，闭环反馈效果佳
分娩疼痛是一种性质复杂的主观性体验，与其他急慢性疼痛的最大区别在于，分娩疼痛并非由于病理性因素引起，而是分娩——这个自然生理过程所导致，随着产程进展，疼痛性质和部位也发生着变化，而且存在显著的个体差异性，使用单一的给药模式显然不能满足个体化镇痛需求。
闭环反馈分娩镇痛技术有望能攻克这一技术壁垒，该技术是人机交互的过程，使产妇在整个分娩过程中拥有更高的控制和自主权，可以实时根据疼痛的变化灵活调整麻醉药物的用量，从而减少爆发痛的发生率；可以及时发现麻醉药物过量使用，从而避免相关不良反应发生。目前，闭环反馈分娩镇痛技术主要有椎管内和静脉两种给药方式，本文将就此研究进展做一介绍。
无法满足个体化需求
是分娩镇痛的最大问题
Step by Step
了解闭环反馈分娩镇痛技术
有望能攻克分娩镇痛的技术壁垒
Ready? GO!Part 1闭环反馈的原理
闭环控制是控制论的一个基本概念，指作为被控制的输出量以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系，带有反馈信息的系统控制方式。正反馈与负反馈是闭环控制常见的两种基本形式，受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，则为正反馈，相反为负反馈（图1）。闭环反馈技术不仅应用于工业设计、器械制造等方面，而且广泛应用于生物医学领域，比如药物输注、机械通气、胸外按压、液体复苏、血压控制、血糖调节等。该项技术的应用符合精准医学的理念，强调个体化用药原则，提高患者的医疗质量，推动医学的发展。
图1 闭环反馈中的正负反馈
Part 2闭环反馈技术应用于椎管内分娩镇痛
硬膜外分娩镇痛最佳的背景输注量仍然存在争议，过大会增加局麻药物的消耗量增加运动阻滞的风险，过小会影响镇痛效果。
硬膜外麻醉自1946年被应用于分娩镇痛以来，其有效性和安全性已得到证实，已成为全世界分娩镇痛的金标准。患者自控硬膜外镇痛（PCEA）目前被广泛地用于分娩镇痛的维持阶段，与传统的连续硬膜外输注技术（CEI）相比，其优势包括患者自控给药、减少局麻药用量和运动阻滞的发生率、改善疼痛评分、减少麻醉科医师工作量以及提高产妇满意度。然而，单凭PCEA给药会增加爆发痛的发生率，因此，目前较常用的给药模式是CEI+PCEA，有研究发现，与单凭PCEA相比，联合背景输注的 PCEA给药方案可以更有效降低产妇疼痛评分，并且不增加局部麻醉药的用量。但也有观点认为，CEI+PCEA模式会增加局麻药消耗，且不能减少爆发痛的发生和提高产妇舒适度和满意度。
计算机程控背景输注联合PCEA根据患者前一小时镇痛需求调整下一小时的背景输注量，真正意义上实现了个性化、精准化的分娩镇痛管理。
计算机程控背景输注联合PCEA（CIPCEA）是通过外接的计算机实现闭环反馈输注的一种新型给药模式，根据患者前一小时镇痛需求调整下一小时的背景输注量，真正意义上实现了个性化、精准化的分娩镇痛管理，在改善镇痛效果的同时减少了背景输注量及相关不良反应的发生率。而该设备也经历了三代技术革新，从最早的笔记本电脑（图2A），到便携式的掌上电脑（PDA，图2B），直至广覆盖无线网路控制（图2C）。
图2A 第一代CIPCEA
注：IBM Thinkpad笔记本电脑（IBM, USA）和输注泵相连（IVAC P700, Alaris, UK），产妇通过独立的手持控制器自控按压镇痛
图2B 第二代CIPCEA
注：搭载Window手机操作系统的掌上电脑（PDA）与B. Braun Compact S 输注泵相连接，并连接患者PCA控制器
图2C 第三代CIPCEA
注：Hewlett Packard Compaq 笔记本电脑与B. Braun Perfusor R Compact S 输注泵相连接，并连接患者PCA控制器
理论上，CIPCEA的给药模式能够改善镇痛效果，同时降低药物的消耗量，最近几项国内外研究相继比较了传统CEI+PCEA与CIPCEA的临床效果。Sng等人发现，与传统PCEA+CEI（5mL/h）相比，根据患者镇痛需求的CIPCEA（前一小时按压1、2、3次则下一个小时背景输注速率分别调整至5、10、15ml/h）给药模式能提高患者满意度且不增加麻醉药物的消耗量。而在Sia等人的研究中，对照组CEI的速率为10mL/h ，CIPCEA是根据患者前一小时有无PCA按压逐步调节背景输注量，结果显示CIPCEA能显著降低爆发痛的发生率。国内徐铭军教授课题组CIPCEA的给药方案为：如果产妇前一小时按压次数为0，则下一小时背景剂量减少5mL，最小背景输注速度0.1mL/h；如果产妇按压次数为1、2，则下一小时背景输注速度不变；如果产妇按压次数≥3次，则下一小时背景剂量增加5mL,每小时镇痛药物极限量为30mL，结果发现相比于匀速5mL/h背景输注，CIPCEA效果确切，爆发痛发生率低，且不增加镇痛药物的用量及副作用发生率，产妇满意度高。
目前，又有研究者将自动化给药技术（AMB）和CIPCEA结合应用发明了一种根据患者镇痛需求调节脉冲频率的给药技术AMB-CIPCEA。其运行机制为：如患者按压1、2、3或4次，下个小时脉冲给药的频率依次调整为每隔60、30、20和15分钟，如果患者前一小时没有按压，则下一小时脉冲给药的间隔时间会逐步增加。结果发现与传统PCEA+CEI（5mL/h）给药模式相比，AMB-CIPCEA能降低爆发痛的发生率，提高患者满意度，降低麻醉科医师镇痛干预。但在宫口开全时，药物消耗量明显增加，由于该阶段会阴痛占主导，提示有效的闭环镇痛能有效缓解会阴痛从而提高产妇满意度。
Part 3闭环反馈技术应用于静脉分娩镇痛
瑞芬太尼PCA可用于分娩镇痛，然而，最佳给药方案尚未阐明。
虽然，椎管内阻滞是分娩镇痛的“金标准”，但当产妇存在椎管内镇痛禁忌证、因特殊原因不能配合摆放体位或拒绝硬膜外穿刺时，静脉泵注瑞芬太尼就是一种很好的替代方法。瑞芬太尼由于其独特的药代动力学特性赋予其在分娩镇痛中的独特优势。然而，与其他阿片类药物一样，瑞芬太尼使用不当会引起一些阿片类药物相关不良反应，包括心动过缓、镇静和通气不足导致缺氧。据报道，使用瑞芬太尼后，母体脉搏血氧饱和度下降（SpO2<95%）的发生率高达74%。因此，推注剂量、推注时间和速度、锁定间隔和背景输注量都是决定镇痛效果和安全性的重要因素。瑞芬太尼闭环反馈控制静脉分娩镇痛初尝试获得成功。
新加坡妇女儿童医院开发了一种基于生命体征参数闭环反馈控制患者辅助静脉镇痛（VPIA）系统用于分娩镇痛。PCA的剂量或背景输注速度会根据产妇的镇痛需求上调或下调，并设有封顶剂量。该系统还内置一种安全机制，以血氧饱和度和心率为该系统的“主控”，当数值低于安全阈值时，该设备停止输注瑞芬太尼，直至参数恢复正常范围后，设备才继续运作（图3）。这种安全机制可以及时发现阿片类药物过量使用引起的副作用，在维持有效镇痛的同时也提高孕产妇的安全。
图3 瑞芬闭环反馈静脉分娩镇痛流程图
Last but not the Least闭环反馈的临床应用
具有局限性
闭环反馈镇痛泵相对于传统的自控镇痛泵具有一定的优势，是近年来分娩镇痛的一大技术进步，自动个体化的给药模式有广阔的发展前景，在潜伏期用少量药物维持镇痛效果，随着宫缩增强和产妇镇痛需求增加，逐步增加药物使用量，不仅改善了产妇的分娩体验也缓解了医生的工作负担。但这项技术也明显存在一定的不足：闭环反馈技术的原理要比传统的自控镇痛泵更复杂，可能导致患者不理解而产生抵触情绪，影响使用效果。该技术还需要有良好的人机互动，产妇必须具备一定的依从性，一旦有疼痛需求及时按压PCA，疼痛加剧时重复按压，疼痛信息才能得到有效的反馈。而在实际操作过程中，很多产妇因为剧烈的疼痛而忘记按压，导致机器接受到“负反馈”信息，减少或停止给药，影响镇痛效果。
目前，闭环反馈分娩镇痛技术仅仅用于科研，仍需大量的临床研究来证明其有效性和安全性，以及理想参数的设置，这也需要麻醉科医师、产科医生和助产士通力合作，制定优化的镇痛方案，帮助产妇安全、舒适的分娩。✍ 稿件由同济大学
附属第一妇婴保健院麻醉科
刘志强教授、徐振东教授审核
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