动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者术后应用频谱熵指数监测镇静深度的研究

雷伟健 黄雪芳 刘锦仪 杨经文

[摘要]目的通過与 Richmond 躁动镇静评分（RASS）比较，评估频谱熵指数，分析该指数对动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）镇静深度监测的价值，评价其可行性。方法在2019年1月至2020年4月，选择广州医科大学附属第六医院 ICU 二区就诊的aSAH介入栓塞术后患者60例，使用丙泊酚和右美托咪定镇静处理，并行量化脑电图监测频谱熵指数，每隔30 min 进行 RASS 评分，并记录同一时间节点的频谱熵指数，观察频谱熵指数与 RASS 评分指标，分析两种指标的相关性。标准绘制受试者工作特征（ROC）曲线为 RASS<-3分，评分以确定镇静适度时所对应的最适频谱熵指数。结果aSAH患者镇静期间频谱熵指数与 RASS 评分呈正相关，相关系数为0.925（ P <0.001），57.045为 ROC 曲线上相对的镇静适度与镇静过度最佳截断点的频谱熵指数，敏感度为83%，特异度为90%，曲线下面积（AUC）指标理想，为0.927。结论 RASS 与频谱熵指数两种指标之间存在明显的相关性，能在临床上用于aSAH患者镇静深度的监测。

[关键词]频谱熵指数; Richmond 躁动镇静;动脉瘤性蛛网膜下腔出血;镇静深度

[中图分类号] R743.35  [文献标识码] A   [文章编号]2095-0616（2022）09-0176-04

Postoperative application of frequency spectrum entropy index to monitor sedation depth in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage

LEI  Weijian    HUANG  Xuefang    LIU  Jinyi    YANG  Jingwen

Department of Intensive Care Unit， the Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Qingyuan People's Hospital， Guangdong， Qingyuan 511500， China

[Abstract] Objective To investigate the feasibility of the frequency spectrum entropy index in monitoring the sedation depth in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage （aSAH） by comparing it with the Richmond agitation-sedation scale （RASS）. Methods A total of 60 aSAH patients with interventional embolization admitted to the Intensive Care Unit （ICU）Ⅱ of the Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University from January 2019 to April 2020 were selected as study subjects. They were sedated with propofol and dexmedetomidine， and the frequency spectrum entropy index was monitored by quantitative electroencephalogram. The RASS score was evaluated every 30 minutes， and the frequency spectrum entropy index at the same time point was recorded. The correlation between the frequency spectrum entropy index and the RASS score was analyzed， and the optimal frequency spectrum entropy index for moderate sedation was determined by plotting the receiver operating characteristic （ROC） curve with the RASS score <-3 as the standard. Results The frequency spectrum entropy index was positively correlated with the RASS score when aSAH patients were at sedation status， with a correlation coefficient of 0.925（P <0.001）. The spectral entropy at the best cut-off point between moderate and excessive sedation on the ROC curve was 57.045， with a sensitivity of 83%， specificity of 90%， and area under the ROC curve of 0.927. Conclusion The spectral entropy is well correlated with sedation score in RASS， and can be applied clinically to monitor the sedation depth in aSAH patients.

[Key words] Frequency spectrum entropy index; Richmond Agitation-Sedation Scale; Aneurysmal subarachnoid hemorrhage; Sedation depth

动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH）患者常常因疼痛、手术创伤、有创插管、机械通气等因素容易造成应激性损伤、再发颅内出血以及人机不协调等风险，镇痛镇静有助于控制患者的焦虑、躁动和疼痛，减轻应激性损伤，提高机械通气的人机协调性[1]。目前，主观评分系统是临床上常见的方法，可应用于镇静深度评价中，其中， Richmond 躁动镇静评分（Richmond agitationand-sedation scale，RASS）是应用最广泛的，其信度与效度均良好，而镇静躁动评分（sedation- agitation scale， SAS）亦具有较好信效度[2-3]。但此類采取评分量表的评分方法往往有较大的主观性，需要有经验的医护工作者评估，目前客观镇静监测的手段不多，频谱熵指数能够监测麻醉镇静深度，全身麻醉时，中枢神经系统得到抑制，能有效监测全新的参数[4]。本研究旨在通过量化脑电图监测频谱熵指数，与 RASS 进行比较，分析两者的相关性，研究频谱熵监测aSAH患者镇静深度的可行性。

1资料与方法

1.1一般资料

纳入2019年1月至2020年4月在广州医科大学附属第六医院 ICU 二区收治的aSAH介入栓塞术后患者共60例，其中男32例，女28例，平均年龄（61.40±6.60）岁。纳入标准：术前 HUNT-HESS 评分[5] Ⅰ～Ⅱ级，签知情同意书。排除标准：肝肾功能衰竭、滥用酒精以及吸毒患者。

1.2方法

纳入的受试患者均给予呼吸机辅助呼吸以及连接量化脑电图监护仪（美国尼高力公司，系列号： KAN8158030），试验开展前，应用酒精消毒盘状电极，给予彻底消毒，对头皮进行清洁，应用国际脑电图学会联盟标准，对电极、10～20系统、8导联记录背景脑电、32通道放大器进行安装，开机进行频谱熵监测;入组患者均给予镇静治疗，镇静方案为给予患者丙泊酚（广东嘉博制药公司，国药准字 H20205049，规格：50 ml ∶1 g），实施静脉注射，剂量为1 mg/kg，基础剂量诱导深镇静（RASS 评分<-3分），然后给予患者右美托咪定（江苏恒瑞医药公司，国药准字 H20130093，规格：1 ml ∶100μg），实施静脉泵入，剂量为0.5μg/（kg ·h）。病情平稳后可停用镇静药物直至患者清醒后拔除气管插管。

1.3观察指标及评价标准

由专业的 ICU 医生或护士在本试验研究期间，每30分钟记录一次患者 RASS 以及相应的频谱熵数值，根据镇静评分划分（-5～0分）可分为6级，清醒组（0分），镇静适度组（-3～- 1分），镇静过度组（﹤-3分），同时分别统计各级的频谱熵数值。计算灵敏度及特异度，灵敏度=真阳性例数/（真阳性+假阴性）例数×100%;特异度=真阴性例数/（真阴性+假阳性）例数×100%。

1.4统计学分析

应用 SPSS 22.0分析数据，计量资料用均数±标准差（ x ±s）表示，行 t 检验，P <0.05为差异有统计学意义。频谱熵指数、RASS 评分指标之间的相关性应用 Spearman 相关性分析。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲线，对过度最佳截断点、镇静适度两者所多应的频谱熵指数进行确定。

2结果

2.1频谱熵指数与RASS评分镇静分级的相关性分析

在对60例患者镇静期间的监测记录中共得到256个符合研究意义 RASS 评分（-5～0分）及其对应的频谱熵指数，频谱熵指数与 RASS 评分在整个观察时间段内都有明显相关性，在总镇静期间，两者相关系数为0.925（ P <0.001），提示两者相关性良好。频谱熵指数与 RASS 评分呈正相关，即频谱熵指数越大，RASS 评分越高，镇静程度越轻。见表1。

2.2镇静适度时频谱熵指数的临界值

绘制 ROC 曲线标准为， RASS 评分<-3分，曲线下面积（AUC）为0.927（ P <0.001），ROC 曲线上所对应的镇静适度与镇静过度最佳截断点的频谱熵指数值为57.045，特异度、敏感度分别为90%、83%。见图1、表2。

3讨论

蛛网膜下腔出血是神经疾病重症监护室（NICU）常见的危重症疾病，本病发病急，病情可快速进展，且易引发一系列并发症，致残率、病死率高，严重危害人民健康[6]。动脉瘤破裂是蛛网膜下腔出血的最常见原因，动脉瘤破裂出血进入蛛网膜下腔，对脑膜产生刺激，以及造成颅内压增高可引起剧烈头痛症状，患者可能存在烦躁等精神问题，可能原因是继发血管痉挛所引起的额叶、中线结构受累，进而引发一系列精神问题，在 NICU 中，aSAH患者需要接受镇静治疗，患者的疼痛程度可经适度镇静得以缓解，有助于让患者在安静的状态下积极完成治疗，动脉瘤再破裂风险进一步下降，对预后具有明显的改善作用[7]。但过度镇静，会产生低血压、呼吸抑制、使得呼吸机使用风险进一步增加等症状，患者停药后，其意识恢复时间可得到延长[8]。

临床上对于脑损伤患者镇静药物的选择上，多应用一些不损害中枢神经系统，且药物作用持久，药效消除快。常用镇静药物包括丙泊酚、巴比妥类等。镇静药物各有特点，个体差异大，镇静的深浅程度难以把控[9]。监测镇静深度对危重患者具有重要的作用，目前临床上应用广泛，能使患者维持较浅的镇静深度，是临床中最新版本指南的推荐方法[10]。因此，镇静的监测能够避免镇静过深。本研究在镇静药物上选择丙泊酚和右美托咪定为临床常用镇静药物，其中，丙泊酚可快速见效，药物持续后，其半衰期未见延长趋势，药物作用能快速消除，是麻醉的常见药物，也可应用于深度镇静的药物。另外，该药物能够使脑代谢下调，其也可以使颅内压呈现明显降低趋势。右美托咪定属于中枢α2受体激动剂，该药物具有镇痛的作用，其也具有弱镇痛之效。该药物能够使患者获得镇静，同时维持患者意识清醒，对呼吸抑制效果不具有明显性，有助于维持浅镇静，据临床数据研究显示，右美托咪定有助于帮助颅脑创伤患者撤离机械通气[11]。

监测频率熵指数时，需要先将原始脑电图向数字化方向进行转换，转换可借助快速傅里叶转换取得功率谱，而后利用 Shannon 公式，计算功率谱中特定的频率，各值综合即为频率熵指数[12]。大脑活动状态是经原始脑电图信号加以反映的，清醒下的表现比较复杂，且不具有规律。而患者处于麻醉或是睡眠状态下，大脑的活动则更为规律。原始脑电图需要借助（EEG）来进行分析[13]，通过测量较低频率的脑电图信号，反映大脑受抑制状态。脑电综合分析数据的频谱熵指数反映中枢神经系统活动状态，正常范围为0～91，随着数值增大，提示患者意识状态逐渐清醒，在麻醉状态下，当频谱熵指数高于60时提示意识水平麻醉偏浅，应增加镇静药剂量。若低于40时，提示麻醉较深，若均处于40～60，则表明意识水平适当[14-15]。本研究在动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者上通过量化脑电图监测频谱熵指数，与 RASS 评分比较，两者有一定相关性，能反映aSAH患者的镇静深度，同时频谱熵指数监测aSAH患者镇静适度与过度最佳截断点57.045，与上述研究相符。

綜上所述，频谱熵与 RASS 评分有较好的相关性，频谱熵数值增大，提示患者意识状态逐渐清醒。频谱熵具有临床上用于aSAH患者镇静深度监测的潜在运用价值。然而受限于本研究病例数较少的原因，频谱熵是否对于不同人群是否有效，还有待进一步通过扩大研究样本量进行验证。另外频谱熵与镇静是否受到其他因素的影响也需进一步讨论。

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（收稿日期：2021-07-20）