脑电双频指数评估重症患者镇静深度的研究现状

张 晶 田 丽

（1．天津医科大学，天津 300070；2．天津市第三中心医院）

相较于重症监护病房（ICU）治疗中对镇静药物的广泛应用，ICU医务人员多存在对药物知识以及镇静治疗效果长效评估工具的缺乏，使患者常处于镇静过度的状态，导致出现包括延迟脱机、机械通气相关性肺炎等一系列并发症。对于重症患者的镇静深度评估工具的开发应用目前多为主观评估工具，存在诸多缺陷。随着近年来一些客观评估工具，如脑电双频指数（bispectral index，BIS）的引入为医护人员提供了新的尝试。本文针对应用脑电双频指数评估重症患者镇静深度的研究近况综述如下。

1 BIS的研究

1．1 BIS的原理 脑电双频指数（BIS）的原理是将脑电图（EEG）的功率和频率经双频分析得出的混合信息拟合成一个最佳数字，反映大脑皮层的功能状况［1］。具体来说是测定脑电图的线性成分（频率和功率），分析“成分波”之间的非线性关系（位相和谐波），把能代表不同镇静水平的信号挑选出来，进行标准化和数字化处理，最后转化为一种简单的量化指标（一个无单位的简单数值，用0～100表示）。数字减少时表示大脑皮层抑制加深：0表示完全无脑电活动，100表示清醒的脑电图状态。一般认为BIS值在65～85时，患者处于睡眠状态；40～65时，处于全麻状态；小于40时，大脑皮层处于爆发抑制状态［2］。

在BIS监护仪的屏幕上除可看到原始的EEG波形外，还可看到几个重要参数：①质量信号指数（SQI）。反映BIS的可靠程度，质量信号指数越高，BIS越可靠；②肌电图（EMG）。表示肌肉活动产生的电信号，BIS监测仪能捕捉到70～100 Hz的振动频率作为肌电图信号，肌电图的增大会对BIS造成干扰；③抑制比（SR）。表示EEG抑制的程度，数值也在0～100，反映前一分钟内EEG完全抑制所占的时间百分比［3］。由于BIS综和了脑电图中频率、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）最为敏感、准确的客观指标。

1．2 BIS的监测方法 BIS监测方法简单，便于护士操作，能有效降低工作量。监测方法：①用酒精棉球额部皮肤脱脂，待干；②传感器高度平眼外眦，固定BIS电极片。电极片共有4个位置，分别为：1号位于前额正中，即鼻上（两内眦连线）5 cm；3号位于太阳穴区（眼角和发际连线之间）；4号直接放在眉弓上方，并与其平行；2号位于1号及4号之间；③将电极片紧压5s，以确保连接良好；④连接BIS电极与传感器，连接传感器与BIS电缆模块，打开监护仪上BIS窗口，在设定菜单中选择显示传感器，阻抗检测（即监护仪所示全部电极标为绿色）后，监护仪上即显示数值及图形。当SQI＞80%，EMG＜40时（信号质量可靠，数据可信度高）记录数据［4］。

1．3 BIS监测的影响因素 BIS是将大脑皮质的电生理活动通过电极片输入BIS监护仪，经处理转换成BIS数值的过程。在此过程中能影响大脑皮质活动、神经传导等因素或硬件软件兼容性问题都可能影响BIS值［5］。①EMG：EMG对BIS的影响明确，但只要EMG不超过42dB对BIS影响并不大。患者皱眉、颤抖、斜视、摆动头部及对患者吸痰、物理治疗都能促使EMG增大。患者使用神经肌肉阻滞药物后，EMG则明显降低，但不能消除［1］；②药物：研究显示氨茶碱、儿茶酚胺、氯胺酮等均能使BIS升高；③血糖水平：低血糖导致BIS降低；④体温：体温过低能使BIS降低，但相关性弱；⑤声音：声音大于80dB能使BIS增大，而ICU规定声音范围控制在50dB至70dB之间，因此声音对BIS的影响在ICU无意义；⑥中枢神经系统病变：重型颅脑损伤、脑血管损伤等能使患者BIS低于实际值；⑦其他：电极片位置，皮肤接触不良，病房内电子设备引起的电信号干扰（如呼吸机、超声雾化器取暖器、神经刺激器、心电监护仪、除颤器等）会干扰BIS的监测［5］。

2 BIS应用于ICU的相关研究

2．1 BIS与临床常用镇静量表 目前的临床研究多希望通过监测BIS可以准确评价患者的镇静程度，以期有效指导ICU镇静药物剂量的定量调整。多项试验已证实BIS监测与临床常用的镇静评分工具（如Ramsay量表、SAS量表等）具有良好的相关性，其中BIS与Ramsay评分的相关性最佳（r＝﹣0．891，P＜0．01）。刘颖等［6］的研究结果显示，随着镇静程度的加深BIS值明显下降，虽然其研究结果所示的BIS值与对应的Ramsay值分布上与国外略有差异。

2．2 BIS与临床常用药物 通过4个成串刺激研究不同肌松水平与BIS值的关系，结果显示，BIS值不受肌松水平的影响，可以准确反映患者的镇静程度。初步证实与主观评估方法相比，BIS在使用肌松剂治疗或身体对语言、疼痛等刺激反应不明显的患者监测镇静深度上具有独特优越性。此外另一项研究显示，BIS与异丙酚剂量的相关性强于咪达唑仑，BIS用于异丙酚评估镇静治疗比用于咪达唑仑可能要更有价值，说明不同药物对BIS数值存在影响［7］。

2．3 BIS联合闭环靶控输注 近年来，在目标靶控输注（TCI）的临床实际应用中研究者发现个体药代动力学存在巨大差异（约30%），因而提出BIS闭环靶控输注应用于镇静治疗，即镇静治疗时将患者正在使用的BIS监测仪与靶控泵用数据线连接到一起，以患者实际的BIS水平作为控制变量自动反馈给靶控泵，靶控泵再根据患者的BIS水平自动调节药物剂量来进行镇静治疗，BIS联合闭环靶控输注系统通过个体镇静水平的实时监测和药物剂量调整，使个体达到最佳镇静深度［8］。郭正纲等［9］将脑电双频指数应用于重度烧伤患者瑞芬太尼复合丙泊酚靶控输注镇静深度，观察发现应用BIS对重度烧伤患者镇静深度进行监测，避免了苏醒时间延长、患者缺氧、呼吸抑制、误吸等不良事件的发生，并能有效预测患者意识水平的变化。

2．4 BIS的成本效益研究 BIS监测能及时准确的识别镇静深度，因而医护人员能及时、主动的对药物调整，减少镇静剂的盲目使用。同时也间接地避免了患者因镇静过深引起的血液动力学不稳定，机械通气、住院时间延长，住院费用增加［10］。一项试验比较研究了4名患者在BIS监测下与主观评分工具下指导镇静，发现应用相同的护理标准24h内BIS组节省了185．22美元。应用相同的方法对ICU患者住院的总成本进行研究，结果显示在患者的舒适度、对痛苦的记忆程度、每名患者的住院费用等方面，BIS监测组均优于常规组［11］。李孝锦等［12］研究与国外一致，且观察到BIS监测组生存率曲线明显高于常规组。由此可见，BIS监测能够节约医疗资源，创造一定的经济效益和社会效益。

2．5 BIS的缺点和局限性 虽然大多数研究结果中BIS监测优势明显，弥补了主观评估方法的诸多不足之处，但也存在一些缺点和局限性。比如，由于BIS的内部换算是按照成人的脑电图分析所得，虽然在不同年龄阶段的成年人中的监测效果无明显差异，但对于脑发育尚不成熟的婴幼儿，BIS值的稳定性较差［13］。Malviya等［14］指出BIS监测对于未成熟的大脑生理状态的捕获存在一定的缺陷，对于不同年龄差异也缺少一定的统计描述。所以在小于6个月患儿的临床应用方面缺乏依据。因此，在儿科领域目前BIS监测被描述为对一种可能状态的测量，它反映的是意识复杂的自然状态，必须结合其他评定项目。

虽然BIS在检测镇静水平分级时特异性较好，即BIS数值低时提示镇静程度深，但在深度镇静时其敏感性会降低，即并非所有的深度镇静BIS数值都很低［15］。此外，BIS值还受到一些药物的影响。研究显示在使用氯胺酮和阿片类药物及中等镇静程度治疗时不能很好反映镇静深度［14］。由于影响BIS的因素较多、不同镇静药物对BIS数值有影响、应用BIS监测意识水平尚无统一的意识消失和意识恢复的绝对值，其在判断ICU患者意识状态和镇静深度方面的作用，尚待进一步探索［16］。

3 BIS的前景展望

BIS监测仪的体积小巧、操作简单，便于临床监测；无任何创伤性，无主观评估中对患者进行生理刺激而造成的负面影响；节约医疗成本，缩短住院时间；提高患者预后、生存率。因此，作为一种直观、连续、客观的镇静监测方法在国外已广泛应用，但国内的研究尚属起步阶段，需要不断地深入与改善。BIS作为独立的ICU镇静监测指标应用于临床还不尽成熟，仍需要进行大量的研究。相信随着研究的深入，BIS监测在ICU镇静中的作用将更加明确，它的应用范围也将更为广阔。

〔1〕 Bigham C，Bigham S，Jones C．Does the bispectral index monitor have a role in intensive care？1A03 2C04 3A13［J］．The Intensive Care Society ，2012，13（4）：314－319．

〔2〕 Kawanishi S，Hamanami K，Takahashi T，etal．Impact of beach chair position on the value of bispectral index during general anesthesia［J］．Masui．The Japanese journal of anesthesiology，2012，61（8）：820．

〔3〕 刘夕江，昌新丽，岳忠勇，等．不同剂量芬太尼对咪达唑仑全麻诱导时BIS和血液动力学的影响［J］．中外医学研究，2010，8（22）：143－145．

〔4〕 林美爱，潘平芬，应红峰，等．重症监护病房机械通气镇静患者行脑电双频指数监测的护理［J］．护理与康复，2010，9（3）：235－236．

〔5〕 李孝锦，张川，郑碧霞，等．影响BIS监测机械通气患者镇静深度的相关因素研究［J］．华西医学，2009，24（2）：362－363．

〔6〕 刘颖，刘汉，薛艳．脑电双频指数在ICU机械通气患者镇静中的监测价值［J］．内科急危重症杂志，2012，18（1）：33－35．

〔7〕 邓超，代志刚，张红．脑电双频指数监测技术及其临床应用［J］．现代生物医学进展，2011，11（2）：387－389．

〔8〕 Reboso J A，Méndez J A，Reboso H J，etal．Design and implementation of a closed‐loop control system for infusion of propofol guided by bispectral index（BIS）［J］．Acta Anaesthesiologica Scandinavica，2012，56（8）：1032－1041．

〔9〕 郭正纲，郝建华，贾晓鹏，等．脑电双频指数用于重度烧伤患者瑞芬太尼复合丙泊酚靶控输注镇静深度的观察［J］．解放军医学杂志，2012，37（4）：354－356．

〔10〕 Shafiq F，Naqvi H I，Ahmed A．Effects of bispectral index monitoring on isoflurane consumption and recovery profiles for anesthesia in an elderly asian population［J］．Journal of anaesthesiology，clinical pharmacology，2012，28（3）：348．

〔11〕 Klopman M A，Sebel P S．Cost－effectiveness of bispectral index monitoring［J］．Current Opinion in Anesthesiology，2011，24（2）：177－181．

〔12〕 李孝锦，祃红原，张川，等．脑电双频指数对机械通气患者镇静监测的成本－效益研究［J］．四川医学，2010，31（2）：143－145．

〔13〕 Gamble C，Gamble J，Seal R，etal．Bispectral Analysis During Procedural Sedation in the Pediatric Emergency Department［J］．Pediatric emergency care，2012，28（10）：1003－1008．

〔14〕 Malviya S，Voepel－Lewis T，Tait A R，etal．Effect of age and sedative agent on the accuracy of bispectral index in detecting depth of sedation in children［J］．Pediatrics，2007，120（3）：e461－e470．

〔15〕 Bang J O，Son H J，Lee E H，etal．Falsely increased bispectral index score during deep hypothermic circulatory arrest in cardiac surgery［J］．Korean journal of anesthesiology，2012，63（4）：372－373．

〔16〕 郭荣，程芮．脑电双频指数监测在右美托咪啶镇静深度评估中的价值［J］．中国医药导报，2012，9（11）：56－58．