麻醉深度监测的研究进展

贾茜茜 综述 刘小颖 审校

(北京大学第一医院麻醉科，北京 100034)

·文献综述·

麻醉深度监测的研究进展

贾茜茜*(北京大学第三医院麻醉科，北京 100191)综述 刘小颖 审校

(北京大学第一医院麻醉科，北京 100034)

在过去的50年来，随着新的麻醉药物与技术的发展,麻醉深度一直是一个不断更新与发展的话题。随着20世纪初各种镇静催眠药、阿片类药物广泛用于临床麻醉，麻醉及麻醉深度的概念被进一步完善。我们认为镇痛药物与催眠药物之间的相互作用是理解和定义麻醉深度的基础。我们总结定义麻醉深度必须的组成部分：传入刺激，传出反应，镇痛成分的平衡浓度，催眠成分的平衡浓度，其他相关药物的平衡浓度(如阻滞剂、肌松药、局麻药等)，药物浓度与一定刺激下产生一定反应可能性关系的相互作用。也许正如Shafer及Stanski提出的那样[1]：在现在的临床实践中，以不同程度刺激下不同麻醉药物对反应的抑制水平特征来协助定义麻醉深度非常有意义。

在腹腔镜手术麻醉中，维持合理的麻醉深度已被证明能够降低术中知晓发生率、降低麻醉应用量及缩短麻醉苏醒时间、降低麻醉并发症的发生率[2]。因此，在腹腔镜手术麻醉过程中，判断正确的麻醉深度是非常必要的。由于麻醉深度是全麻药对中枢神经系统的抑制作用与手术及气腹刺激的兴奋刺激之间相平衡时所表现出来的中枢神经系统功能状态，任何代表麻醉深度的指征，必须对手术刺激的反应性和麻醉药浓度的影响同步敏感才有临床意义。临床上，根据病人临床症状和体征的变化判断意识状态及麻醉深度，仍是目前粗略判断麻醉深度的常用方法。本文对麻醉深度监测的进展做一综述。

1 脑电双频指数

脑电双频指数(bispectral index,简写BIS)基于统计学理论，是由时域、频域和高阶频谱参数相结合而得到的复杂经验参数[3]，它的独特之处在于它利用大量的临床数据，证明镇静、深睡眠状态之间具有相关性，将脑电信号的不同双频谱描述整合，将多个不同的脑电图变量综合成为一个单一变量，并用0～100分度表示，数字变小表示大脑的抑制程度加深，直观准确地反映大脑皮质功能状态及其变化。1997年FDA批准BIS作为监测麻醉深度和镇静水平的指标，进入临床应用和研究阶段。在静脉全麻药中，异丙酚的麻醉深度与BIS值的相关性好(P<0.0001)[4]，能准确监测单纯的异丙酚麻醉的深度。利用BIS值对异丙酚进行靶控镇静已用于临床，但是小剂量氯胺酮和瑞芬太尼对BIS值不产生影响，可能是由于它们是一类强镇痛、弱镇静的药物[5，6]。

对老年患者进行非心脏大手术的研究[7]报道显示，使用BIS监测仪调控麻醉深度患者术后认知功能障碍的发生率降低8.5%(P=0.01)。目前为止，有多项研究表明BIS监测能降低术中知晓率。国外大规模临床研究结果表明，在BIS监测下腹腔镜手术术中知晓的发生率减少了50%左右[2]。B-Aware试验是澳大利亚的一项前瞻性随机双盲多中心试验，对象为术中知晓高危患者(剖宫产手术、高危心脏手术、创伤手术或硬质气管镜检查术)，麻醉后2～6 h、24～36 h和术后30 d评估患者术中知晓情况，与对照组(n=1238，11例知晓)相比，BIS指导麻醉可使术中知晓的危险下降82%(n=1227，2例知晓)[8]。Daniel等[9]在一个160例参与的实验中维持受试者较深的麻醉深度(BIS平均值为32.5)，结果术后无一例发生术中记忆或知晓，提示较深的麻醉深度能够有效预防术中知晓。这3项研究证实，目前临床实践中可发生术中知晓，常规BIS监护可明显减少这种危险。但尚有不少病例在监测下认为处于“理想状态”却依然发生了术中知晓，这充分说明了发生这种情况的其他可能影响因素仍尚未明了[10]，还需要不断地在临床实践中去发现一些可能导致腹腔镜术中知晓发生的危险因素，并在研究中去进一步证明或排除。但是这些干预性的研究，因缺乏较为明确的术中知晓发生率及影响因素基础，并且现有的监测设备和指标尚不理想，所以BIS究竟能够多大程度上降低知晓的发生率尚无法去全面评价。

BIS监测的优点是保持并量化了原始脑电的非线性关系，因而能更好地保留原始脑电的功能信息，观测简单，使用方便。在临床使用中BIS还存在一些明显的不足：在静脉复合麻醉和体外循环的低温状态下，BIS与麻醉深度不一致[11]。BIS的计算速度慢(需要30～60 s)，尚不能做到实时监测。对不同的药物、个体和人种差异性较大。艾司洛尔和肾上腺素可使BIS提高[12]，不同剂量的常用药物联合使用在患者没有动作反应时，BIS也不能起预测作用，同时它还很容易受到电刀的干扰。BIS对有神经疾病和神经创伤患者的意识状态监测也存在困难。

2 听觉诱发电位(auditory evoked potential，AEP)

AEP是指听觉系统在接受声音刺激后，从耳蜗至各级听觉中枢产生的相应电活动，共11个波形，分为3个部分：脑干听觉诱发电位、中潜伏期听觉诱发电位和长潜伏期诱发电位，其中长潜伏期诱发电位与意识水平有关，但其灵敏度和特异度较低，在麻醉深度中的应用价值有待进一步探索。丹麦Danmeter公司采用先进的外源输入自回归模型(ARX)将AEP进行量化，转换为一个与麻醉深度成正比，由0～100分度的ARX指数(A-line ARX-index, AAI),从AEP的提取到转化为指数,整个过程均被纳入A-Line软件包,分析时间仅需要2～6 s,更能实时、快速地监测麻醉深度。Jensen等[13]对患者实施靶控注射异丙酚麻醉，比较AAI和BIS，结果显示2种方法都能准确地指示镇静水平和失去知觉的状态，相关系数分别为0.89、0.82。与BIS相似，对受试者实际的镇静状态，AAI更倾向于反映镇静性麻醉药的实际效应室浓度。在最近的研究中，Schmidt等[14]研究显示:从清醒到无知觉变化时，在区别清醒与无意识状态的应用中，BIS和AAI优于血液动力学变量和经典单参数脑电图变量(如MLAEP)。应用AAI监测同样能够降低异丙酚使用量[(92.5±26.5)mg vs.(103.8±39.5)mg][15]。Weber等[16]对进行斜视矫正术的儿童应用AAI预测麻醉深度，结果显示可以减少术中异丙酚用量并缩短术后苏醒时间[异丙酚用量：AAI组(4.2±1.7)mg·kg-1·h-1vs. 对照组(6.4±1.3)mg·kg-1·h-1，P<0.01；苏醒时间:AAI组(5.1±3.7)min vs. 对照组(13.2±8.2)min，P<0.01)。但另一项针对儿童的研究[17]结果显示，在以七氟醚为基础的儿科麻醉中，AAI对麻醉深度的预测性较BIS差。与BIS相比，AAI的主要优点在于噪声范围较小，且对刺激的响应性较好[18]，但同样不能预测患者对伤害性刺激的运动反应。

3 麻醉熵

近年来，在麻醉深度监测中出现了一个新的监测指标——熵指数(entropy)。与BIS的运算法则不同，熵指数分析脑电图和前额肌电图信号的复杂性。麻醉熵有2个参数——快反应熵(fast-reacting entropy，RE)和状态熵(state entropy，SE)。RE测定频率0～47 Hz,主要反映低频和高频，熵范围0～100。SE测定频率0～32 Hz,主要反映低频，熵范围0～91。因此，SE测量的是脑电活动，RE测量的是脑电和肌电活动。

Balci等[19]观察了30例日间手术在推注异丙酚后失去反应时的SE、RE及BIS值，并对病人进行改良镇静清醒评分，结果显示SE、RE和BIS值都随着异丙酚的推注和镇静程度的增加而降低。Li等[20]在14名健康志愿者身上观察熵指数对七氟醚麻醉的反应性，结果表明熵指数随七氟醚浓度的增加而降低，两者之间呈现良好的相关性；熵指数对异氟醚浓度也呈现出了较好的相关性[21]，提示熵指数监测在评价临床催眠状态上具有使用价值。Mehmet等[22]研究显示：SE应用在同一个病人的可重复性优于BIS监测，但在同一病人的SE测量中，仍有4%的测量对差异大于10，提示应用SE进行麻醉深度监测时应引起注意。而RE在预测机体对伤害性刺激反应时的机制似乎需要更多研究来揭示。在Soto等[23]的研究中，非瘫痪病人的RE值在SE和BIS值升高前大约4 min就明显增高，表明RE值可能是一个比脑电图更快的恢复清醒的指标。很多研究[24]都比较了腹腔镜手术中SE和BIS作为麻醉深度监测指标的特点，指出SE与BIS值在同一病人不同镇静程度变化时具有很大的可变性。Haenggi等[25]报道SE、BIS等具有较大的个体内及个体间差异，导致不能对特定的镇静水平进行SE和BIS值范围的确定。因此，在ICU病人中，BE等不能取代临床常用的镇静评分系统预测病人镇静程度。然而，与其他基于脑电图的知觉测量监测手段一样，熵指数在大剂量阿片类麻醉中也不可靠。此外，也应该考虑，即使使用熵指数，术中的一个突然疼痛刺激也有可能意外地变到不合适的麻醉状态，RE和SE并不一定能预测这样的情况。在使用氯胺酮麻醉时，熵指数是否可靠也未得到确认，因此，这些情况下熵指数是否可靠存在不确定性。

4 Narcotrend脑电监测

Narcotrend监测仪是一种新的以脑电分析为基础的的麻醉深度监测仪,已在欧洲用于临床麻醉和催眠深度监测。它是应用Kugler等[26]多参数统计分析方法,对脑电信号进行计算机处理,基于大量处理过的脑电参数进行脑电自动分级,将脑电图(EEG)分为从字母A(清醒)到F(伴有爆发性抑制增多的全身麻醉)6个阶段14个级别的量化指标,重新形成从0(清醒)到100(等电位)的伤害趋势指数(narcotrend index, NI),并同时显示波的功率谱变化情况和趋势。适宜的麻醉深度应维持在D～E阶段。Zanner等[27]对患者麻醉诱导、维持和恢复期NI、BIS和传统脑电监测进行比较研究,证实NI和BIS可区分各个麻醉阶段(清醒、临床麻醉状态、皮层抑制状态),但其数值变化具有延迟性，使其对麻醉状态的预测性受到限制。对于丙泊酚效应室浓度的预测，NI和BIS的预测概率相似，提示NI和BIS在预测麻醉诱导时从有意识到无意识或麻醉恢复时从无意识到有意识的效能是相似的[28]。Amornyotin等[29]研究证实，应用NI预测行腹腔镜手术患者麻醉深度可以减少患者术中的血流动力学波动及术后的麻醉并发症。Jiang等[30]研究证明心脏手术儿童行全凭静脉麻醉应用NI监测指导,可以减少麻醉药用量，缩短麻醉恢复时间并有利于早期拔管。靶控输注丙泊酚的麻醉深度的研究[31]证实NI和熵指数呈直线相关,NI和熵指数能很好地反映药物浓度变化。

虽然Narcotrend脑电监测正日益受到重视,在临床应用研究已取得一定的成果,但同样存在不能正确评估阿片类药物的镇痛水平的问题。由于其在临床应用的时间很短,对其在临床应用的有效性和可行性尚需进一步研究。

综上所述，麻醉深度是对镇静水平、镇痛水平、刺激反应程度等指标的综合反映,而这些指标反映的中枢部位不尽相同,所以麻醉深度监测应该是多指标、多方法综合监测的结果。在微创手术中，或许可以将目前已有的监测指标进行综合分析,得出一个能真正反映临床麻醉深度的麻醉深度指数。BIS、AEP和麻醉熵等越来越受到关注, 是临床麻醉深度监测较理想的新指标,但目麻醉深度监测仪显然均没有达到理想标准,上述这些标准可作为麻醉深度监测今后发展的目标。

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(修回日期：2013-10-21)

(责任编辑：李贺琼)

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