Development in Monitoring Depth of Anesthesia during General Anesthesia<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 于芸 综述 岳云 审校
首都医科大学北京朝阳医院麻醉科，北京 100020
Yun Yu, Yun Yue
Department of Anesthesiology, Beijing ChaoYang Hospital, Affiliate of Capital University of Medical Sciences, Beijing 10020, China ABSTRACT In recent years, BIS, MLAEP, Nacrotrend, Entropy and SNAPTM Index and other indices are used to monitor the depth of anesthesia. The Bispectral Index (BIS) is a statistically derived variable of the electroencephalogram (EEG) expressed as a score between 0 (isoelectric) and 100 (fully awake). Bispectral Index correlates with the level of consciousness fairly. MLAEPs are the EEG response 10-100 ms after predefined auditory stimuli. It's dose-dependent on most anesthetics(except ketamine or Diazepam) and it can monitor awareness during operation. Narcotrend index has been certified for clinical use in Europe. The Narcotrend monitor uses a classification developed for visual assessment of the electroencephalogram, based on a six-letter ordinal scale ranging from A (awake) to F (general anesthesia with increasing burst suppression), yielding a value from 100 to 0, called the Narcotrend Index, and it is correlated with Bispectral Index. obviously. The SNAPTM index is derived from an algorithm based on low-frequency (0.1-40 Hz) and high-frequency (80-420 Hz) EEG components, and it's a value between 0 and 100. The Patient State Index (PSI) is constructed from a retrospective exploration of the multivariate changes in brain electrical activity observed from loss to return of consciousness assessing the depth of anesthesia. Entropy Module calculates a spectral entropy to quantize the depth of anesthesia. The indices above should be further studied.
Key words：Anesthesia monitoring; Auditory evoked potential; Entropy
Corresponding author：Yun Yu; E-mail:yy_waitou@hotmail.com |
虽然多年前就已有关于术中知晓的报道，但只有近些年来真正的麻醉知晓发生率才被完全证实。1997-1998年两家瑞典医院在11,785个全身麻醉病人的前瞻性研究中，对1/3的病人进行了术后随访，在使用神经肌肉阻滞药物的病人中有0.18%发生了术中知晓，而未使用者则为0.1％。一家澳大利亚医院在对10,811位接受麻醉的病人的研究中，也发现了相似的术中知晓率0.11％[1]。赫尔会议上呈现的初步数据提出儿童术中知晓的发生率比成人更高[2]。最近，一个对4,945例接受麻醉（包括使用肌松剂）的病人用BIS监测的前瞻性研究中发现的术中知晓率为0.04％，而经典对照组发生率更高，为0.18％[3]。传统麻醉中的临床监测对预防术中知晓而言是无效的，例如，据报道高血压和心动过速与术中知晓通常不相关，而麻醉剂的效应室浓度监测也是无效的。然而术中知晓却是病人麻醉后不满的最高危因素。
越来越多的证据证明了麻醉深度监测仪能减少未预料的术中知晓率，并提高麻醉质量。近年来监测麻醉深度的各种监测仪发展很快，出现了BIS、AEP、Narcotrend、熵、SNAPTM Index等一系列的监测指标。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 一、脑电双频指数(Bispectral Index,BIS)
BIS是十年前进入麻醉领域的，它基于前额上一个或两个电极片记录的脑电图频谱分析。由于BIS 综合了脑电图中频率、功率、位相及谐波等特性，包含了更多的原始脑电图信息,能迅速反应大脑皮层功能状况,被认为是评估意识状态,包括镇静深度的敏感、准确的客观指标。BIS的运算法则是建立在对大量的健康成年志愿者在不同的麻醉药物浓度下及不同的临床关键点（如意识消失、苏醒、气管插管等）的原始脑电数据的综合分析基础上。大量的临床研究显示，在异丙酚、咪哒唑仑、七氟醚、异氟醚麻醉下，BIS与镇静评分（OAA/S）及语言指令反应有较好的相关性。但BIS不能有效预测伤害性刺激的体动反应，因为伤害性刺激的体动反应是脊髓介导的，而BIS反应大脑皮层的电活动和麻醉的镇静组分。
BIS监测仪用专门的运算法则将一系列定性的脑电图描述符组合为一个多变量的数值，即BIS值，这个数值在从0到100之间的范围内，数值减少时表示大脑皮层抑制加深。BIS值和意识状态之间的高度相关性已经被许多研究报道。在计算BIS值时的一个重要特点是根据镇静水平, 最终计算结果的变化中,四个参数(BSR, QUAZI, β率和SyncFastSlow)中的任何一个都很重要[4]。其中β率在衡量轻度镇静水平的最终计算结果时更重要，而SyncFastSlow在兴奋和外科刺激水平起主要作用，BSR和 QUAZI在脑电图抑制的最深水平的计算结果时更为重要。在多个临床状态时BIS多个子参数的特殊意义已被证实。在实践中，BIS值决定于平均15～30秒的脑电图信号采集，并用一个从0到100之间的无纲量非线性的数值来表示，0表示无电活动，100表示清醒状态。BIS值大于95表示清醒状态，65～85之间为镇静状态，40～65之间为全身麻醉觉醒抑制状态，小于40则为暴发抑制模式。在与标准对照组的比较中，BIS用于输入异丙酚麻醉的闭环系统的评估已被认为在临床上是可行的。
两个最新的研究表明术中BIS监测能降低麻醉中的知晓率[5-6]。一个老年病人关节置换手术的研究报道显示，在使用BIS监测仪来监测麻醉深度时，PACU麻醉恢复时间可以缩短。然而Pavlin等[7]的研究却发现BIS监测并没有减少PACU的麻醉恢复时间，且对维持麻醉的有效吸入麻醉剂浓度影响很小。Schmidt等研究认为，BIS并不是一个定量预测疼痛刺激的可靠指标。
BIS值低于60常被认为与足够的麻醉水平相关，虽然也有病例报道表明病人处于一个更低的BIS值时也可以有记忆，而更高的BIS值时却可以是无意识的[8]。Rodriguez等[9]研究了一组疝和泌尿生殖系统的小儿手术，有些使用了麻醉前用药，而有些没有。他们比较了诱导和恢复时的BIS值和临床评分系统的值（即观察呼吸模式，眼睛运动，瞳孔对光反应以及瞳孔大小）发现，七氟醚浓度、BIS值和临床评分有合理的相关性，但BIS值有很大的个体差异，这一差异在诱导的前2分钟最明显，可能与麻醉药物的吸收和分布有关。BIS不能预测切皮体动反应，因为该反应很可能是由脊髓水平介导的，而不是用BIS可以衡量的皮层水平。唤醒时，84%的小儿BIS值≥61。Rodriguez等认为，BIS值测量的时间窗可能太长而不能准确反映麻醉诱导和恢复时的快速变化状态。
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二、中潜伏期听觉诱发电位(MLAEP)
中潜伏期听觉诱发电位(MLAEP) 属于听觉刺激后10～100 ms 内的听觉诱发电位(AEP) 成分，有文献报告MLAEP与大多数麻醉药(氯胺酮、地西泮除外) 呈剂量依赖性变化，并能监测术中知晓。Mantzaridis 等提出将MLAEP 波形振幅数量化为听觉诱发电位指数（AEPindex),使其如同BIS一样能够进行线性分析,更迅速地反映麻醉深度变化。经典的AEP index 是Aspect Medical System 公司采用移动时间平均数(moving time average,MTA) 模式得出的,是在进行256次扫描后取平均数得出,每个扫描需144 ms ,获取信号的时间延迟为36.9s [10]。Danmeter 公司在MTA 基础上采用外因输入的自动回归(autoregressive model with exogenous inp n nnnnnut, ARX) 模式获得AEPindex。这种利用A-line 监测仪(丹麦) ARX 模式提取MLAEP 得出的AEPindex 临床上也称AAI(A-line ARX Index)。Litvan 等[11]证实在丙泊酚诱导期间,单纯MTA-模式获得的Na-Pa 振幅下降滞后于ARX-模式,且单纯MTA-模式获得的AEPindex不能反映清醒与意识消失之间的快速转变,而ARX-模式获得的AAI与意识消失的相关性好于单纯MTA-模式。
Schmidt等[12]研究认为，AAI和BIS在监测病人意识消失和进入全身麻醉状态方面是可靠的。AAI和BIS在区分麻醉和清醒时是相似的，但区分无意识和清醒时BIS更有优势。Recart等则发现，AEP和BIS监测仪的应用有效地减少了挥发性麻醉剂的用量，且腹腔镜手术之后全麻恢复更快，认为脑电监测仪提高了病人的麻醉恢复质量。
Struys等[13]比较了独立变量BIS，AAI和CePROP（预测的异丙酚效应室浓度）在衡量麻醉深度以及阿片类药物如何定量影响该信息方面作用的准确性。证实了在逐步提高异丙酚水平时，雷米芬太尼的应用对AAI在衡量麻醉的镇静组分（用不同的OAA/S水平来衡量）以及对刺激无反应方面的准确性的影响。虽然BIS，AAI和CePROP在异丙酚麻醉期间由于使用了雷米芬太尼而增高，但它们检测OAA/S和LORlash（睫毛反射消失）的能力仍然是准确的。
Nishiyama[14]等认为，BIS监测仪的电极最易放置成功，而中潜伏期听觉诱发电位有最快的反应性，数量化脑电图则有最快的恢复时间。与BIS相比，中潜伏期听觉诱发电位更敏感，但其使用不如BIS方便。在一个多中心研究中，与标准的麻醉方案相比，Bruhn等[15]评估了BIS和AAI在地氟醚-雷米芬太尼麻醉中的指导作用，发现在短小外科手术中，在BIS和AAI指导下并未明显减少地氟醚的消耗或缩短恢复时间。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 三、Nacrotrend 指数(Nacrotrend Index)
近来，Narcotrend指数在欧洲已被用于临床，它是一个基于定量脑电图模式识别的新指数，将原始的脑电图时间点分为从A（清醒）到F（渐增的对等电位的爆发抑制）六个阶段，重新形成从0（清醒）到100（等电位）的指数。该仪器源于先前对将自动睡眠脑电图分为5个阶段，再加上等电位脑电图的第6阶段的研究[16]。在排除伪差之后，脑电图图形的分类是基于时间和频率范围内原始波形的分析，结果被输入到一个判别式分析中，相似性概率被计算出来，结果用从0到100的指数表达。Narcotrend分析是通过运用一个多变量统计学运算法则即产生一个从99到0的称为Narcotrend指数的值来整合出这一等级的。BIS和Narcotrend指数的比较性研究已经显示了在异丙酚-雷米芬太尼麻醉中两者的值是相似的。
Kreuer等[17]研究证实了Narcotrend指数和预测的异丙酚效应室浓度之间密切相关。在与BIS相同观察浓度（由PK值判定）时，Narcotrend指数检测到脑电图动力学上的变化。Kreuer也发现，BIS组的Ke0值比Narcotrend值低，这可能是因为两种监测仪计算间隔不同，例如，BIS XP的计算间隔为30秒，而Narcotrend则为20秒，也可能是BIS与其它脑电图参数的作用位点不一样，但这个可能性比较小。 |
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