嘉興市第二醫院麻醉科 譯審
圍手術期利多卡因
嘉興市第二醫院麻醉科譯審
前言
利多卡因是麻醉實踐中最受歡迎和廣泛使用的藥物之一。它在1940年代由尼爾斯·洛夫格倫(Nils Lofgren)和本特·倫德奎斯特(Bengt Lundquist)發現,并于1942年以“Xylocaine”品牌名推出,1948年在瑞典首次獲得臨床使用批準。它是一種酰胺類局部麻醉藥,廣泛應用于局部、浸潤麻醉、靜脈區域鎮痛、椎管內阻滯、外周神經阻滯、急性術后疼痛的全身靜脈輸注和牙科麻醉。利多卡因屬于沃恩-威廉姆斯抗心律失常藥物分類中的1b類藥物。由于其在麻醉、疼痛管理和心血管疾病領域的廣泛應用,它是一種多功能藥物。通過其鎮痛、抗過敏和抗炎特性,利多卡因在疼痛控制方面具有多方面的作用,這使它成為圍手術期鎮痛的理想選擇。本教程旨在探討利多卡因的作用機制、其在圍手術期的潛在應用以及其安全性和不良反應。
利多卡因
結構
利多卡因是一種單羧酸酰胺,分子式為C14H22N2O。它是一種白色結晶粉末,由N,N-二乙基甘氨酸和2,6-二甲基苯胺的縮合反應生成。其化學結構包括一個與芳香環和氨基團連接的烷基鏈(如圖所示)。
作用機制與藥效學
局部麻醉藥主要通過阻斷神經膜上的電壓門控鈉通道來發揮作用。電壓門控鈉通道是由α和β亞基組成的復雜跨膜蛋白。局部麻醉藥的主要結合位點是位于細胞膜內表面(細胞質內)的α亞基。在生理條件下,鈉通道有三種狀態:靜息、開放(激活)和失活。局部麻醉藥對開放或失活的鈉通道狀態具有更高的親和力。當局部麻醉藥被給藥時,其非電離的脂溶性形式通過磷脂神經膜擴散進入細胞。在軸質內,局部麻醉藥部分電離,且一部分仍保持非電離狀態。電離形式被困在細胞質中,并與開放和失活的鈉通道在濃度依賴的方式下可逆地結合。這阻止了神經的進一步去極化,因為它通過這些通道阻止了鈉離子的流入。
每種局部麻醉藥在起效速度、效力和持續時間方面都有些許不同,這取決于每種分子的不同特性。局部麻醉藥的起效速度取決于其pKa值,這決定了在給定pH值下電離和非電離形式的比例。效力和作用持續時間分別取決于分子的脂溶性和蛋白質結合特性。利多卡因的這些特性列在表1中。
藥代動力學
吸收與分布
利多卡因與蛋白質的結合率為60%至80%,主要與α-1-酸糖蛋白結合。它能通過簡單的被動擴散輕松穿過血腦屏障和胎盤,并且也會通過乳汁分泌。利多卡因的分布半衰期為5至8分鐘,首先通過高灌注區域,如心臟、肺和肝臟,然后轉移到灌注較少的區域,如肌肉和脂肪組織。分布容積范圍為0.7至1.5 L/kg。在生理pH值7.4下,約25%的利多卡因保持非電離狀態,這是由于其pKa值為7.8。
代謝與排泄
利多卡因的肝臟提取比率較高,為70%,因此其代謝主要取決于肝臟血流量,而不是肝臟的代謝能力。因此,充足的肝臟血流量對利多卡因的有效代謝至關重要。
利多卡因的主要代謝途徑是氧化性N-去烷基化(占90%),生成活性代謝產物單乙基甘氨酰二甲苯胺(monoethylglycinexylidide),該代謝產物進一步去乙基化生成甘氨酰二甲苯胺(glycinexylidide)。后者進一步水解和氧化,最終生成主要的代謝副產物4-羥基二甲苯胺(4-hydroxy-xylidine),并通過尿液排出。這一轉化依賴于肝臟中的細胞色素P450系統(CYP3A4和CYP1A2)。藥物通過與細胞色素P450系統抑制劑相互作用可抑制該系統,從而減少利多卡因的清除率約20%,并增加單乙基甘氨酰二甲苯胺的血漿濃度。這一代謝途徑已被臨床用來通過測量利多卡因給藥后的單乙基甘氨酰二甲苯胺濃度來評估肝功能。利多卡因及其代謝產物通過腎臟排泄,只有10%以原型形式經尿液排出。在健康個體中,利多卡因的消除半衰期為90至120分鐘。在肝功能不全、腎功能損害或充血性心力衰竭患者中,該半衰期會延長。長期輸注停止后,血漿水平會迅速下降。輸注3天后的利多卡因情景敏感半衰期約為20至40分鐘。
臨床作用
利多卡因的臨床特性主要依賴于對開放和失活狀態的電壓門控鈉通道的阻斷。此外,它還作用于鉀通道、鈣通道、5-羥色胺受體、Gaq偶聯受體和NMDA受體。利多卡因與多種受體的相互作用導致了多種臨床效應(表2)。
不良反應
靜脈使用利多卡因進行疼痛控制可能引起不良反應,最常見的包括頭暈、頭昏、嗜睡、視力模糊、金屬味或耳鳴。氣道反應遲鈍可能導致蘇醒延遲,這可能與患者對氣道刺激的耐受性增加有關。使用利多卡因還可能與Ⅰ型過敏反應有關。
利多卡因的治療指數較窄,為2.5至3.5 mg/mL。通過對鈉和鉀通道的作用,局麻藥可通過阻斷心血管和中樞神經系統的沖動傳導引發全身毒性。全身毒性的早期癥狀包括金屬味、口周麻木、視力模糊、頭暈、耳鳴和舌頭感覺異常。嚴重毒性水平可導致躁動、癲癇、房室傳導阻滯、心律失常和心臟驟停。血漿濃度超過5 mg/mL時出現神經毒性,超過10 mg/mL時出現心臟毒性。全身毒性的體征和癥狀在低氧、高碳酸血癥和酸中毒等生理紊亂下會加重。在開始利多卡因輸注之前,應檢查心電圖以確定是否存在心律失常,并在輸注期間密切監測心律失常。
利多卡因輸注的相對禁忌癥
雖然大多數患者能夠耐受利多卡因輸注,但由于其治療指數較窄,必須牢記其禁忌癥。利多卡因在有明顯心臟病、神經系統疾病、對該藥物過敏以及嚴重肝腎功能損害的患者中應謹慎使用(表3)。
圍手術期利多卡因的用途
急性圍手術期疼痛管理
系統性靜脈輸注利多卡因作為多模式鎮痛的輔助藥物已被廣泛用于圍手術期。大多數研究集中在腹腔鏡或開腹手術中。靜脈注射0至1.5 mg/kg的利多卡因推注,隨后以1.5至3 mg/kg/h的速度輸注,有助于改善腹腔鏡大手術患者的術后疼痛評分。這種效果在術后24小時內可見,靜息和活動時疼痛評分降低,術后阿片類藥物的使用減少,惡心發生率降低,首次排氣時間縮短。因此,對于硬膜外麻醉禁忌或患者不愿接受硬膜外麻醉的情況,靜脈輸注利多卡因可作為減少阿片使用的鎮痛選擇。此外,靜脈輸注利多卡因在非腹部手術中也被證實可減少術后疼痛、減少阿片藥物使用,并加速患者恢復。
慢性疼痛管理
利多卡因已被用于慢性疼痛的臨床管理。其作用機制包括通過阻斷鈉通道,抑制神經沖動傳導,減少傷害感受器的輸入。一些臨床前研究還支持其抗炎作用和NMDA受體的中樞阻斷機制,盡管所需劑量遠高于臨床使用劑量。然而,支持利多卡因用于慢性疼痛管理的證據有限。利多卡因已被用于治療慢性神經病理性疼痛,以及預防乳腺和胸部手術后的慢性術后疼痛。5%利多卡因透皮貼劑已被用于治療局部表淺性神經病理性疼痛,當貼敷于完整但疼痛的皮膚上時,可有效緩解由神經損傷引起的疼痛,且血漿藥物濃度不會達到中毒水平。
區域鎮痛
利多卡因被用于椎管內阻滯和外周神經阻滯,以提供圍手術期鎮痛。1%至2%的溶液可用于區域神經阻滯,包括硬膜外麻醉。利多卡因起效迅速(5至15分鐘),其作用持續時間取決于劑量、濃度、目標神經以及患者狀況。在浸潤麻醉中,不含腎上腺素的利多卡因作用可持續60分鐘,加入腎上腺素可延長至120分鐘,外周神經阻滯可持續120至240分鐘。
抗心律失常及心肺復蘇
利多卡因是一種Ⅰb類抗心律失常藥物,用于管理室性心律失常。在成人高級生命支持指南中,利多卡因可替代胺碘酮,用于管理可電擊心律(室顫或無脈性室性心動過速),首次劑量為1至1.5 mg/kg,第二次劑量為0.5至0.75 mg/kg。然而,ILCOR和ANZCOR將利多卡因在復蘇指南中的證據水平列為較低/較弱,并淡化了其在復蘇中的使用。
減輕氣道操作的交感神經反應
在喉鏡檢查和插管前2至3分鐘給予1.5至2 mg/kg的靜脈利多卡因,可減輕交感神經反應,減少心率、收縮壓、平均動脈壓和兒茶酚胺釋放的增加。
預防喉痙攣
在拔管前5分鐘,通過靜脈或對喉部進行局部利多卡因給藥,可以預防兒童麻醉期間的喉痙攣。
抑制芬太尼引起的咳嗽
在給予芬太尼前1分鐘靜脈注射利多卡因(0.5 mg/kg)可有效抑制與芬太尼給藥相關的咳嗽反射。這種作用可能與利多卡因對氣道反射的抑制和對迷走神經反應的調節有關。
預防或減少丙泊酚注射痛
丙泊酚作為誘導麻醉藥物的一個主要缺點是其靜脈注射時可引起顯著疼痛。將利多卡因與丙泊酚混合使用,或者在丙泊酚給藥前靜脈預處理利多卡因(可伴隨或不伴隨靜脈阻斷),均可有效預防或減少丙泊酚引起的注射痛。這種作用機制可能涉及利多卡因對血管內皮細胞和局部神經末梢的鈉通道阻滯。
增強術后恢復(ERAS協議中的應用)
靜脈利多卡因已被證明可減輕術后疼痛強度,減少阿片類藥物的使用。利多卡因的阿片類藥物替代效應以及減輕手術應激反應,有助于腸道功能的早期恢復,并減少術后惡心嘔吐的發生率。研究表明,利多卡因可將術后腸梗阻的持續時間縮短約8小時,術后惡心嘔吐的發生率降低10%至20%。這些因素共同促進了術后快速康復(Enhanced Recovery After Surgery, ERAS),并縮短了住院時間。然而,臨床醫生在使用靜脈利多卡因時,應遵循關于其有效性和安全性的相關指南。
無阿片麻醉
圍手術期阿片類藥物的不良反應促使麻醉醫生尋找替代方法,以減少阿片類藥物的使用。靜脈利多卡因作為一種阿片類替代藥物,可以與區域阻滯技術結合使用,形成無阿片麻醉方案,幫助患者更快地恢復。
預防癌癥復發
最新研究正在探索靜脈利多卡因對改善癌癥治療結果的潛在影響。利多卡因通過誘導腫瘤細胞凋亡、減少腫瘤細胞遷移、減輕手術應激反應、維持免疫功能以及發揮抗炎作用,可能具有抗腫瘤效應。關于利多卡因作為降低轉移性癌癥復發率的藥物,目前仍在進行進一步研究。
總結
在圍手術期環境中,靜脈利多卡因作為一種鎮痛藥和抗心律失常藥發揮著重要作用。其使用與患者自我報告的良好結果密切相關。靜脈利多卡因已被納入多種臨床實踐指南中。然而,由于某些領域的療效尚未得到充分驗證,以及其較窄的治療指數,臨床使用中仍可能存在一定的猶豫。
(https://resources.wfsahq.org/atotw/perioperative-lignocaine/)
嘉興市第二醫院麻醉科簡介
麻醉手術科建科于1979年,為浙江省醫學扶植學科,嘉興市醫學重點支撐學科,國家級住院醫師規范化培訓基地,嘉興市圍術期精準麻醉基礎研究和臨床轉化重點實驗室。麻醉科人才梯隊合理。麻醉科共有成員65人,其中麻醉醫生50名,麻醉護士14名,科研員1名,主任醫師10名,副主任醫師9名,博士3名,碩士35名,教授1名,副教授6名,碩士生導師4名。臨床上承擔嘉興地區老年危重病人麻醉聯合診療中心以及超聲可視化教學基地,推動本地區舒適化醫療和圍術期快速康復外科快速發展。科研上主攻方向為老年患者圍術期臟器功能保護、精準麻醉與可視化技術和圍術期認知功能障礙的預防與發病機制三個方向,近三年承擔各級科研項目30余項,科研經費500余萬元,發表論文80余篇,SCI 20余篇。醫教研共同發展為手術科室提供卓越的麻醉手術平臺。
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