阿片类药物诱发的呼吸抑制可能危及生命,尽管如此,其在儿童中是一种可预防的并发症。有必要识别存在阿片类药物诱发呼吸抑制风险的人群,并制定更安全的实践方法,包括使用低阿片辅助手段、频繁进行镇静评估和严密监控。然而,目前尚无可在儿童中预测阿片类药物诱导的呼吸代偿障碍风险的模型,但可使用多种互补监护仪来减少严重阿片类药物相关事件的发生。
手术后,呼吸抑制可能由多种原因引起,并导致潜在的灾难性并发症。1围手术期使用阿片类药物是导致术后呼吸抑制的常见原因。2鉴于此,包括麻醉患者安全基金会 (APSF) 在内的机构和专业协会提出了关于患者监测的建议3,4,并发表了文章,倡导根据患者特定风险因素的术前评估结果来确定适当的术后监测方式。5与成人一样,儿科患者也会出现围手术期呼吸并发症,这是导致术后不良事件的常见原因。6然而,儿童并不是等比例缩小版的成人。因此,在对既往发布的指南和研究进行外推时,应采取谨慎态度。
阿片类药物诱发的呼吸抑制的儿科危险因素
目前关于阿片类药物引起儿童呼吸抑制 (OIRD) 的危险因素的文献有限。虽然糖尿病和心脏病等合并症是成人接受肠外阿片类药物治疗后发生严重呼吸事件的重要风险因素,7,8但考虑到这些合并症在儿童中的发生率较低,其不太可能是儿科环境中的主要驱动因素。相反,来自患者稽查和纳洛酮(OIRD 的替代指标)数据跟踪管理的证据有助于识别风险因素(图 1)。例如,潜在的呼吸道疾病和发育迟缓已被确定为可能增加儿科 OIRD 风险的合并症。9-11
儿童群体中 OIRD 的另一个危险因素是年龄较小。在一项对需要使用纳洛酮治疗严重呼吸事件的儿科患者的回顾性研究中,发病率的增加与年龄较小和早产相关。10风险增加可能是由婴儿与年龄较大的儿童和成人之间阿片类药物代谢和排泄的生理差异所致。例如,在新生儿中,吗啡的半衰期延长,清除率更低。因此,根据剂量的不同,与年龄较大的儿童和成人相比,1 月龄以下的婴儿可能会达到更高的血清水平,其下降速度更慢,从而使这些婴儿面临更高的风险。12
此外,儿童在术后出现呼吸抑制伴阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA) 的风险也有所增加13。扁桃体切除术后,患有重度 OSA 的儿童对吗啡诱导的呼吸抑制更敏感,且与轻度睡眠呼吸暂停患儿相比,需要的吗啡剂量更少。14OSA 在儿科相对常见,在儿童中的发生率为 1%-5%。15然而,术前筛查可能具有一定难度。多导睡眠监测是诊断的黄金标准,但其并不适用于大多数儿科患者。目前没有经过验证且适用于所有年龄段儿童的风险评估问卷,但存在关于 OSA 的儿科特定风险因素和症状的报告。16
儿童肥胖也是纳洛酮给药的风险因素之一。10这可能是由肥胖与 OSA 之间的密切关联所致,也可能反映了与肥胖相关的剂量不准确。与成人不同,基于体重进行给药是使用许多儿科药物时的常见操作,但基于体重的阿片类药物给药可能导致危险的呼吸抑制。因此,给药应基于理想体重或去脂体重。17值得关注的是,在儿童中,体重过轻也是导致呼吸事件的风险因素。10
在大多数儿童中,在发生阿片类药物事件之前,已经观察到过度镇静。4虽然阿片类药物对未使用过阿片类药物的患者的镇静作用十分明确,但联合使用抗焦虑药、肌肉松弛剂、抗惊厥药和其他镇静药物可能会加剧中枢神经系统 (CNS) 抑制。此类联合用药可能导致危及生命的呼吸事件,并增加纳洛酮干预的风险。10这一点至关重要,据报告,阿片类药物和其他 CNS 抑制剂的联合使用在儿科实践中较为常见,在 2010 年一项对儿科疼痛管理实践的调查中,超过 40% 的受访者允许联合使用这些药物。18虽然过去十年实践可能已发生变化,但考虑到最近对多模式镇痛方案中的节约阿片类药物的关注,此类多重用药不太可能大幅减少。
术后第一天出现呼吸抑制的风险最高。事实上,在使用纳洛酮治疗严重呼吸事件的儿童中,75% 的发作发生在手术后的前 24 小时内。事件发生在通过静脉、口服和神经轴途径接受阿片类药物给药的患者中,表明没有一种给药方式是没有风险的。10
关于儿科患者监测的现行建议
专家建议在术后至少 24 小时持续监测接受阿片类药物治疗的儿科患者的氧合和通气情况
为最大程度降低出现呼吸抑制的风险,APSF 长期以来一直倡导,在提供补充供氧时,对氧合能力和通气能力进行持续电子监测,以提前识别并潜在预防 OIRD。3虽然没有研究专门详述儿科患者的监测要求,但儿科麻醉学会 (Society for Pediatric Anesthesia) 认可的一份共识声明指出,应在为特定患者提供照护时提高警惕,这些患者包括新生儿、OSA 患儿以及患有基础神经肌肉疾病或认知障碍的患者,这些疾病可能会影响呼吸肌功能和/或阻碍对患者疼痛或意识水平的评估。此外,在为儿科患者开始阿片类药物治疗时(特别是在术后初期),应格外关注正在接受递增剂量的肠外阿片类药物治疗的患者,以及接受阿片类药物与其他 CNS 抑制剂联合治疗的患者。4
专家认为,应对接受肠外阿片类药物初始剂量或通过患者自控镇痛 (PCA)、代理 PCA 和/或持续输注接受阿片类药物的儿科患者进行监测,特别建议在最初 24 小时内持续监测呼吸频率和脉搏血氧饱和度,除非患者清醒并接受积极观察。4,12既往研究支持对儿童进行更频繁的持续监测。在 2010 年一项关于儿科疼痛管理实践的调查研究中,受访者报告称,提供 PCA 阿片类药物时,持续脉搏血氧监测十分常见。18然而,持续呼吸频率监测的使用却并不一致(图 2)。
![图 2:向儿科患者提供阿片类药物治疗时使用的患者监测类型。(回答问题的受访者总数为 149 人;通过代理提供 IV 患者自控镇痛 [IVPCA] 的受访者总数为 95 人。)90% 的受访者表示,在向患者提供 PCA 时使用了脉搏血氧监测。心电图监测和二氧化碳描记法往往与脉搏血氧测定法结合使用,而呼吸感应描记法 (Respitrace) 几乎总是与脉搏血氧测定法结合使用 (>90%),但偶尔也会用作唯一的监测手段。<sup>17</sup>经 ▸Anesthesia & Analgesia◂ 和 Wolters Kluwer Health, Inc. 许可重印。Nelson KL, Yaster M, Kost-Byerly S, Monitto CL. A national survey of American Pediatric Anesthesiologists: patient-controlled analgesia and other intravenous opioid therapies in pediatric acute pain management. Anesth Analg. 2010;110:754–760.<sup>18</sup>](https://www.apsf.org/wp-content/uploads/newsletters/2024/0702-zh-hans/figure2-monitoring-zh-hans-1024x732.jpg)
图 2:向儿科患者提供阿片类药物治疗时使用的患者监测类型。(回答问题的受访者总数为 149 人;通过代理提供 IV 患者自控镇痛 [IVPCA] 的受访者总数为 95 人。)90% 的受访者表示,在向患者提供 PCA 时使用了脉搏血氧监测。心电图监测和二氧化碳描记法往往与脉搏血氧测定法结合使用,而呼吸感应描记法 (Respitrace) 几乎总是与脉搏血氧测定法结合使用 (>90%),但偶尔也会用作唯一的监测手段。17经 ▸Anesthesia & Analgesia◂ 和 Wolters Kluwer Health, Inc. 许可重印。Nelson KL, Yaster M, Kost-Byerly S, Monitto CL. A national survey of American Pediatric Anesthesiologists: patient-controlled analgesia and other intravenous opioid therapies in pediatric acute pain management. Anesth Analg. 2010;110:754–760.18
儿科呼吸监测及相关挑战
患者接受供氧时,血氧饱和度降低可能是呼吸功能不全的晚期预警信号
与成人一样,儿童呼吸监测应先发制人,及时识别 OIRD,以进行干预并防止发生严重事件。理想情况下,呼吸监测应连续准确地测量氧合、呼吸频率、二氧化碳 (CO2) 张力和气流。目前有可用于跟踪每项参数的监护仪;然而,每种监护仪在预测即将发生的呼吸衰竭方面都存在局限性(表 1)。
表 1:检测 OIRD 的呼吸监测模式总结。2,4,6,7,20-23
儿科实践中最常见的监测方法是持续脉搏血氧测定法和经胸阻抗体积描记法。自 20 世纪 80 年代引入儿科实践以来,脉搏血氧测定法提供了有关婴儿和儿童氧合充足性的关键信息。脉搏血氧监测常用于儿科病房,监测本身在所有年龄段的患者中都具有良好的耐受性。然而,血氧饱和度下降可能是呼吸功能不全的晚期预警信号,特别是对于正在接受补充供氧的患者。4但无论是由于手术复杂性、患者合并症还是镇痛药给药,研究报告了时常需要通过补充氧气来维持术后充足氧合的情况。11,18这一需求会延长呼吸暂停/呼吸浅慢与血氧饱和度下降之间的时间,使儿童出现未被识别的通气不足的风险升高。
监测呼吸频率的经胸阻抗体积描记法可识别呼吸暂停和呼吸浅慢(阿片类药物对脑干呼吸中枢造成影响的标志),该技术广泛可用且耐受性良好。然而,必须注意使用符合年龄的呼吸参数。遗憾的是,由于心电图电极放置不佳、运动伪影和引起胸壁运动的生理事件(如咳嗽和哭泣),使用这种技术进行呼吸频率监测可能不太准确。此外,在未得到全面诊断的气道阻塞的情况下,这种技术可能无法识别呼吸功能不全。
动脉 PaCO2 测量是一种经充分验证的通气评估,但需要动脉通路,且无法提供连续信息。可提供连续数据的 PaCO2 非侵入性替代测量包括经皮和呼气末 PCO2 (etCO2) 监测。经皮气体监测在 20 世纪 80 年代逐渐被淘汰,部分原因是技术挑战,包括新生儿在接受该监测时面临皮肤烧伤的风险。然而,由于技术进步,经皮 PCO2 监测目前在临床上安全可行。已在儿科人群中对这类监护仪进行评估,20但尚未在术后接受阿片类药物治疗的婴儿和儿童中开展相关研究。虽然其与稳态 PaCO2 的相关性较好,但反应时间阻碍了在通气期间快速识别急性变化,限制了其作为预警监护仪的实用性。
使用阿片类药物的患者在术后接受补充供氧时,应使用二氧化碳描记法
或者,当用于监测接受插管、麻醉或深度镇静的患者时,可使用呼气末 CO2 (etCO2) 监测,其可对通气不足作出可靠预警。对接受 PCA 的非插管成人进行了鼻和口腔采样的二氧化碳描记法研究2,7,与饱和度监测相比,二氧化碳描记法检测呼吸功能受损的敏感度更高,证明二氧化碳描记法可作为即将发生的呼吸功能不全的预警监测手段。基于这些发现,APSF 建议在为接受阿片类药物治疗的术后患者提供补充供氧时,使用二氧化碳描记法来监测通气情况。然而,要适当使用该方法,需要患者配合,长时间佩戴二氧化碳描记法专用插管,以检测从口鼻呼出的低潮气量。这些插管可能引起不适,或干扰进食或说话等活动,从而影响患者依从性。当在未插管、未镇静的术后儿科患者中进行研究时,这些原因往往会导致二氧化碳描记法耐受性较差,限制了其在儿科监测中的应用。21
清楚了解二氧化碳描记监测提供的信息至关重要。虽然二氧化碳描记法可准确测量呼吸率,但 etCO2 值的含义在自体或人工气道患者之间可能存在巨大差异。如 PRODIGY 试验所述,超过 60% 的受监测患者出现 etCO2 < 15 mm Hg(> 50% 的患者出现低 etCO2 和低呼吸率),但没有患者出现 etCO2 > 60 mm Hg 的情况。7这些结果表明,在许多情况下,etCO2 值并不能反映 PaCO2,而是未识别阻塞导致的气流不良的替代指标。
无创呼吸量监测等较新的技术可对气流进行更灵敏的评估,特别是潮气量和每分钟通气量。相关监护仪已在成人和全身麻醉下插管、机械通气的婴儿和儿童中得到验证。6,22然而,在自主呼吸成人中,潮气量和呼吸率趋势良好,但与黄金标准肺活量测定法相比,每分钟通气量测量的准确度有限。23尽管如此,这些设备可以提供的趋势监测可能支持将其纳入未来的监测策略。一项在后路脊柱融合手术后接受 PCA 阿片类药物治疗的青少年中进行的先导性研究的初步数据(图 3)表明,青少年对监护仪耐受(C. Monitto 个人沟通),意味着其可用于儿科监测。也就是说,临界通气阈值可用来预测即将发生的或检测实际存在但未被识别的呼吸损害,但尚未明确定义在儿童中可用。

图 3:青少年患者接受后路脊柱融合手术后血氧饱和度、呼吸频率、经皮 CO2、每分钟通气量、潮气量、体动记录仪和 PCA 阿片类药物使用的 24 小时数据流。蓝色箭头表示 PCA 推注后潮气量 (TV) 减少。MN 表示午夜。(来自 Constance Monitto 的未发表数据)。
综上所述,目前尚无可在儿童中预测阿片类药物诱导的呼吸代偿障碍风险的模型。在对风险进行分层时,应包括儿童特有的患者特异性因素,而不是对成人研究的结果进行外推。据报告,持续电子呼吸监测在儿童护理中比在成人护理更为常用,但没有一种技术能为在自然气道患者中检测相关参数提供全面的解决方案。未来,可使用多种互补监护仪,结合旨在纳入儿科特定阈值报警参数的范式,及早识别这一脆弱群体的呼吸功能不全的发作。
Tricia Vecchione, MD, MPH 是约翰·霍普金斯大学医学院(马里兰州巴尔的摩市)的麻醉学助理教授。
Constance L. Monitto, MD 是约翰·霍普金斯大学医学院(马里兰州巴尔的摩市)的麻醉学副教授。
作者没有利益冲突。
参考文献
- Lee LA, Caplan RA, Stephens LS, et al. Postoperative opioid-induced respiratory depression: a closed claims analysis. Anesthesiology. 2015;122:659–665. PMID: 25536092.
- Overdyk FJ, Carter R, Maddox RR, et al. Continuous oximetry/capnometry monitoring reveals frequent desaturation and bradypnea during patient-controlled analgesia. Anesth Analg. 2007;105:412–418. PMID: 17646499.
- Weinger MB, Lee LA. “No patient shall be harmed by opioid-induced respiratory depression.” APSF Newsletter. 2011;26:21–40. https://www.apsf.org/article/no-patient-shall-be-harmed-by-opioid-induced-respiratory-depression/. Accessed February 28, 2024.
- Cravero JP, Agarwal R, Berde C, et al. The Society for Pediatric Anesthesia recommendations for the use of opioids in children during the perioperative period. Paediatr Anaesth. 2019;29:547–571. PMID: 30929307.
- Weingarten TN. Opioid-induced respiratory depression–beyond sleep disordered breathing. APSF Newsletter. 2023;38:2,42–45. https://www.apsf.org/article/opioid-induced-respiratory-depression-beyond-sleep-disordered-breathing/. Accessed February 28, 2024.
- Gomez-Morad AD, Cravero JP, Harvey BC, et al. The evaluation of a noninvasive respiratory volume monitor in pediatric patients undergoing general anesthesia. Anesth Analg. 2017;125:1913–1919. PMID: 28759491.
- Khanna AK, Bergese SD, Jungquist CR, et al. PRediction of Opioid-induced respiratory Depression In patients monitored by capnoGraphY (PRODIGY) group collaborators. prediction of opioid-induced respiratory depression on inpatient wards using continuous capnography and oximetry: an international prospective, observational trial. Anesth Analg. 2020;131:1012–1024. PMID: 32925318.
- Ramachandran SK, Haider N, Saran KA, et al. Life threatening critical respiratory events: a retrospective study of postoperative patients found unresponsive during analgesic therapy. J Clin Anesth. 2011;23:207–213. PMID: 21570616.
- Morton NS, Errera A. APA national audit of pediatric opioid infusions. Paediatr Anaesth. 2010;20:119–125. PMID: 19889193.
- Chidambaran V, Olbrecht V, Hossain M, et al. Risk predictors of opioid-induced critical respiratory events in children: naloxone use as a quality measure of opioid safety. Pain Med. 2014;15:2139–2149. PMID: 25319840.
- Voepel-Lewis T, Marinkovic A, Kostrzewa A, et al. The prevalence of and risk factors for adverse events in children receiving patient-controlled analgesia by proxy or patient-controlled analgesia after surgery. Anesth Analg. 2008; 107:70–75. PMID: 18635469.
- Monitto CL, George JA, Yaster M: Pediatric acute pain management. In: Davis PJ, Cladis FP (eds). Smith’s anesthesia for infants and children. 10th edition. Elsevier, Philadelphia, PA, 481–518, 2022.
- Chung F, Liao P, Elsaid H, et al. Factors associated with postoperative exacerbation of sleep-disordered breathing. Anesthesiology. 2014;120:299–311. PMID: 24158050.
- Brown KA, Laferriere A, Moss IR. Recurrent hypoxemia in young children with obstructive sleep apnea is associated with reduced opioid requirement for analgesia. Anesthesiology. 2004;100:806–810. PMID: 15087614.
- Marcus CL, Brooks LJ, Draper KA, et al. Diagnosis and management of childhood obstructive sleep apnea syndrome. Pediatrics. 2012;130:576–584. PMID: 22926173.
- Coté CJ, Posner KL, Domino KB. Death or neurologic injury after tonsillectomy in children with a focus on obstructive sleep apnea: Houston, we have a problem! Anesth Analg. 2014;118:1276–1283. PMID: 23842193.
- Mortensen A, Lenz K, Abildstrom H, Lauritsen TL. Anesthetizing the obese child. Paediatr Anaesth. 2011;21:623–629. PMID: 21429056.
- Nelson KL, Yaster M, Kost-Byerly S, Monitto CL. A national survey of American pediatric anesthesiologists: patient-controlled analgesia and other intravenous opioid therapies in pediatric acute pain management. Anesth Analg. 2010;110:754–760. PMID: 20185654.
- Quinlan-Colwell A, Thear G, Miller-Baldwin E, Smith A. Use of the Pasero Opioid-induced Sedation Scale (POSS) in pediatric patients. J Pediatr Nurs. 2017;33:83–87. PMID: 28209260.
- Berkenbosch JW, Tobias JD. Transcutaneous carbon dioxide monitoring during high-frequency oscillatory ventilation in infants and children. Crit Care Med. 2002;30:1024–1027. PMID: 12006797.
- Miller KM, Kim AY, Yaster M, et al. Long-term tolerability of capnography and respiratory inductance plethysmography for respiratory monitoring in pediatric patients treated with patient-controlled analgesia. Paediatr Anaesth. 2015; 25:1054–1059. PMID: 26040512.
- Atkinson DB, Sens BA, Bernier RS, et al. The evaluation of a noninvasive respiratory volume monitor in mechanically ventilated neonates and infants. Anesth Analg. 2022; 134:141–148. PMID: 33929346.
- Gatti S, Rezoagli E, Madotto F, et al. A non-invasive continuous and real-time volumetric monitoring in spontaneous breathing subjects based on bioimpedance-ExSpiron®Xi: a validation study in healthy volunteers. J Clin Monit Comput. 2024;38:539–551. PMID: 38238635.