麻醉镇静深度监测的比较和评价

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：①心动过缓；②循环抑制和低血压；

③呼吸抑制；④低氧血症；⑤认知功能障碍；⑥免疫抑制；⑦ICU停留时间延长；⑧呼吸机辅助时间延长；⑨静脉充血；⑩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：①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；②数据正确可靠；③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；④能为临床医师提供决定性的帮助；⑤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

RSS MAAS SAS

0 -- 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）

2．1 BIS与麻醉药

对于异丙酚或硫喷妥钠麻醉的病人，BIS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ICU 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。Kurita ［13］

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2[14]。

24681012141618年轻者

中年人

老年人

年龄分组

发生率

<4040～60>60

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，并提供量化的值(0~100)。PSI与BIS读数的意义见表2。

表2 BIS 与PSI读数的意义

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α波的下降及前中央叶β波的上升，随麻醉深度的加深，α波明显占优势，δ和σ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

Kurita[13]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）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熵（0~100）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3-5［27］。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, 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

个相等成份P n(f i)=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)。