麻醉镇静深度监测的比较和评价

1、麻醉镇静深度监测的比较和评价上海第二医科大学附属仁济医院麻醉科(200001)杭燕南 周仁龙近年研究提示麻醉镇静过深会发生许多不良反应：心动过缓；循环抑制和低血压；呼吸抑制；低氧血症；认知功能障碍；免疫抑制；icu停留时间延长；呼吸机辅助时间延长；静脉充血；医疗费用上升。麻醉过浅使应激反应增高，发生高血压和心动过速，可能导致心肌缺血,甚至发生脑血管意外。所以围术期监测麻醉深度具有重要的意义。理想的麻醉镇静深度监测设备必须具备以下条件：准确监测病人的镇静状态，并与临床镇静表现有较好的相关性；数据正确可靠；设置与使用方便，可从不同距离方便地获取数据，结构紧凑，具有独立性；能为临床医师提供决定性的帮

2、助；不受电磁与其它电器设备的干扰。但目前已有的麻醉深度镇静监测仪器都还不能满足全部要求3。1 镇静评分的临床应用镇静评分有30多种，比较公认的有ramsay sedation scale(rss), motor activity assessment scale(maas), riker sedation-agitation scale(sas)等。对于镇静评分方法的评价，micheal a.e. ramsay的观点是：“临床麻醉与重症监护治疗中的镇静，重要的不是选用哪一种镇静评分，而是使用与不使用这些方法的问题，就已经获得公认的这些镇静评分方法，合理地应用于临床均能有效地防止镇静过深或过浅的

3、发生。”以下是三种具体比较常用的镇静评分方法（表1）。表1 三种镇静评分表评分病人状态rssmaassas0-对伤害性刺激无反应-1紧张，激动，不安仅对伤害性刺激有反应对伤害性刺激无反应2合作，有定向力，安静对触碰有反应安静，但对指令无反应3对指令有反应安静，合作安静，较难唤醒4入睡，但对轻碰或较大的声音刺激有较快的反应不安，合作安静，合作5入睡，但对轻碰或较大的声音刺激有缓慢的反应激动激动，但可听从指令安静6入睡，对刺激无反应剧烈的激动很激动，无法安静7-剧烈的激动，有袭击他人倾向2双频指数（bispectral index, bis）21 bis与麻醉药对于异丙酚或硫喷妥钠麻醉的病人，bi

4、s监测有利于术后更早的恢复和拔管。sleigh的研究5给出了全麻几个过程中，bis值的一般变化范围见图1。katoh的研究提示bis和地氟醚、七氟醚吸入浓度呈线性相关，但七氟醚浓度超过1.4%时，bis不再随浓度上升而下降。guignard的研究结果示bis可以减少异氟醚的使用量，但在异氟醚麻醉的恢复没有显著性改善6。地氟醚麻醉的病人，由于减少药物使用可减少术后恶心呕吐的发生，增加病人对麻醉的满意度4。吸入等效的氟烷与异氟醚，前者的bis值显著高于后者，这提示bis不宜在氟烷麻醉时使用7。图1 全麻过程中bis值的变化范围有研究显示bis对于阿片类药物的镇静监测效果较差，但复合使用阿片类药物可

5、以减少各种刺激引起的bis值的上升。2.2 bis在小儿与妇产科的应用chin的研究示七氟醚1.5%时，可以控制bis值于60以下，在剖腹产中可以使产妇意识消失8。妇科腹腔镜手术实施快通道技术的病人，bis使用与不使用，在恢复时间，住院天数，医疗花费等方面无显著性差异9。rodriguez在小儿吸入麻醉的研究示bis对于小儿镇静程度的监测个体差异性很大，在以体动为镇静结束点与bis值的比较，示bis对于体动无有效的预计性，故在小儿病人中，bis的应用有一定的限制10。但bannister等的研究则提示，bis监测的应用可以有效地减少小儿麻醉中药物的使用，加快术后恢复时间11。2.3 bis在i

6、cu的应用及对预后的影响对于复苏过程中，muncaster的研究显示bis的预测作用没有脑电图综合分析可靠，但就目前已有的关于麻醉深度监测中，尚无可靠的方法12。在icu病房中bis监护不能很好反映有脑病或神经系统损伤患者真实的神志清醒程度。由于自主神经运动对eeg的干扰，许多病人测得的bis值高于经临床评估所预测的程度。kurita13认为bis是一个准确的镇静深度监测指标，但它不能预测切皮时的体动反应。在一项研究示术中bis过低可能是死亡率上升的原因之一，见图214。图2 不同年龄组bis值与术后一年死亡率的关系2.4 bis存在的不足之处bis评定麻醉深度依赖于麻醉方法，主要反映病人的镇

7、静和睡眠深度。使用大剂量阿片类药物的病人对切皮无明显体动反应时，仍可能显示较高的bis值。bis与警觉/镇静评分（oaa/s）有相关性15。一双盲研究示rss镇静评分与bis值之间也有较好的相关性，但两者的变异性较大，且bis对于由浅入深的变化过程中的反映欠佳16。bis用于麻醉深度监测的研究日益受到重视。该指标可以较好地反映镇静药作用程度、意识恢复程度和指导术中麻醉药量的控制。但不同种类和剂量麻醉药及不同给药方法对bis的影响不完全一致。3.病人状态指数病人状态指数(patient state index, psi)是临床上较新的镇静监测方法，通过收集4 道脑电图的信息，实时诊断脑电图波形，

8、并提供量化的值(0100)。psi与bis读数的意义见表2。表2 bis 与psi读数的意义bis值临床意义psi值临床意义100完全清醒状态50100轻度镇静状态70深度镇静状态60一般麻醉状态2550一般麻醉理想状态40深睡眠状态20爆发抑制状态025深睡眠状态0无脑电活动目前投入临床使用的psi监测仪器是psi4000，它可提供2 个交互可视窗口，将4道脑电图信息实时诊断，以不同的颜色表示病人psi，每2.5s更新一次读数，每6.4s更新一次趋势显示。在306例病人参与的一个多中心研究中，以psi4000为指导进行的异丙酚-阿芬太尼-no麻醉中，相对于使用传统经验性镇静的实施方法，药物使

9、用剂量，拔管时间，住院天数等均有明显改善17。gugino等18在16例健康志愿者中，以异丙酚和七氟醚进行麻醉，结果显示psi与病人镇静程度相关且独立于麻醉方法，轻度的镇静伴随大脑后叶波的下降及前中央叶波的上升，随麻醉深度的加深，波明显占优势，和波略有增强。以上变化在镇静由深变浅过程中，可逆性地发生变化。chen的研究中，psi与bis在麻醉的诱导与维持中对于意识的丧失与苏醒，静脉与吸入药物的给予均有很好的指示作用，但psi较bis在信号采集能力与抗干扰的能力上更胜一筹19。对于异氟醚、地氟醚、七氟醚、异丙酚、氧化亚氮/镇痛药的给药与psi的关系的研究显示，psi与这些药物的单独给药及联合给药

10、均有很好的相关性，可以有效地作为监测麻醉深度的方法20。一研究中，病人进入无反应状态的bis为66，psi为55，而进入有反应状态的bis为79，psi为77，两者均有很大的差异，结论示psi与bis对于个体意识状态的监测均有不足21。psi目前还是临床上较新的镇静深度监测方法，虽然psi与bis均自脑电图中采集信号进行分析，但就已有的文献来看，psi在临床监测中较bis更稳定，而有关psi的优缺点，还有待进一步的研究。4.听觉诱发电位指数（aepindex）听觉诱发电位指数（auditory evoked potential index, aepindex）可反映aep波形形态，其计算方法为

11、波形上相隔0.56ms的数个点，每相邻两点振幅绝对差的平方根之和。4.1 aepindex临床应用kurita13的研究结论是：aepindex能够有效预测在七氟醚麻醉中病人镇静深度和切皮的体动反应。kenny等在进行闭环异丙酚静脉麻醉中，以aepindex为反馈指示指标，在术前aepindex值为73.5，术中为37.8，意识恢复为89.7，结果显示血流动力学平稳，无体动与术中知晓发生。 在体外循环与低温状态，doi等比较了sef，mf，aepindex以及bis，结果显示四者中间aepindex在体外循环与低温中显示最为稳定，而bis随降低波动范围增大，甚至有显示值超过术前，随复温bis的

12、波动性渐变小。4.2 aepindex与bis的比较aepindex与bis用于监测麻醉深度的区别在于：bis与麻醉中的镇静催眠程度相关，它是一个监测镇静的良好指标。而aepindex能提供手术刺激、镇痛、镇静催眠等多方面的信息。当使用大量镇痛药后，bis难于预测体动，这种情况下，只有aepindex才能全面反映麻醉深度，预测体动和术中知晓。gajraj等比较了aepindex和bis在异丙酚靶控输注麻醉中的变化，在整个麻醉诱导和维持过程中，有意识和无意识状态下，aepindex平均值分别为74.5和36.7，bis分别为89.5和48.8。麻醉恢复期bis逐渐升高，而aepindex从无意识

13、向有意识转变的瞬间突然升高。麻醉结束后，随着脑内麻醉药的代谢清除，bis逐渐升高，此时eeg活动逐渐增多，但直到意识恢复前唤醒中枢仍处于“关闭”状态，而aepindex反映唤醒中枢活动的指标才能监测到意识恢复时的突然变化。因此gajraj认为恢复期aepindex的突然升高表明其能监测唤醒中枢活动，能够预测意识的恢复。doi等在研究aepindex、bis、sef和mf对喉罩插入时体动反应时发现，只有aepindex是预测体动的可靠指标，50%病人发生体动时的aepindex值为45.5，其低于33发生体动的可能性不到5%。aepindex在预测体动方面较自发eeg信号（bis、sef和mf等

14、）更好，这可能由于aepindex不仅反映皮层且反映皮层下脑电活动。white等24新近发表的报告，揭示在地氟醚麻醉中bis与aepindex的应用，可以适当减少地氟醚的使用浓度，从而使病人术后恢复更加迅速。recart等25的研究示以aep和bis均可以有效地减少术中麻醉药物的使用，缩短术后恢复时间，病人主观满意度也在增加，二者无显著性差异。在七氟醚开始吸入至平衡及停止吸入的消除过程，aai与bis均有很大的变异性，诱导期间aai的变化较bis更大，这说明二者的准确性有待进一步地研究26。5.熵(entropy)指数 datex-ohmeda s/5中可安装熵指数模块，此模块为病人提供量化的

15、熵（0100）和量化的肌电图值，随麻醉的加深或变浅，此两值可随之变化，以更为准确地监测病人麻醉镇静深度。熵(entropy)的概念是由shannon和weaver于1949年首次定义，在1984年由johnson和shore应用于能量谱分析。datex-ohmeda s/5熵的模块分析原理如图3-527。分别测定了反应熵(state entropy, se)与状态熵(response entropy, re)，前者自前额肌电图与脑电图分析而得;后者主要来自脑电图,反映复苏阶段前额骨骼肌兴奋程度及大脑皮层的受抑制程度。re、se 两者均维持在高水平值表示病人已清醒；re、se 两者均维持低水平值

16、, 且血流动力学参数稳定表示病人处于合适的麻醉水平；re 升高, se 维持不变在相对低水平值表示病人可能有肌体活动或病人可能感觉有疼痛；re 升高, se 维持不变在相对高水平值表示病人可能在苏醒。图3 完美的正弦波形，只有一个非0的谱成份，标准化后值为1，在shannon图上，所有的1 和0对应的值均为0，这样相应的熵值为0。图4 eeg中正弦波形上有一些干扰成分，标准化后，谱包含一个正弦波频率对应的高成份和6个小的非0成份，在shannon图上，所有非0数以以下的公式进行熵值转化：熵=0.12+6*0.08 =0.60图5 eeg上的正弦波形消失，只有一些干扰成分，标准化后，谱包含7个相

17、等成份pn(fi)=1/7，这些可在shannon图上转化为(1/7)log(7)，最后熵=7*(1/7)log(7)/log(7)=1脑电图的熵用以监测麻醉药物对中枢神经系统的作用，在异丙酚28，地氟醚29，异气醚30，七氟醚31进行的麻醉中均已经得到证实，虽然对于熵本身的定义尚有不同之处31，但以下各类脑电图中熵的应用有一些研究，频谱熵，近似熵(apen)28，交叉近似熵(c-apen)32，单值分解熵(svden)。表3bis与熵的比较bisentropy运算法则不公开讯号来源 原始脑电波参予运算的成份 快速傅立叶转换 时域分析 频域分析 位相分析 谐波分析直观显示一个指数bis 的反应

18、时间为 15-20 秒需要头盒运算法则公开讯号来源 原始脑电波 前额肌电图参与的运算成份 快速傅立叶转换 时域分析 频域分析 香农函数 仿样函数直观显示两个指数re 的反应时间只有 2 秒无需头盒近似熵是测定信号复杂性与规则性，以定量脑电脑改变水平的方法。在bruhn的研究中，通过与sef95及bis在瑞芬太尼复合异丙酚麻醉中镇静深度的监测评估，认为近似熵对于镇静程度的预测优于sef95及bis33，而在地氟醚麻醉下，近似熵对于镇静预测水平与sef及bis准确性相仿29。在异氟醚麻醉中，对于暴发抑制的预测，近似熵与之相关性优于sef9530。交叉近似熵是通过进行两个同步生物信号统计，确定其不相

19、同性或不独立性34，在其研究中揭示交叉近似熵对监测麻醉深度较好。 在muncaster的研究，在七氟醚“洗脱期”单值分解熵对于镇静的预测优于频谱熵，bis和aep，在瑞芬太尼消除期单值分解熵和频谱熵优于bis与aep31。6. narcotrend指数schiller公司推出的用于手术室和icu的脑电波监护仪，可以以较低成本提供较精确的麻醉深度监护。对静脉内和吸入式麻醉的脑电波进行自动分类；脑电波指数（eeg index，根据“kugler stages”精确分类），优化赝像的识别，触摸屏操作，简单易用，电极连续测试以确保持续高质量的脑电信号，电极位置可变，具有外部监护仪和文件系统接口，脑电记

20、录文档的报告功能。一通道版本，用于在普通麻醉时对eeg进行评估，两通道版本，用于脑部手术时的两个脑半球活动对比。标准的心电电极，针式电极和杯式电极都可用。根据设计意图和原理，该指数可以调节麻醉剂/镇静剂用量，防止手术中的知晓，防止不必要的深度麻醉，减少不必要药物不良反应。另一方面通过监测narcotrend指数，可以节省麻醉剂和镇静剂用量，减少操作时间，缩短在复苏室的时间，防止不必要的在重症监护室长时间留治。narcotrend 指数分为a至f六级，又细分为14个亚级，一项研究显示d或e相当于全麻中bis值406436。，但两者的相关性有作者提出在一定范围内较好41。有研究支持narcotre

21、nd 指数与bis对于麻醉后苏醒的监测作用相当38，40，schmidt等的研究显示narcotrend 指数优于传统bis对于麻醉深度的监测39，另一项研究提示narcotrend 指数对于异丙酚的麻醉，有很好的指示作用，但在合用了瑞芬太尼后结果不显著37，在手术病人苏醒与麻醉状态的一过性变化中作用不明显42。但有关该指数的文献报道较少，其与传统的bis等的比较有待进一步地研究。麻醉医师一直希望有一种有效、方便、准确的麻醉镇静深度监测仪器和方法，但以上介绍的几种仪器方法都有各自的一些优缺点，因此，临床应用需深入了解其性能特点，全面分析所得的数据，同时，应不断深入研究积累更多经验，从而达到较“

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