PICCO 监测心率变异性及心输出量与Narcotrend麻醉深度监测对比研究

詹银周 张兴安 郭春明 蔡楚源 陈朝板

1汕头市中心医院麻醉科(广东汕头515031)；2广州军区广州总医院麻醉科(广州510000）

心率变异性（heart rate variability，HRV）是指连续心跳间期的微小差异，其被作为研究健康及疾病状态下心脏自主神经功能非介入方法，受到了广泛的重视。研究［1］证实HRV可作为麻醉深度的判断、麻醉药物药代动力学的研究、术后意识状态等的辅助判断。HRV是一个分形过程，在频域上功率谱呈现逆幂律特性，在时域上表现为无特征尺度的自相似性，因而麻醉期HRV信号所包含的生理状态过程，需经HRV信号的分形特征上实施研究。HRV信号采集获取与脑电图（EEG）较为便捷，且具有抗干扰能力强，监测更为迅速及敏感，因而监测与EEG比较更具优越性。HRV常见的监测方法包含快速傅立叶变换（FFT）、参数AR模型、Poincare散点图等［2-4］，Poincare散点图作为分析HRV的非线性的方法，被广泛应用于麻醉患者HRV的分析［5］。

心输出量（cardiac output，CO）指每分钟一侧心室射出的血液总量，又称每分输出量。左、右心室的输出量基本相等。CO是评价循环系统效率的高低指标，CO很大程度上与全身组织细胞新陈代谢率相适应。CO在全麻手术常被作为重要的反应全麻术中心脏射血能力、静脉回流量的重要指标。CO作为反应麻醉安全的重要指标常被提及，一项动物实验研究［6］发现，CO与目标麻醉深度维持下的麻醉药物应用量密切相关。HRV、CO与麻醉深度的相关研究临床鲜有提及，了解HRV及CO与麻醉深度的关联，协同监测可反应患者麻醉期间的神经功能活跃程度，有助于维持围手术期血流动力学平稳，提升麻醉手术的安全性。

1 资料与方法

1.1 一般资料将我院2016年1月至2017年6月行单腔气管插管胸腹颈联合微创食道癌根治术患者60例作为研究对象，纳入:（1）胃镜病理检查诊断为食管癌；（2）ASA分级Ⅰ-Ⅲ级；（3）CT显示食管癌位于中下段。排除:（1）严重阻塞性肺疾病；（2）BMI指数 ＞ 28.0 kg/m2；（3）严重心动过缓；（4）术前动脉血气分析异常；（5）严重心、肝、肾脏器官病变，恶性肿瘤，恶性血液病等严重疾病；（6）急性感染患者。60例患者中男38例，女22例，年龄42～69岁，平均年龄（58.74±6.96）岁，BMI指数19.68～ 25.30 kg/m2，平均22.41 ± 1.86 kg/m2；ASA分级：Ⅰ级15例，Ⅱ级28例，Ⅲ级17例。

1.2 PICCO监测方法取患者平卧位，局麻下右锁骨下静脉穿刺，接三通、注射液温度探头容纳管（T形管）、注射液温度电缆；PICCO导管置于右股动脉，连接至安装PICCO模块的监护仪，监测心脏指数（cardiac index，CI）、心率（heart rate，HR）、平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）、心输出量（cardiac output，CO）等指标，测量时取3次有效测量记录值平均值为监测数据。

1.3 Poincare散点图以第n个呼吸频率（RR）间期的RRn为横坐标，以第n+1个RR间期的RRn+1为纵坐标，在坐标轴上标定系列点集所形成。SD1为散点图中X=-Y方向上投影的值的均方根，代表散点图在短轴方向的离散程度；SD2散点图中所有的点在X=Y方向上投影的值的均方根，代表散点图在长轴方向的离散程度。SD1反映心率的瞬时变化，即迷走神经的活动性，SD2反映心率的整体变化，包括体液因素及神经因素对心率的影响。

1.4 Narcotrend麻醉深度监测所有患者均连接Narcotrend麻醉深度监测仪（瑞士Schiller公司），清洁额部近发际线皮肤，将3个Narcotrend专用电极片置于推荐位置，确保每个电极部位皮肤电阻低于6 kΩ，记录NT分级（NTS）、NT指 数（NTI）。

1.5 麻醉诱导及维持所有患者完善术前各项检查。术前禁食10 h禁饮4 h，麻醉前30 min肌注阿托品0.5 mg，苯巴比妥那0.1 g。入室后，面罩给氧，监测血压、心率及脉搏血氧饱和度。麻醉诱导：经外周静脉给予咪唑安定0.05～0.l mg/kg、芬太尼3～5 μg/kg、丙泊酚1.5～2.0 mg/kg和阿曲库铵0.4 mg/kg诱导，插入单腔气管导管，机械通气。麻醉维持：采用容量控制机械通气，双肺通气时潮气量（8～10 m/kg）、呼吸频率（10～12次/min），采用8 mmHg正压人工气胸，潮气量（6～8 ml/kg）、呼吸频率（14～16次/min），吸呼比为1∶2。维持呼气末 CO2压力（PetCO2：）在 30～40 mmHg，气道压力（Paw）＜20 mmHg。术中采用全凭静脉静脉麻醉，麻醉维持NT 37 ～ 56，NT分级d1⁃d2，采用丙泊酚和瑞芬太尼靶控输注，每30 min给予阿曲库铵（东英药业有限公司，生产批号：20091008）0.2 mg/kg，术中出现低血压（MAP下降幅度超过基础的20%）或HR＜50次/min，静脉注射阿托品（海南制药厂有限公司制药二厂，批号：09090105）0.2～0.3 mg。分别记录诱导前（T1）、插管定位成功后（T2）、气管插管即可（T3）、肺萎陷 30 min（T4）、双肺通气后（T5）、术后 10 min（T6）的 NT、NT 分级、CI、HR、MAP、CO、SD1及SD2。

1.6 统计学方法数据处理采用SPSS 17.0统计学软件，计量资料符合正态分布（k⁃s检验）采用表示，采用重复测量方差分析，两两比较采用Lsd⁃t法，各监测指标与NT值的关联采用Person相关性分析，|r|＜0.4为低度线性相关；0.4≤|r|＜0.7为显著性相关；0.7≤|r|＜1为高度线性相关，取显著性水准α=0.05，双侧检验。

2 结果

2.1 不同时刻的监测指标插管前各项指标均处于正常范围，插管定位成功后，术中CI、CO、SD1、SD2均与NT值呈同步变化。见表1。

2.2 监测指标与NT值相关性分析监测期间HR、MAP与NT无相关性，P＞ 0.05；CI、CO、SD1与NT均呈低度线性相关，P＜0.001；SD2与NT呈显著性相关，P＜0.001。见表2，图1-4。

2.3 术中监测指标与NT相关性分析术中HR、MAP与NT无相关性，P＞ 0.05；术中CI、CO、SD1、SD2与NT均呈低度线性相关，P＜0.001。见表3，图5-8。

3 讨论

Narcotrend通过多参数（原始脑电波的功率、频率、幅度）统计方法和微机处理，将普通心电电极在头部任意位置采集分析即时的脑电信号（原始脑电或视觉脑电），自动分析分级后在彩色触摸屏上显示患者的麻醉/意识深度状态（分级脑电），NT麻醉深度分级从字母A（清醒）到F（伴有爆发性抑制增多的全身麻醉），每个亚项均代表对应的NT值，阶段A提示为清醒状态，B表示为镇静状态，C表示常规浅麻醉状态，D表示为常规普通麻醉状态，E代表深度麻醉状态，F表示脑电活动消失。NT数字范围为0～100，数字越高，提示清醒程度越高［7］。NT监测法已获得美国FDA、欧洲CE、中国SFDA、ISO认证，被广泛用于指导个体化麻醉药/镇静药的用量调节，指导麻醉药物的合理应用。汪华新等［8］发现Narcotrend监测下静脉输注利多卡因可以安全有效地应用于宫腔镜手术，术中麻醉药物应用量减少，术后复苏时间缩短，术

后并发症发生率低。PANOUSIS等［9］对脑电双屏指数（BIS）与NT进行了对比，NT与BIS的视觉分级及自动分级间的相关性高达98%。NT与BIS均可实现对全麻术中麻醉深度的良好控制［10-11］，采用NT监测全麻手术患者麻醉期间的分级应维持在D2～E0水平，以更好降低术中知晓率，维持患

者血流动力学稳定。本研究中食管癌患者采用单腔导管CO2人工气胸法实施全腔镜食管癌根治术中麻醉深度监控策略为NT法，NT数值维持37～56之间，麻醉深度为D1⁃D2，可满足术中麻醉深度的要求。

表1 不同时刻的监测指标比较Tab.1 Comparison of monitoring indicators at different times ±s

表1 不同时刻的监测指标比较Tab.1 Comparison of monitoring indicators at different times ±s

注：与T1比较，*P ＜0.001，#P ＜0.05

指标NT NT分级CI（min/m2）HR（次/min）MAP（mmHg）CO（L/min）SD1（ms）SD2（ms）T1T2T3T4T5T6 97.5±7.18 A 3.15±0.57 83.10±7.08 86.15±9.18 5.64±0.61 18.29±7.65 49.28±12.05 53.45±5.28*C-D 2.62±0.43#79.47±6.52*83.05±14.72#4.68±0.39*10.19±5.11*35.81±14.42*49.80±3.28*D 2.89±0.46#80.34±6.47*84.59±13.08#4.96±0.41*8.45±4.15*26.94±11.18*46.19±2.65*D 2.28±0.41*81.15±6.83#83.17±13.62#4.18±0.36*7.84±3.70*23.15±7.70*48.24±2.08*D 2.48±0.40#82.24±6.32#83.09±14.22#4.28±0.43*8.14±3.92*24.89±8.43*52.41±2.40*D 3.06±0.51 82.91±6.19 84.71±12.09#5.14±0.54#9.49±5.02*25.93±9.70*F值（组内比较）42.628-21.179 3.416 4.250 12.603 32.179 28.550 P值＜0.001-＜0.001 0.024 0.003＜0.001＜0.001＜0.001

表2 各监测指标与NT值的相关性分析Tab.2 Correlation analysis of monitoring indicators and NT value

表3 术中各监测指标与NT值的相关性分析Tab.3 correlation analysis of intraoperative monitoring indicators and NT value

图1 监测期间NT与CI分布的散点图Fig.1 NT and CI distribution scatter plot during monitoring

图2 监测期间NT与CO分布的散点图Fig.2 NT and CO distribution scatter plot during monitoring

图3 监测期间NT与SD1分布的散点图Fig.3 NT and SD1distribution scatter plot during monitoring

图4 监测期间NT与SD2分布的散点图Fig.4 NT and SD2 distribution scatter plot during monitoring

图5 术中NT与CI分布的散点图Fig.5 NT and CI distribution scatter plot during Intraoperative

图6 术中NT与CO分布的散点图Fig.6 NT and CO distribution scatter plot during Intraoperative

图8术中NT与SD2分布的散点图Fig.8 NT and SD2 distribution scatter plot during Intraoperative

CO、CI是反应血流动力学的重要指标，与麻醉深度的关联常被提及，刘妙雯等［12］将小儿腹腔镜手术采用七氟醚呼吸末浓度分成5个阶梯（T0～ T4）：3.50%、2.45%、1.72%、1.21% 和 0.84%，比较了NT与CO的水平变化，结果显示，与T0浓度比较，其余浓度NT与CO均呈现同步增加，NT值越高，CO值越高。NOGUEIRA等［11］的一项麻醉深度与CO及麻醉药物应用量的研究显示，BIS值与CO呈显著的正相关性，术中麻醉药物丙泊酚及瑞芬太尼的应用量受到CO的密切影响，其认为，麻醉药物应用量模型的建立应考虑CO的影响。CI是以每平方米体表面积计算心输出量，对个体而言，CO确定后，根据体表面积计算后的CI值相对确定，CI与NT的相关性存在一定的争议，BAUTIN等［13］对36例行冠状动脉搭桥术患者，以七氟醚维持全麻，心脏指数（cardiac index，CI）≤2.2 L/（min·m2）与CI＞2.1 L/（min·m2）术中七氟醚比较，应用量显著降低，术中对CI与麻醉深度BIS值分析未发现显著相关性。KUSSMAN等［14］对小儿心脏手术采用BIS监测麻醉深度，超声多普勒测量CI，相关性分析显示，呈现低度线性相关，r=0.286，P=0.004。本研究结果显示，从麻醉诱导前（T0）至手术结束后（T6）的CI、CO与NT值均呈低度线性相关，P＜0.001；麻醉期间的CI、CO与NT亦呈现低度线性相关，P＜0.001。说明全麻手术期间CI、CO与NT值密切相关，监测CI、CO可协助判断麻醉深度，有助于术中麻醉深度良好维持及麻醉药物靶控输注，共同确保麻醉手术期间的血流动力学平稳。

HRV可反应心脏交感、迷走神经活动的均衡性及紧张性，麻醉药物作用于患者的自主神经系统可引发交感/副交感神经功能变化，导致HRV改变，因此，HRV可定量、动态评估麻醉药物及伤害刺激对自主神经系统的客观影响。Poincare散点图是HRV分析的常见非线性方法，SD1反映了迷走神经的功能，SD1越大，提示自主活动功能越大，SD1越小，则说明心脏迷走神经功能处于抑制状态。SD2反映HRV变化，其受体液因素、神经因素、麻醉药物、术中刺激的影响。多数学者支持HRV与麻醉深度呈现线性相关，王娟娟等［15］对全身麻醉患者监测BIS及HRV Poincare散点图算法中的相邻RR间期差的均方根（RMMSD）、高频成分（HF）、SD1后行线性相关性分析显示，RMMSD⁃HF、SD1与 NT的相关系数分别为 0.692、0.649、0.725，均P＜ 0.001。李佩等［16］对全麻患者HRV Poincare散点图分析后的SD1与BIS相关性分析显示，BIS与 SD1有显著相关性（r=0.628，P＜0.01）。Hayashi等［17］对全麻手术患者术中的HRV SD1、RMMSD、SD2及低频成分（LF）测定后与麻醉深度BIS线性回归分析显示，SD1、SD2及LF均呈现同步减少，与BIS呈正相关性。本研究显示，从麻醉诱导前（T1）至手术结束后（T6）的SD1、SD2与NT值均呈低度线性相关，P＜0.001。提示全麻手术期间HRV亦与麻醉深度密切相关，术中协同监测hrv指标不仅有助于麻醉深度的辅助判断，亦可反应患者术中的神经活跃程度。全麻术中HRV的监测有助于了解交感神经、迷走神经的兴奋程度及自主神经系统活动情况，有助于判断术中心血管活动情况，预防术中致命性心律失常发生。

综上，全麻手术中PICCO监测心率变异性（SD1、SD2）及心输出量（CO）与Narcotrend麻醉深度NT值密切相关，可准确反应患者血流动力学变化及神经抑制程度，有助于维持围手术期的血流动力学平稳，提升麻醉质量。

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