脑电双频指数在心脏手术体外循环麻醉深度监测中的应用效果观察

陈胜阳，王研心，王更富，张永强，秦元旭，岳修勤

(新乡医学院第一附属医院麻醉科，河南 新乡 453100)

脑电双频指数在心脏手术体外循环麻醉深度监测中的应用效果观察

陈胜阳，王研心，王更富，张永强，秦元旭，岳修勤

(新乡医学院第一附属医院麻醉科，河南 新乡 453100)

目的 探讨脑电双频指数(Bispectral index，BIS)在心脏手术体外循环麻醉深度监测中的应用效果观察。方法 择期行体外循环下心内直视手术患者38例，包括低温体外循环下室缺修补术27例、二尖瓣置换术11例。麻醉诱导采用静脉注射芬太尼10 μg/kg、乙托咪酯0.3 mg/kg及维库溴铵0.1 m/kg。麻醉维持采用微量泵持续泵入异丙酚6～10 mg/(kg·h)，切皮前静脉注射芬太尼10 μg/kg及维库溴铵0.1 mg/kg。转机后体外循环机内加入芬太尼5 μg/kg及维库溴铵0.05 μg/kg，异丙酚维持原注射剂量不变，在BIS监测下维持麻醉深度处于D2～E1水平。体外循环采用高流量100 ml/(kg·min)非搏动性血流灌注。持续监测麻醉诱导前(T1)、气管插管(T2)、CPB前即刻(T3)、降温至32.0 ℃(T4)、阻断前即刻(T5)、阻断后2 min(T6)、复温即刻(T7)、停CPB(T8)、停CPB15 min(T9)不同时间段BIS、鼻咽温度、平均动脉压(MAP)与心率(HR)水平的变化。结果 与T1比较，麻醉诱导后各时间点(T2～T9)患者BIS与MAP明显降低，差异有统计学意义(P< 0.05)；与心肺转流术(CPB)前比较，体外循环期间各时间点(T4～T7)BIS、鼻咽温度、MAP明显降低，差异有统计学意义(P< 0.05)。结论 BIS可有效用于监测体外循环下心内直视手术的麻醉深度，确保生命体征平稳。

麻醉深度指数；体外循环；心内直视手术；监测

体外循环心内直视手术期间对麻醉镇静和深度进行监测，可避免麻醉用药过量和不足，对防止术中知晓及维持血流动力学稳定有重要意义[1]。术中知晓是指全身麻醉后患者可回忆术中发生的事情，是全身麻醉手术中患者意识存在的标志。麻醉深度指数(ceebral state Index，CSI)监测已应用于临床，监测异丙酚静脉麻醉时的镇静水平准确可靠。但其在体外循环心内直视手术麻醉中的应用尚未见报道。本研究拟观察脑电双频指数(Bispectral index，BIS)作为CSI监测指标，探讨BIS指数在低温体外循环期间应用的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年1月至2016年6月新乡医学院第一附属医院麻醉科择期行低温体外循环下心内直视手术患者38例，年龄18～55岁[(31.4±13.5岁]，其中男16例，女22例，体重46～68 kg[(56.1±6.1)kg]，心功能Ⅱ～Ⅲ级，其中包括低温体外循环下室缺修补术27例、二尖瓣置换术11例。全部患者自愿参加本研究试验并签署知情同意书，本研究试验经医院伦理委员会批准。

1.2 方法 ①麻醉方法:麻醉前30 min肌肉注射哌替啶1 mg/kg及东莨菪碱0.3 mg。麻醉诱导采用静脉注射芬太尼针(宜昌人福药业，批号051203)10 μg/kg、依托咪酯(徐州恩华药业，批号20051109)0.3 mg/kg及维库溴铵(批号051109，浙江仙居制药)0.1 mg/kg，插入气管导管后行机械通气，调节呼吸频率及呼吸次数维持呼气末二氧化碳分压35～40 mmHg。麻醉维持采用微量泵持续泵入异丙酚(阿斯利康公司，批号cR766)6～10 mg/(kg·h)，切皮前静脉注射芬太尼10 μg/kg及维库溴铵0.1 mg/kg。转机后体外循环机内加入芬太尼5 μg/kg及维库溴铵0.05 mg/kg，异丙酚维持原注射剂量不变，并停用呼吸机。②心肺转流术(cardiopulmonary bypass，CPB)方法:采用丹麦产P0lystan心肺机，西京鼓泡式氧合器，预充液人体血浆400 m1，多聚明胶肽注射液(批号050907131，武汉华龙生物)30 ml/kg、甘露醇0.59 g/kg、碳酸氢钠4 ml/kg非搏动性血流灌注。体外循环采用高流量100 ml/(kg·min)非搏动性血流灌注。维持全身低温与中度血液稀释状态，维持红细胞压积(hematokrit，HCT)20%～40%，维持灌注流量指数2.4～3.2 m2/min，平均灌注压60～75 mmHg。CPB手术期间如血压异常增加则采用硝酸甘油或硝普钠治疗以确保血压处于稳定的状况。③麻醉监测:全部患者送入手术室后连接多功能监测仪(美国GE公司s0lar 9500型)，用于监测心电图、血氧饱和度、桡动脉血压、呼气末二氧化碳分压、鼻咽温度、中心静脉压与心率(HR)。计算平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)=(收缩压+2×舒张压)/3。同时采用麻醉深度监测仪(CSM，丹麦Dallmeter公司)监测BIS，将三片电极安置于患者前额和耳后乳突处，然后连接于CSM监测仪。全部患者在BIS监测下调整麻醉用药，维持麻醉深度于D2～E1水平，BIS 40～60。持续监测麻醉诱导前(T1)、气管插管(T2)、CPB前即刻(T3)、降温至32.0 ℃(T4)、阻断前即刻(T5)、阻断后2 min(T6)、复温即刻(T7)、停CPB(T8)、停CPB 15 min(T9)的BIS、鼻咽温度、MAP与HR水平的变化。比较不同时间段BIS、鼻咽温度、MAP与HR水平的差异。

1.3 统计学方法 用SPSS 17.0统计软件处理数据。计量资料用均数±标准差表示，不同时间点比较采用方差分析。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术中一般情况 38例患者术中射血分数(63.2±11.1)%，手术时间(173.4±65.8)min，CPB时间(82.2±48.1)min，主动脉阻断时间(60.2±43.5)min，异丙酚用量(0.122±0.024)mg/(kg·min)，芬太尼(24.7±3.5) μg/kg。术后24 h随访均无术中知晓发生。

2.2 BIS、温度、MAP及HR的变化 麻醉诱导后各时间点(T2～T9)患者BIS、MAP明显低于T1，差异均有统计学意义(P< 0.05)，体外循环期间各时间点(T4～T7)BIS指数、MAP均低于T3，且鼻咽温度均低于T1与T3，差异均有统计学意义(P< 0.05)。麻醉诱导前后及CPB前后HR比较，差异均无统计学意义(P> 0.05)，见表2。

表2 不同时间点患者BIS、鼻咽温度、MAP及HR的变化

与T1比较，*P< 0.05，**P< 0.01；与T3比较，#P< 0.05

3 讨论

对于人体而言，心脏和肺脏是最重要的两个器官，一般意义上讲，只要人体的心脏和肺脏功能得到保障，那么这个人的生命就有了保障[2]。但是，在心脏手术期间，心脏是不能工作的，所以心脏必须处于静止状态，而且，心脏内必须没有血液，否则什么也看不清，也不能进行手术；同时，肺脏的氧合功能也必须暂时停止，因为，如果肺动脉内有大量的血液的话，会通过肺静脉流入心脏，也影响手术的操作[3]。心室功能好者体外循环后可能血压偏高，可静注异丙酚1～10 mg/(kg·h)或硝普钠0.5～5 μg/(kg·min)或尼卡地平0.3～0.9 μg/(kg·min)，控制血压。少部分病人体外循环后心功能改善、血液稀释，外周阻力低，虽心输出量正常或偏高，但血压偏低，需利尿、适量输血，必要时静注苯肾上腺素10～10 μg/min[4]。

CPB手术期间要求严格掌握麻醉深度，避免出现术中知晓等现象的出现，采用合适的麻醉深度有助于明显缩短主动脉阻断时间、手术时间与CPB时间，并为麻醉医师应用最佳麻醉药物剂量奠定基础，避免出现麻醉意外事件，确保手术安全顺利的实施。目前，麻醉深度监测仪主要采用新型脑电监测系统，通过全面系统化分析脑电图，从而反映麻醉深度。

BIS是一个统计数值，它来源于对大样本的接受不同麻醉药物输注的受试者的双额脑电图的记录，所有被记录的脑电图及其相联系的意识状态和镇静水平组成数据库[5]。计算数据库中脑电图的双谱和能量谱参数，并与相关的临床资料进行相关分析，将最能区分临床麻醉目标点的双谱和能量谱参数如脑电图的爆发抑制比例、相对α/β比例(频域特性)和单个脑电图间的相干性组合起来，并使用多因素回归模型将每个特性参数在达到临床麻醉目标点中的相对作用转换为线性数字化指数即为BIS，范围从0(等电位脑电图)到100(完全清醒)[6]。

BIS的算法是随原始脑电图的样本量的增加不断更新的，软件版本升级也较快。与能量谱分析相比较，双谱分析利用傅立叶分析中得到的信息更充分，不仅包括了更多的原始脑电图的信息，而且更多地排除了许多对脑电图信息的干扰因素，因此在临床麻醉中分析不同条件下患者脑电图的变化更准确。基于BIS指数监测麻醉深度的原理为自定义分析原始脑电图数据，每5秒分析前20秒脑电数据，自动清除伪迹后应用多参数统计方案将麻醉深度分为A(清醒状态)至F(全身麻醉状态)共6级14个亚级，其中A提示清醒状态，B提示镇静状态(B0、B1、B2)，C提示浅麻醉状态(C0、C1、C2)，D提示普通麻醉状态(D0、D1、D2)，E提示深度麻醉状态(E0、E1、E2)，F提示脑电活动消失，其中D～E作为最合适的麻醉深度[7]。此时，BIS呈现0～100，提示脑电静止至清醒状态的改变过程，准确显示镇静与麻醉深度，BIS 40～60提示麻醉深度处于D2～E1水平，作为最为理想的麻醉深度应用于心脏手术体外循环手术患者中。

结合本研究结果，与麻醉诱导前(T1)比较，麻醉诱导后各时间点(T2～T9)患者BIS与MAP明显降低；与心肺转流术(CPB)前比较，体外循环期间各时间点(T4～T7)BIS、鼻咽温度、MAP明显降低。BIS监测通过手术需要准确把握麻醉深度，确保术后患者及时苏醒。通过实时监控BIS，准确预测麻醉深度。以往麻醉医师通过血压、HR等改变预测麻醉深度，但由于心脏体外循环手术容易受血压、心理等影响，从而增加麻醉深度评定的难度，需要辅助麻醉深度监测仪实施动态监控[8]。BIS监测有助于充分避免术中知晓率，从而发挥精确麻醉的目的。因此，BIS在监测心脏手术体外循环麻醉深度监测中具有重要的应用价值。

本研究表明，BIS监测在低温体外循环下心内直视手术中可有效反映麻醉深度，低温体外循环期间麻醉深度指数进一步降低。麻醉深度监护在心脏体外循环手术中作用显著，值得推广应用。

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The application of BIS for anesthesia depth monitoring in extracorporeal circulation heart surgery

CHEN Sheng-yang，WANG Yan-xin，WANG Geng-fu，ZHANG Yong-qiang，QIN Yuan-xu，YUE xiu-qin

(Department of Anaesthesia，The First Affiliated Hospital，Xinxiang Medical College，Xinxiang 453100，China)

Objective To investigate the application of bispectral index (BIS) for anesthesia depth monitoring in extracorporeal circulation heart surgery.Methods Thirty-eight patients underwent open-heart surgery under extracorporeal circulation，including 27 with ventricular deficiency repair under low temperature extracorporeal circulation，and 11 with mitral valve replacement.Anesthesia was induced by intravenous injection of fentanyl 10 μg/kg，etomidate 0.3 mg/kg and vecuronium bromide 0.1 m/kg.Maintenance of anesthesia was performed with continuous micro pumping of propofol 6 ～ 10 mg/(kg·h)，and intravenous injection of fentanyl 10 μg /kg and vecuronium bromide 0.1 mg/kg before cutting the skin.After extracorporeal circulation，fentanyl 5 μg/kg，vecuronium bromide 0.05 μg/kg and the same dose of propofol as above were added into the machine.The anesthesia depth was maintained at D2 ～ E1 levels under BIS monitoring.Extracorporeal circulation used high flow 100 ml/ kg·min of the pulsatile blood flow perfusion.The changes of BIS，nasopharyngeal temperature，MAP and HR in different times of pre-anesthesia induction (T1)，endotracheal intubation (T2)，immediately pre-CPB (T3)，32.0 ℃ cooled (T4)，immediately pre-block (T5) and post-blocking for 2 min (T6)，thawing (T7)，immediately stop CPB (T8) and stop CPB15 min (T9) were continuously monitored.Results Compared to pre-anesthesia induction (T1)，BIS and MAP at each time point (T2～ T9) post-anesthesia induction were significantly lower (P< 0.05).Compared to pre-CPB，BIS，nasopharyngeal temperature and MAP at each time point during extracorporeal circulation (T4～ T7) were significantly lower (P< 0.05).Conclusion BIS can be effectively used in monitoring anesthesia depth during the open-heart surgery under extracorporeal circulation to ensure stable vital signs.

Anesthesia depth index； Extracorporeal circulation； Open-heart surgery.Monitoring

河南省卫生科技创新型人才工程中青年科技创新人才基金资助项目(编号:20114155)

R614.2+1

A

1672-6170(2017)01-0049-03

2016-03-24；

2016-10-29)