作者：丁玉妍，邢令熙，周益虎，顾连兵，南京医科大学附属肿瘤医院江苏省肿瘤医院麻醉科

疼痛被定义为一种“与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快的情感体验”，包括患者在意识状态下对疼痛的主观感受及意识消失时对伤害性刺激的客观反应。目前全身麻醉可通过脑电双频指数(bis pectral index， BIS)、脑电熵指数(entroy)、Narcortrend指数等指标监测麻醉深度，但这些技术主要监测镇静深度变化，对镇痛程度的反映并不敏感。

全身麻醉期间镇痛不足可导致患者强烈的自主神经反应，甚至发生心脑血管意外；镇痛过度可导致苏醒延迟、呼吸抑制甚至损害免疫系统等严重后果。长期以来麻醉医师主要依据心率、血压等生命体征变化经验性地评估镇痛效果，但由于个体之间存在疼痛敏感性差异，其精确性远远不够。因此，术中进行有效精确的镇痛监测是目前临床麻醉工作中亟待解决的问题。

近年来，一项新的疼痛评估指标——伤害敏感指数(index of consciousness 2， IoC2)开始备受关注。IoC2将镇痛效果以数字化的形式呈现，用于客观评价全身麻醉患者的疼痛情况，从而优化镇痛药物用量，改善患者预后，在疼痛管理中展现出显著的效果。本综述旨在总结近年来有关IoC2的临床应用研究进展，并比较了临床监测镇痛的其他技术，为临床实践提供参考。

1. IoC2概念及计算原理

IoC2是评价伤害性刺激/抗伤害性刺激的指标，由脑电图(electroencephalogram， EEG)信号衍生而来。IoC2通过使用自适应神经模糊推理系统和非线性分析计算，采集脑电频率范围为0.5～42 Hz的EEG信号，将其线性成分和非线性成分分离，以减少肌电活动的干扰，再通过符号动力学法，将EEG信号分为若干分区，且每个分区用一个符号作为标记，将时间序列转化成符号序列，并结合爆发抑制比等参数识别差异功能后进行模糊推理，通过判别函数组合计算得出意识指数(index of consciousness 1， IoC1)。

既往研究表示伤害性刺激可以引起θ波活动；且多项小鼠实验表明，随着小鼠年龄的增长，θ波逐渐成为EEG中的主导波形，并且疼痛刺激诱发的θ波振幅增加，给予镇痛药物后，θ波增强现象受抑制，提示θ波振幅与疼痛程度之间存在良好的正相关。此外，在阿片类药物不足的情况下，会导致δ波唤醒，即δ波段功率增加0.5～4 Hz也与伤害性刺激有关。IoC2通过监测θ和δ频段上的波幅，结合一阶分差、波的形态、谐波进行区分后结合IoC1的结果进行二次计算，得出最终数值。

目前常用的监测仪器有威浩康Angel-6000D脑电麻醉深度监护仪及Quantium Medical qCON2000监护仪。IoC2测试范围为0～99，在30～50范围内表示处于适合的全身麻醉状态，IoC2数值在50～99时提示术中镇痛效果不佳，在0～30时则提示镇痛过度。

2. IoC2的临床应用

2.1 全凭静脉麻醉中的应用

2.1.1 指导气管插管

镇痛药物起效和达到峰值的时间存在个体差异，镇痛药还没有充分起效时进行气管插管会出现强烈应激反应。Birendra研究利用IoC2数值指导气管插管操作，发现相比于0.5 μg/kg舒芬太尼，给予0.6～0.7 μg/kg舒芬太尼时行双腔支气管插管更有效地控制插管所造成的应激。而盛奎等结果提示，静注0.4 μg/kg舒芬太尼可以维持IoC2值在42±8，有效抑制插管反应。

这两项试验表明，不同剂量的阿片类药物应对插管引起的伤害性刺激可能存在一定差异。这种差异可能是因为双腔支气管导管较单腔气管导管插管对患者而言具有更大的刺激性，需要更多的镇痛药平衡伤害/抗伤害性刺激反应。除气管导管外，Melia等提出IoC2对于声门上气道装置也有较好的预测价值。

2.1.2 预防术中体动

手术中疼痛刺激会导致患者体动，不仅影响手术医生操作，还会诱发不良事件。Jensen等指出在麻醉深度相同的情况下，IoC2能够预测患者是否会对伤害性刺激产生体动；李昭等研究提示，当伤害性刺激发生时，IoC2预测体动的受试者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲线下面积(area under curve， AUC)为0.827，，能较准确地评价镇痛水平。

2.1.3 指导术中镇痛用药

多项研究发现，相较于经验性应用瑞芬太尼，通过调节瑞芬太尼靶浓度维持IoC2在30～50之间，可显著减少瑞芬太尼用量(P<0.01)，同时患者生命体征更加平稳。Wu等研究认为，IoC2监测增加了术中瑞芬太尼调整次数和平均剂量(P=0.003)，但术中不良事件发生率明显降低，这与魏晶晶等在腹腔镜下卵巢囊肿剥除术的研究中所得结果一致。目前关于IoC2是否能减少围术期阿片类药物使用剂量尚未得出明确的定论，需要扩大样本量继续研究。

2.1.4 缓解术中应激激素及血糖大幅波动

手术及麻醉会激活患者体内应激反应系统，并引起相关激素(皮质醇、催乳素等)和白细胞介素(IL)水平的波动，导致代谢紊乱，术后感染率增高，甚至心脑血管损伤等一系列并发症。Zhao等研究发现，IoC2在35～45是最合适腹腔镜结直肠手术的镇痛深度。将IoC2控制30～50范围内的较高水平，可以减轻麻醉对于内分泌的抑制(P=0.009)，有利于麻醉恢复；此外，IoC2监测指导围术期用药还可明显降低血糖波动(P=0.001)。IoC2监测技术有效减轻胰岛素抵抗或高胰岛素血症造成的靶器官受损，体现其临床应用价值。

2.1.5 减少术后并发症，加速患者康复

阿片类药物作为围术期镇痛药物的核心，是抑制应激反应和有效术后镇痛的基石，但其带来的各种不良反应不容小觑。如何预防或减轻阿片类药物导致的不良反应是临床医生关注的热点，也是快速康复外科(ERAS)理念之一。多项研究报道称，IoC2指导围术期镇痛用药，可加快术后胃肠功能恢复速度、降低肠功能障碍的发生率，还可明显减轻术后恶心呕吐(PONV)，有效缓解术后脏器疼痛，提高患者舒适度。

冯帅等在颈椎前路减压融合术中根据IoC2优化疼痛管理，缩短了患者术后首次肛门排气及首次进食时间，也验证了IoC2在围术期抗应激管理的有效性。黄媚等在脑部微血管减压手术中使用QoR-15 量表来评价患者生理舒适度、情感状态、心理支持、疼痛感觉以及生理独立性，发现IoC2组患者术后3 d的QoR-15总评分更高，即IoC2可缓解患者术后的心理应激，提高了早期恢复质量。

2.2 复合麻醉中的应用

刘海霞等在成人静吸复合麻醉的研究中发现，七氟醚吸入5 min后IoC2数值显著降低，二者之间存在高度正相关性(P<0.01)；小儿七氟醚麻醉中也有相关研究证实IoC2的可靠性，这提示七氟醚联合异丙酚可以更好抑制伤害性刺激，有效减轻术中应激反应。

潘艳等在肝部分切除术中应用IoC2，指出全麻复合硬膜外阻滞具有更佳的镇痛效果，进一步确证了多模式镇痛的临床优势；Wang等在膝关节骨折手术中采用IoC2连续监测并数字化记录外周神经阻滞患者镇痛水平，通过比较右美托咪定与咪达唑仑达到IoC2目标阈值(IoC2<90)的比率，并根据IoC2实时评价二者镇痛效果，为右美托咪定围术期辅助镇痛用药提供新思路。

此外，IoC2在后路腰椎减压稳定术中评估经典和改良的超声引导下胸腰筋膜平面阻滞(TLIP)的镇痛效果中也起到了重要作用。IoC2应用于复合麻醉中评价镇痛效果，优化多模式镇痛方案，更好地满足了手术麻醉需求，增加了麻醉的安全性及可控性。

2.3 特殊手术麻醉中的应用

低温情况下由于患者生理代谢减慢，阿片类药物作用时间延缓，更容易导致各种不良反应。刘贝等在冠状动脉旁路移植术的研究中报道，由于低温能够增加镇痛效果，IoC2与体温成正相关，有效反映了镇痛强度，实时指导镇痛药物合理使用，为此类特殊手术麻醉的镇痛监测开创了全新的视角，也为高危低体温手术中疼痛管理带来重要的突破。

2.4 门诊及日间手术麻醉中的应用

Liu等在无痛胃肠镜研究中发现，IoC2数值与瑞芬太尼剂量呈负相关，其相关系数为-0.297。通过调节药物剂量，控制IoC2在30～50范围内，可以缩短患者苏醒时间并减轻术后疼痛；在涉及多类妇科短小手术(无痛人流术、分段诊刮、锥切术等)的研究中，段怡等发现剂量为0.4 μg/kg的瑞芬太尼与0.12 μg/kg的舒芬太尼在短小手术中均可以达到足够的镇痛效果，二者术中均能使IoC2值维持在30～50。

但通常认为，瑞芬太尼和舒芬太尼的镇痛效能比为1∶10，即测算瑞芬太尼等效剂量为1.2 μg/kg， 但实际使用剂量为0.4 μg/kg即可达到足够镇痛效果。IoC2通过比较不同镇痛药物的镇痛效能，选用更合适的镇痛药物，合理调控阿片类药物用量，减轻术后眩晕感及PONV发生率，使得患者受益。

3. IoC2与其他镇痛监测技术

多种镇痛监测手段均在一定程度上反映伤害性感受的程度，但由于起步较晚且未在临床广泛应用，目前仍缺乏相应的“金标准”。然而，精准的镇痛监测是临床麻醉中亟待解决的问题，下面介绍一些临床麻醉中较为多见的镇痛监测，为临床镇痛技术的应用提供参考。

3.1 IoC2与镇痛伤害感受指数(ANI)

与基于EEG信号的IoC2不同，ANI通过实时分析心率变异性(heart rate variability， HRV)刺激对呼吸性窦性心律的影响，得出副交感神经张力的指标值，来评估全身麻醉期间伤害性刺激及镇痛水平。Sabourdin等研究指出，在反映疼痛刺激方面，ANI比血流动力学参数敏感度更高；除此之外，ANI还可用于预测术后疼痛程度。但ANI也存在一定局限性，其参数仅能反映肺部的牵张感受器记录到的肺膨胀情况。

当气管插管时患者处于无通气无呼吸状态，肺部牵张感受器刺激消失，此时ANI数值通常无参考价值。相比IoC2，ANI易受到各种自主神经张力及心率变化的影响，如心律失常、使用各种影响副交感神经的血管活性药物等情况下，ANI评估镇痛效果的精确性还有待进一步考量。

3.2 IoC2与皮肤电导(SC)

SC是通过评价外周交感神经的激活程度来反映围术期伤害性刺激及镇痛水平的指标。SC操作简单，可以有效反映患者全麻期间伤害性刺激的程度。此外，多项研究表明，SC在危重婴幼儿及成人中也可作为敏感的疼痛监测工具。但SC测量值具有高度个体化差异，研究者需要观察同一患者的连续SC值变化，而不仅仅是凭借单一数值来评估患者疼痛程度。此外，由于SC是交感神经张力指标，较IoC2而言，更容易受到环境温度、皮肤湿度等影响。

3.3 IoC2与瞳孔直径(pupil distance， PD)

PD是交感神经和副交感神经相互协调的结果，可作为疼痛评估指标。有研究报道，PD可有效评估患者术后疼痛程度并减少慢性疼痛发生率。而Ledowski等研究发现，IoC2与术后急性疼痛无相关性。此外，Guglielminotti等研究指出，PD变化还可用于评估产科患者宫缩痛水平以及镇痛情况。但PD监测也存在缺陷。比如，与IoC2可连续动态监测，PD不易跟踪疼痛变化；环境光线、眼部疾病、影响自主神经的药物等也会对PD造成干扰，影响评估精确性。

3.4 IoC2与手术体积描记指数(SPI)

SPI是基于血氧饱和度探头采集光电容积脉搏波幅及脉冲频率，并将二者结合运算后得出的多元指数。Struys等研究报道，SPI值与瑞芬太尼效应浓度存在显著的相关性。SPI作为镇痛监测的一大优势在于其不受丙泊酚效应浓度的影响，这与基于监测镇静的IoC1计算得出的IoC2不同。但患者体位改变、容量变化和血管活性药物的使用会影响 SPI 监测的可靠性，在临床工作中仍需谨慎评估。

4. IoC2的局限性

(1) 在贴置电极片时，需要将面部粘贴部位进行油脂清洗，以增加皮肤导电性能。对于面部外伤以及头面部手术患者而言，存在一定困难。此外，术中电刀等设备产生的电信号可能会干扰IoC2信号采集，影响疼痛评估的精确性。

(2) IoC2监测的前提是充分镇静，其数值是在IoC1的基础上计算获得，因此IoC2数值受IoC1的影响较大，且两者必须同时监测，不能通过单一的IoC2来进行术中疼痛管理。在麻醉诱导过程中，随着麻醉药物剂量的增加，IoC1值下降的速度比IoC2更快，即IoC2反映镇痛状态改变时可能会有一定的时间延迟。

(3) IoC2是基于EEG信号的疼痛监测指标，而肌肉松弛剂、兴奋中枢的血管活性药物、年龄、体温等均是影响脑电活动的相关因素。此外，癫痫等引发异常脑电活动的疾病也可能会在某种程度上影响IoC2数值的准确性。

5. 总结和展望

IoC2监测可反映患者无意识生理状态下的伤害刺激敏感程度，具有无创、实时、连续、量化等优势，在指导气管插管、预测血流动力学变化、合理调整阿片类药物用量、优化多模式镇痛方案、减少术后不良事件、监测低温手术镇痛效果等方面都有很好的应用价值。尤其是对于幼儿、老年人、危重症等特别需要个体化调整麻醉药物剂量的患者，其价值更为重要。

随着“精准麻醉”观念的发展和临床研究的深入，特异性镇痛程度量化监测指标对个体化精准医疗有极其重要的意义，IoC2在围术期疼痛管理方面具有很大的应用潜力。在日后的临床工作与科学试验中，需要大样本量、多类型手术、多种类患者以及更深层次的研究(包括机制等方面)来继续证实IoC2的可靠及敏感性，并开辟更广阔的临床应用前景。

来源：丁玉妍,邢令熙,周益虎,等.伤害敏感指数在疼痛管理中的研究进展[J].中国临床研究,2024,37(08):1172-1176.

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