麻醉深度监测指标在围术期麻醉中的应用研究

张 萱，高 静

（天津市黄河医院麻醉科，天津 300110）

麻醉深度监测（anesthesia depth monitoring）是围术期麻醉管理的重要措施，对术中知晓等并发症风险具有关键的预防作用，可促进个体化麻醉方案的顺利实施，利于患者预后质量的快速改善[1]。麻醉深度监测的理想标准为准确、实时、无创、抗干扰能力强，同时可监测全麻中的镇痛组分及机体应激反应[2]。传统的麻醉深度监测主要依据临床体征判断，包括血压、心率、眼征、皮肤体征等，其特异性及敏感性均较差，且无法定量判断麻醉深度。脑电监测指数可通过脑电信号的有效分析与计算，获取相应的量化指标，以此评价患者的麻醉深度，为手术方案的顺利进行提供可靠指导信息[3，4]。目前，临床常用的脑电监测指数包括脑电双频谱指数（bispectral index，BIS）、听觉诱发电位指数（auditory evoked potential index，AAI）、Narcotrend 指 数（Narcotrend index，NI）、意识指数（index of Consciousness，IoC）、脑状态指数（cerebral state index，CSI）及熵指数（entropy index）等，用于围术期麻醉深度监测中可获取准确、有效的定量信息。随着近年来现代化信息设备的不断改进，脑电监测技术也获得了快速发展。本文现就麻醉深度监测指标在围术期麻醉中的应用研究进行综述，旨在提供客观的参考信息。

1 脑电双频指数

BIS 是基于脑电双频谱之上的分析技术，该指数可将爆发抑制比率（burst suppression ratio）、Beta比率（Beta ratio）、快慢波相对同步性（relative synchronization of fast and slow waves）、95%边缘频率（95% spetral edge frequency）等脑电图参数整合为单一指数，以此量化镇静深度，其信息主要来源于额部、颞部及乳突部的联合脑电图[5]。同时，在脑电频率谱及功率谱基础上，BIS 还加入了位相和谐波分析，包括有线成分与非线成分，不仅保留了原始脑电图信息，且进一步提升了该指标的敏感度及特异度[6]。目前，BIS 可量化的镇静深度范围为0～100，其中0表示完全皮层脑电抑制，100 则代表完全清醒，其数值与镇静深度呈反比[7]。现阶段，轻度镇静推荐BIS数值为65～85，深度镇静推荐BIS 数值为40～60，而BIS＜40 时，原始脑电图将爆发抑制。报道显示[8]，BIS＜60 时指令性反应消失，BIS＜45 可增加患者的术后12 个月死亡率。

BIS 可反映镇静药物对大脑皮层产生的抑制作用，其数值大小与麻醉药物存在密切关联。在不同浓度安氟醚、异氟醚及地氟醚等吸入麻醉药的应用中，BIS 值可随着吸入浓度的增加而下降，提示意识水平随吸入药物浓度增加而下降[9]。此外，BIS 对吸入麻醉深度具有较高的客观判断价值，可为吸入麻醉药物引起的睡眠及意识丧失提供相应的量化参考，以降低使用药量，减少术后不良反应[10]。

现阶段，BIS 多用于重症监护单元中，通过镇静深度的持续监测，方便药物的及时调整，保证患者安全的同时，降低了人力资源的占用。同时，BIS 监测与主观镇静评估具有良好的一致性。有研究表明[11]，BIS 可在一定程度上加快患者的术后麻醉苏醒时间；在静脉麻醉管理中，应用BIS 监测有助于术中知晓风险的降低，同时减少患者的术后认知功能障碍发生率及麻醉相关死亡率，且对于重度颅脑损伤转归评估及心肺复苏后神经学预后评估均具有积极作用，有助于神经外科术后并发症的及时发现。李春香等[12]对BIS 在先天性心脏病患儿术后镇静中的应用效果进行了评价，结果显示，BIS 技术可指导先天性心脏病术后患儿的早拔管事项，降低早拔管患儿的ICU 滞留时间及平均机械通气时间，对机械通气时间＞24 h 且合并肝功能损害患儿的镇静用药方案具有积极的指导作用，有助于不良风险的降低。盛花等[13]探讨了BIS 在长时间腹部手术患者中的应用价值，其研究指出BIS 监测有利于此类患者周转时间及手术工作效率的提升。可见，BIS 在围术期麻醉及镇静管理中具有积极的指导价值，对患者手术安全及术后恢复均存在重要作用。

目前，BIS 通常存在以下缺点：①BIS 处理系统分析原始脑电图的时间较长，无法在监测过程中实时反映其麻醉深度；②BIS 对非标准化药物镇静深度的监测存在一定误差，且对于神经疾病及颅脑外伤患者的意识状态监测也存在一定难度，同时，女性生理周期对BIS 值也具有一定影响，易导致偏差的出现。此外BIS 对术中知晓的预防程度尚无法进行定量分析。有研究显示[14]，部分患者在BIS 为40～60时，仍出现了术中知晓情况，其诱发因素尚无明确机制；③BIS 的麻醉阙值可受到多种药物联用的影响，现阶段BIS 在设计算法时未考虑到不同麻醉剂的联合作用，其中，不同麻醉药物组合虽可获得相近的BIS 值，但其麻醉深度却存在较大差异。因此，多种全麻药物联合应用的情况，并不适用BIS 评估。有研究显示[15]，BIS 与氯胺酮（Ketamine）、氧化亚氮（N2O）等药物的相关性较差，无法客观反应该药物的镇静深度。此外，阿片类药物具有较高的镇痛效果，但其镇静、遗忘作用较为有限，对BIS 值并无较大影响。另有研究指出[16]，肌肉松驰剂对BIS 也具有较大影响，肌松作用减退可引起肌电活动增加，进而导致BIS 的假性升高，使其监测准确性产生了一定偏差；④BIS 虽可反映围术期患者的镇静与睡眠深度，但无法衡量其镇痛反应与神经反射程度，因此不能体现全身麻醉的全部抑制过程与组成。基于此，临床需依据实际情况进行选择适用。

2 听觉诱发电位指数

听觉是麻醉后最后消失的感觉，也是麻醉苏醒期最先恢复的感觉，AAI 则是听觉系统在接受有效声音刺激后，于10～100 ms 内出现的相应电活动。由耳蜗毛细胞至听觉中枢产生，可反映中间膝状体与颞叶原始听皮质的神经活动，并通过自动回归方式量化为0～100 的指数[17]。其中，60～100 代表清醒状态，40～59 代表嗜睡状态，25～39 代表轻度镇静状态，15～25 代表手术麻醉状态，低于15 则代表深麻醉状态[18]。

AAI 可反映镇静药物对大脑皮层的兴奋或抑制状态，同时对皮层下电活动也具有积极的提示作用，可用于手术伤害性刺激、镇痛及体动等方面的监测。Tsurukiri J 等[19]研究表明，意识状态对AAI 有明显影响，其中AAI 仅在意识消失前与丙泊酚低效应室靶控浓度（target effect-site concentration，Ce）呈负相关，当意识消失后，二者并无显著相关性。此外，患者在麻醉恢复期睁眼后1 min，AAI 明显升高，这与中枢状态的唤醒状态存在密切关联，而BIS 则无明显变化。分析原因为BIS 主要反映大脑皮质活动，不受唤醒中枢状态的影响。由此可见，AAI 对患者意识状态具有更为积极、准确的表达作用。吴茂彬等[20]对BIS 与听觉诱发电位指数在麻醉深度量化评价中应用进行了对比，结果显示BIS 及AAI 与患者血流动力学指标呈显著正相关，但组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），同时，BIS 及AAI 与患者术后恢复指标呈负相关，且两组患者术后并发症比较差异无统计学意义（P＞0.05）。由此可知，BIS 与AAI 在手术麻醉深度的量化评价中均具有较高的准确性与可行性，且分别在术中监测与术后恢复方面存在一定的临床应用优势。何永冠等[21]选取了56 例拟行腹部手术的老年患者，就BIS 联合AAI 指导麻醉深度对老年腹部手术应激反应的影响进行了研究，结果显示BIS 联合AAI 指导麻醉深度可有效减弱老年腹部手术患者的应激反应，缩短其苏醒时间与拔管时间，降低术中知晓率风险。因此，AAI 对围术期麻醉深度的评估具有积极作用。

AAI 监测麻醉深度的首要条件为患者能够接受来自听觉通路的刺激，该技术无法应用于听力障碍患者的监测中，其适用范围有限[22]。此外，AAI 获取信号的时间延迟为2～6 s，其诱发电位弱，对应用环境具有较高要求，其监测结果易受到肌电活动及人为因素的干扰，不宜用于背景噪音嘈杂的环境中[23]。另外，低温、肌松药、麻黄碱、肾上腺素等均是影响AAI 监测的重要因素，其临床应用具有较高局限性。

3 Narcotrend 指数

NI 是基于定量脑电图模式识别的新指数，可利用Kugler 多参数统计与微机处理，对患者原始脑电图进行自动分析，包括从清醒到渐增至等电位时的爆发抑制状态，共6 个阶段，采用0～100 反映患者从清醒到深度麻醉状态，其中0 为清醒，100 为等电位，并按照睡眠脑电波的形态特点，根据α、β、θ、δ波的功率谱变化及趋势，对患者麻醉镇静深度进行分析与描述[24]。共分为5 个级别[25]，级别A 表示清醒，级别B 表示镇静状态（0 级、1 级、2 级），级别C为浅麻醉状态（0 级、1 级、2 级），级别D 为适宜麻醉阶段（0 级、1 级、2 级），级别E 为深度麻醉状态（0级、1 级、2 级），级别F 则表示过度麻醉、脑电爆发抑制（0 级、1 级）。通过以上参数指标反映患者从觉醒到深度麻醉，再到脑电爆发抑制期间的脑电信号连续性变化。

目前，NI 监测在临床应用研究中已取得了一定成果，该指标与BIS 一样可灵敏反映出患者的麻醉深度，但该技术操作相对简单，且干扰因素少，适用范围广。此外，针对不同年龄范围的人群，NI 监测采用的脑电图计算分析模式也存在一定差异，对老年人及儿童群体均具有较高的适用性[26]。范梅笑等[27]就NI 与BIS 对老年患者腹腔镜术后谵妄的影响进行了分析，其结果显示，NI 监测可维持老年患者术中血流动力学的稳定，同时可减少手术麻醉剂用量，降低谵妄风险，促进其术后恢复质量的改善。此外，据李昌法等[28]研究显示，在NI 指导下进行丙泊酚-瑞芬太尼联合闭环靶控输注麻醉，可进一步控制脊髓型颈椎病（CSM）患者的术中血流动力学水平，同时减少其麻醉剂量，降低麻醉对患者认知功能的影响，并减少麻醉不良事件的发生，有利于患者的术后恢复。据Heiderich S 等[29]研究指出，NI 监测可用于不同年龄及手术的异丙酚静脉麻醉者，该技术可缩短麻醉恢复时间，有助于异丙酚个体化用药方案的施行。此外，刘莉等[30]对NarcotrendTM麻醉深度指数监测在儿童口腔舒适化门诊全麻手术中的应用效果进行了观察，结论认为，NI 监测可有效指导儿童口腔舒适化全麻门诊的麻醉用药；推荐NI 参数为56～65，有利于术后苏醒及康复进度的推进。以上可知，NI 监测可准确反映患者的麻醉深度及意识深度状态，进而指导个体化麻醉药或镇静药的用量调节，保证麻醉或意识深度监测的精确性及安全性。该技术适用性广、针对性强，有利于缩短患者的术后恢复时间。

NI 与年龄存在明显相关性，在同一镇静水平下，年龄越小NI 值越高。同时，肌电活动也可对NI值产生较大影响，其影响程度与BIS 值相似。路志红等[31]的研究纳入123 例腹腔镜全子宫切除术患者，待气管插管后，将其调至头低脚高30°，随后对其头低体位前、即刻、1 min、3 min、5 min 及10 min 时的NI 值进行记录，经观察发现，头低体位可增加脑血流灌注，从而影响其脑电活动，引起NI 值的一过性升高，但对患者NI 值的影响并无统计学意义。NI 监测时，其脑电分析存在一定的延迟现象，无法做到实时监测，而电极片误放及皮肤阻抗过高均可对NI 值造成一定影响[32]。此外，电刀电凝等设备可对脑电图信号造成干扰，进而影响其NI 值的准确性。综上所述，年龄、肌电活动、设备等因素均可影响NI，进而干扰其对麻醉深度的准确判断。

4 其他

除以上指数外，IoC、CSI 及熵指数均是临床常用的麻醉深度监测方式。其中IoC 时反映大脑意识状态的新型参数指标，该技术主要应用符号动力学方式，将脑电图信号放大、净化，划分区域后，以符号加以标记，通过符号的交替决定其符号动力学特性[33]。同时，IoC 还可结合Beta 比（浅麻醉期间）与EEG 抑制总量（深麻醉期间），以此确定IoC 值[34]。IoC 计算脑电频率范围为30～42 Hz，该技术可消除大部分肌电活动对脑电图的影响，独立性及准确性较高[35]。CSI 则可通过神经模糊推论系统对额部、颞部及乳突部联合的原始脑电图进行计算分析，由此反映大脑皮层生理功能的变化，CSI 值越大麻醉深度越浅[36]。目前，CSI 值在40～60 为麻醉深度适宜范围。熵指数是由3 个相对独立指标所构成，即状态熵指数、反应熵指 数与突发抑制率，前二者可反映大脑皮层功能与面部肌肉情况，其指数在4～6 时，提示适宜外科手术。熵指数监测可反映意识状态的改变，同时还可显示手术操作及气管插管时受到的刺激强度，具有反应快、抗干扰能力强等优势，可稳定、迅速地反映实时麻醉深度的变化，但价格相对昂贵，且无法重复利用，对于神经功能异常者准确性较差。

5 总结

麻醉深度监测可加强麻醉过程中的安全监护，降低围术期的麻醉并发症风险，为手术方案提供科学的参考依据，以促进患者的预后康复。现阶段，BIS、AAI、NI、IoC、CSI 及熵指数等均是临床常用的脑电监测指数，其中，NI 与BIS 的相关性良好，二者均可作为异丙酚麻醉镇静状态的可靠评估指标；而AAI 的变化与唤醒中枢状态存在一定关联，可有效反映出意识的转变过程，与Ce 具有良好的相关性；IoC、CSI、熵指数等可反映大脑意识状态的镇静深度，有利于意识水平的客观评估。以上方式各有优劣，临床需结合实际情况进行选择。目前来看，上述方案均未达到理想的麻醉深度监测标准，关于其应用局限性，尚待相关研究解决。