麻醉镇静深度监测进展

麻醉镇静深度监测进展上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉科王珊娟前言•已有研究提示过深的镇静会给病人带来许多不良反应①心动过缓②循环抑制③呼吸抑制④低血压⑤认知功能受损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医疗费用上升理想的麻醉镇静深度监测设备必须具备以下的条件①能监测病人准确的镇静状态，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，具有结构独立性④能为临床医师提供决定性帮助⑤不受电磁与其它用电设备的干扰评分病人状态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1、三种镇静评分表2、双频指数（BispectralIndex,BIS）双频指数属于频域分析，通过快速傅立叶转换技术将脑电波分解为多个不同频率、波幅和位相的标准正弦波，计算各个频率段波幅的平方和，即能量。以0-30Hz为横坐标，以脑电功率为纵坐标，构成每单元的脑电功率谱。BIS是将δ波段的相位锁定，将能量从δ能量中减除，并表示为0~30Hz波段双波谱密度的比率，最后得出的一个量化指标（0~100）1）BIS与麻醉药•BIS监测对于异丙酚或硫喷妥钠麻醉的病人，有利于术后更早的恢复和拔管•Sleigh的研究给出了全麻几个过程中，BIS值的一般变化范围见图•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•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•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全麻过程中BIS值的变化范围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的方法中，尚无可靠的方法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不同年龄组BIS值与术后一年死亡率的关系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。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•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(PatientStateIndex,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)BIS值临床意义PSI值临床意义100完全清醒状态50~100轻度镇静状态70深度镇静状态60一般麻醉状态25~50一般麻醉理想状态40深睡眠状态20爆发抑制状态0~25深睡眠状态0无脑电活动BIS与PSI读数的意义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木醉深度的方法一研究中，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.诱发电位（EP）•临床常用的诱发电位有躯体感觉、听觉和视觉诱发电位。麻醉药对上述三种诱发电位都有剂量相关的影响，而且病人本身的生理状况如体温，体液酸碱度，血压，血细胞比容，PO2和PCO2也会影响到EP的测定的值•AEP用于临床的最大障碍在于其电生理方法和波形识别的复杂化。因此，Mantzaridis等提出了听觉诱发电位指数（AuditoryEvokedPotentialIndex,AEPindex），它可反映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AEPindex临床应用Kurita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，可以适当地减少麻醉深度，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，而此两种方法之间则没有显著性差异在七氟醚开始给予至平衡及停止吸入进行消除的过程，AAI与BIS均显示了很大的变异性，诱导期间AAI的变化较BIS更大，这提示在体内药物变化的过程中，这两个监测指标的可靠性有待进一步地研究麻醉深度监测方法的最新进展线性脑电监测•自发脑电监测•脑电功率谱•脑电双频谱指数BIS•病人状态指数PSI•诱发脑电监测•听觉诱发电位指数脑脊液神经递质分析非线性自发脑电监测•相图-相轨道图•关联维数•点关联维数•相互维数•李亚普诺夫指数•柯尔莫哥诺夫熵•近似熵与复杂度Entropy“熵”的概念有多种说法：•指任何一种能量在空间分布的均匀程度•指分子在空间分布的无序程度•指热力学的一个状态函数•指热量被温度除的商•指热量转变为功的本领•指在介质中的平均信息量•......•能量总是从密度较高的地方流向密度较低的地方•当能量密度参差不齐的时候，能量才能够转化为功•能量在空间中分布的均匀程度，用“熵”来表示•能量密度差异随时间而变均等，直至耗尽能量，即“熵”随时间而增加，直至最大值（熵吸收了能量）宇宙、生命衰亡学说（熵的客观存在）宇宙、生命起源学说（负熵的客观存在）•有了负熵，当负熵值熵值，才形成宇宙和生命•负熵是第一性的！物质是第二性的！热力学第二定律熵与信息信息论的创立•香农（Shannon）–1948•负熵＝信息！•负熵值＝信息量信息（负熵）的物理特性•负熵（信息）使系统由无序变有序•信息量的增加（负熵增大），不需要作功和消耗能量（负熵释放了能量）信息是意识形成的基础，意识是物质形成的基础信息中的复杂程度通过“熵”进行计算计算信息量（负熵）的公式（香农函数）：Entropy™的监测内容2种Entropy™指数：•StateEntropySE（状态熵指数）=反映麻醉过程中大脑皮层的受抑制程度•ResponseEntropyRE（反应熵指数）=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爆发抑制率BSRRE和SE的讯号来源反应熵指数RE（ResponseEntropy）•FEMG前额肌电图•EEG原始脑电图状态熵指数SE（StateEntropy）•EEG原始脑电图•对意识变化的反应速度较快，•可快速反映麻醉时的意外复苏•在浅度麻醉和快觉醒时，能准确反映意识水平•能准确预测病人觉醒的时间•能有效反映痛觉是否完全消失•数值受肌松药的影响RE的特点•对意识变化反应速度较慢•在适度和深度麻醉时，能准确反映药物对意识的影响•SE的数值大小，能准确反映麻醉的深度•数值不受肌松药的影响SE的特点熵指数监测的优势•算法公开，用户不会感到有黑箱操作•RE、SE均用同一的算法，不会跳跃地显示意识的抑制／兴奋程度•反应迅速，RE反应时间只有2秒•自动区分信号来源•EEG•FMEG•无需信号前置放大•完美配合DO的AoA概念BIS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的反应时间为15-20秒需要头盒Entropy™与BIS的区别Entropy™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