1、围术期脑电监测进展1第1页，共43页。对心功能异常的患者都会进行持续的心电监测。但是，监测麻醉患者或是危重患者的脑功能却不是标准的常规做法，即使在有脑部病变或昏迷的患者中也不进行。这是为什么呢？显然不是因为大脑不重要或缺乏有效的治疗手段，而是因为监测大脑功能比监测心功能困难。幸运的是，当今电脑和网络技术的发展将持续记录危重患者的脑活动变为可能。因此，继续忽视患者脑功能的监测是不合理的思思 考考From:Hirsch L.Brain monitoring next frontier of ICU monitoring.J clin Neurophysiol 2004;21:305-3062第2页
2、，共43页。麻醉医师一直都在寻找一种可靠，客观，实时的麻醉深度监测大部分麻醉药都可以抑制中枢神经系统，因此麻醉深度应该在脑电图上表现出来3第3页，共43页。理想麻醉深度监测与麻醉药血药浓度变化相关与意识及镇静水平变化相关与伤害性刺激变化强度相关4第4页，共43页。目前临床常用的脑电监测系统 脑电双频谱指数(BIS)Narcotrend 脑电监测 熵指数(entropy)听觉诱发电位指数 麻醉意识深度指数 麻醉意识水平监测仪（IoC-View)5第5页，共43页。脑电双频谱指数(BIS)BIS（Bispectral Idex）是指测定脑电图线性成分（频率和功率），同时分析成分波之间的非线性关系（
3、位相和谐波），把能代表不同镇静水平的各种脑电信号挑选出来，进行标准化和数字化处理，最后转化为一种简单的量化指标 BIS是目前以脑电来判断镇静水平和监测麻醉深度的较为准确的一种方法 6第6页，共43页。发展历程Barnett等于1971年提出了脑电双频谱指数(bispectral index，BIS)分析方法1996年，BIS作为监测药物镇静及催眠作用的技术得到美国FDA批准2003年美国FDA声明：使用BIS指导麻醉，可以降低成人患者在全麻和镇静过程中知晓的发生率到目前为此全球以超过了1100万人应用BIS，其中包括手术室、ICU以及各种需要镇静监护的病人 在美国有95%的手术室应用了BIS全
4、世界有160个国家使用BIS全球已装机器35000台BIS文献资料超过2500篇 95%发表于全球前4位的国际麻醉期刊上7第7页，共43页。原理脑电波形显示出脑细胞群自发而有节律的电活动，一般用波幅、频率和相位等特征来描述。全身麻醉时，脑电图频率随麻醉加深或变浅呈顺序变化，与麻醉药浓度呈函数关系，因此能被用来反映麻醉深度。8第8页，共43页。9第9页，共43页。10第10页，共43页。研究表明，在丙泊酚、咪哒唑仑、七氟醚、异氟醚麻醉下，BIS值与目前临床上广泛应用的镇静评分及语言指令反应及血药浓度有高度相关性 Bispectral index monitoring during sedatio
5、n with sevoflurane,midazolam and propfol.Anesthesiology,2001,95:1151-159 11第11页，共43页。BIS指导麻醉可改善麻醉给药，改善术后恢复。但有人质疑早清醒节省的费用，能否抵消仪器使用的费用 Bispectral index for improving anaesthetic delivery and postoperative recovery Punjasawadwong Y;Boonjeungmonkol N;Phongchiewboon A;Cochrane Database Syst Rev.2007VN4:C
6、D003843 12第12页，共43页。高危外科人群术中知晓的预防高危外科人群术中知晓的预防 13第13页，共43页。背景背景 意外的术中知晓（可发生在未达到或维持全身麻醉时）可累及多达1%有这种并发症的高危病人。采用如下假设进行了验证：对于（术中）知晓的预防，一种结合了脑电图源双频指数（BIS）的方案优于一种结合了潮气末麻醉剂浓度（ETAC）标准监测的方案。方法方法 在3家医学中心进行了这项前瞻性、随机、评估者盲化的临床试验。将6041例（术中）知晓高危病人随机分为两组：一组接受BIS指导下的麻醉（根据0100分量表，0分表示可检出的脑电活动性受抑制，100分表示清醒状态，如果BIS值60分
7、，则发出一种声音警报），另一组接受ETAC指导下的麻醉（如果ETAC1.3最低肺泡有效浓度，则发出声音警报）。除了可听得到的报警以外，方案还包括结构化教育和检查清单。采用了一种单侧（Fisher）精确检验来评估BIS方案的优越性。14第14页，共43页。结果结果 在术后接受采访的BIS组2861例病人中共7例（0.24%），相比之下ETAC组2852例病人中共2例（0.07%）出现了明确的术中知晓 0.17个百分点的差异，95%可信区间（CI）为-0.030.38，P=0.98。因此，BIS方案的优越性没有得到证实。共19例（0.66%）明确或可能的术中知晓病例发生在BIS组，相比之下8例（0
8、.28%）发生于ETAC组（0.38个百分点的差异，95%CI为0.030.74，P=0.99），BIS方案的优越性再次没有被证实。就给予的麻醉量或主要的术后不良转归率而言，两组之间没有差异 结论结论 BIS方案的优越性没有得到确定。与预期相反，ETAC组比BIS组经历（术中）知晓的病人少 这个试验适时地提醒我们，BIS和所有监测系统一样，是有缺陷的15第15页，共43页。BIS与患者转归与患者转归 Sessler DI;Sigl JC;Kelley SD;Chamoun NG;Manberg PJ;Saager L;Kurz A;Greenwald S;Anesthesiology.2012
9、V116N6:1195-203 麻醉期间麻醉期间“三低三低”与手术患者转归与手术患者转归16第16页，共43页。MAP,BIS和MAC数值降低增加患者术后30天死亡率17第17页，共43页。患者麻醉手术过程中患者麻醉手术过程中MAP,BIS,MAC三项数值降低的持续时间与患三项数值降低的持续时间与患者术后者术后30天死亡率的相关性天死亡率的相关性 作者团队得出以下结论：低呼吸末麻醉气体MAC期间发生低MAP是具有显著统计学意义的死亡独立预测因素：若同时伴有低BIS，死亡率更高18第18页，共43页。BIS与POCD术后早期认知功能障碍与麻醉深度相关术后早期认知功能障碍与麻醉深度相关19第19页
10、，共43页。方法方法 湘雅医院麻醉科课题研究组采用全凭静脉麻醉，使用脑电双频指数（BIS）监测麻醉深度方式，对96名面神经手术患者麻醉分级，进行对比分析研究，探寻麻醉深度是否影响患者早期术后认知功能障碍（POCD）的发生。研究者对96手术患者随机分为两组，较浅麻醉组46人，BIS值5565；较深麻醉组50人，BIS值3040。然后，课题组对患者在术前及术后5天进行了包括9种项目的神经心理学测试 结果结果 麻醉较浅组有11例出现早期术后认知功能障碍，麻醉组较深组仅为4例。结论结论 麻醉深度较深组患者手术后早期认知功能障碍事件的发生明显减少。但其机制以及长时期的POCD的发生机制仍待进一步研究明确
11、20第20页，共43页。影响影响BIS值的因素值的因素肌电图（EMG）干扰和神经肌肉阻滞剂（NMB）医疗仪器严重的临床情况异常脑电图（EEG）状态某些麻醉药和辅助用药21第21页，共43页。Narcotrend是由德国是由德国Hannover医科大学一个研究组开发医科大学一个研究组开发的新型脑电意识深度监测系统。的新型脑电意识深度监测系统。Narcotrend能将麻醉能将麻醉/镇静下的脑电图进行自动分析并镇静下的脑电图进行自动分析并分级，从而显示麻醉分级，从而显示麻醉/镇静深度。镇静深度。Narcotrend脑电监测脑电监测22第22页，共43页。中华医学会麻醉学分会联合德国汉诺威医疗管理集团
12、于2010年在中国上海瑞金医院、北京协和医院、广东省人民医院成Narcotrend麻醉深度监测技术培训中心23第23页，共43页。NoImageNarcotrend的来源的来源1924 年年 First EEG recording in man(Hans Berger)1937年年Loomis等对人类睡眠期间脑电变化进行系统描述：等对人类睡眠期间脑电变化进行系统描述：A-E的的5个级别个级别1981年年Kugler扩展了扩展了Loomis的分级，定义了若干亚级别，并的分级，定义了若干亚级别，并应用到麻醉应用到麻醉/镇静下脑电图的分级中。镇静下脑电图的分级中。2000年年Schultz等开始使用
13、带有亚级别（等开始使用带有亚级别（6个阶段个阶段15个亚级）：个亚级）：A、B0-2、C0-2、D0-2、E0-2和和F0-1的分级系统对不同吸入和静脉麻的分级系统对不同吸入和静脉麻醉药下的脑电图进行视觉分析分类，并把这种分级称为醉药下的脑电图进行视觉分析分类，并把这种分级称为Narcotrend分级。分级。24第24页，共43页。Narcotrend是最新型的麻醉意识监测系统。普通心电极片，无特殊的电极位置要求，触摸屏，操作简单；数字化采样，数据结果准确可靠。Narcotrend 能记录和显示原始脑电图(EEG)信号,以监视大脑的状态。Narcotrend 通过多参数统计和微机处理，将脑电信
14、号以6个阶段15个级别作为量化指标，即A、B0-2、C0-2、D0-2、E0-2、F0-1,并同时显示、波的功率谱变化情况和趋势。阶段A表示清醒状态；B是浅镇静状态；C是深镇静状态；D是常规普通麻醉状态；E是深度麻醉状态；F是（0级、1级）过度麻醉（爆发抑制），脑电活动逐渐消失。并在此基础上形成从100（清醒）到0（脑电静止）的无量纲NT指数，临床应用更加方便。25第25页，共43页。26第26页，共43页。电极的成本BIS的专用电极Narcotrend可兼容普通电极片单个成本约300元成本不足十元 一千例监测费用约：一千例监测费用约：BIS 30万元 Narcotrend 不足一万元 27第
15、27页，共43页。电极位置要求电极位置要求BIS不同的角度可能产生不正确的结果Narcotrend Narcotrend 使用标准心电使用标准心电电极电极BIS儿童和婴儿 需要特殊电极Narcotrend可在大脑任意位置进行电极摆放28第28页，共43页。Narcotrend 与 BIS 的对比Narcotrend对脑电进行结构及功率分析讯号采集全脑各部位原始脑电波全脑各部位原始脑电波性能储存量储存量1200小时小时外接普通打印机外接普通打印机可导出所有数据，包括脑电信可导出所有数据，包括脑电信号及脑电结构号及脑电结构自动计算各年龄组段自动计算各年龄组段NT 的反应时间约3-5 秒可兼容普通电
16、极片可进行左右脑半球对比BIS对脑电进行功率分析讯号采集前额原始脑电波前额原始脑电波性能储存量储存量400小时小时热敏打印热敏打印可导出趋势图可导出趋势图可选择儿童，成人及老年年龄可选择儿童，成人及老年年龄组组BIS 的反应时间为 15-20 秒使用专业电极片29第29页，共43页。Narcotrend比比BIS优越优越 30第30页，共43页。结果论证 2007年美国麻醉学杂志发布文献，证明NARCOTREND在目前同类产品里面数据更为可靠 Panousis P.Heller AR.Burghardt M.Bleyl JU.Koch T.The effects of electromyogr
17、aphic activity on the accuracy of the Narcotrend monitor compared with the Bispectral Index during combined anaesthesia J Anaesthesia 2007;62:868-874。31第31页，共43页。小儿七氟醚麻醉中，Weber1等人 对Narcotrend指数与七氟醚呼气末浓度和血流动力学参数间的相关性进行了随机对照研究，证实Narcotrend指数和非稳态小儿七氟醚呼气末浓度更相关 Schultz2等 研究证实Narcotrend指数与丙泊酚效应室浓度的相关性最好，单
18、个的相关变异值最小，提示Narcotrend监测仪能够有助于麻醉深度更好调控 1 Weber F，Hollnberger H，Gruber M,et a1.The correlation ofthe Narcotrend Index with endtida1 sevoflurane concentrationsand hemodynamic parameters in childrenPaediatr Anaesth,2005,15:727-732 2Schultz A，Grouven U，Beger FA，et a1The Narcotrend Index：classification a
19、lgorithm，correlation with propofol effect site concentrations，and comparison with spectral parameters Biomed Tech(Ber1)，2004，49：38-4232第32页，共43页。熵指数熵指数(entropy)熵指数（熵指数（entropy）有）有2个参数个参数反应熵（反应熵（fastreacting entropy，RE）和状态熵（）和状态熵（state entropy，SE）反应熵（反应熵（RE）测定频率）测定频率0f47 Hz，熵范围，熵范围0100；反映的是皮反映的是皮层和皮层
20、下或脊髓索的活动，反应速率更快层和皮层下或脊髓索的活动，反应速率更快260s，RE反映的是镇反映的是镇静水平和静水平和/或疼痛程度的变化或疼痛程度的变化 状态熵（状态熵（SE）测定频率）测定频率0f32 Hz，熵范围，熵范围091，主要反映主要反映的是皮层的活动，的是皮层的活动，SE评估的是镇静水平评估的是镇静水平理论为模糊理论，目前熵的临床价值仍需进一步观察理论为模糊理论，目前熵的临床价值仍需进一步观察 33第33页，共43页。听觉诱发电位指数 听觉诱发电位指数(AAI)是利用ARX数学方法从MLAEP中提取出来的一个指数，可作为麻醉深度的量化指标，直观简便地监测麻醉深度 6O100代表正常
21、清醒状态 4O6O代表嗜睡状态 3O4O代表浅麻醉状态 低于3O代表临床麻醉状态 低于1O为深麻醉状态34第34页，共43页。通过耳机给予噪音刺激脑部对噪音的反应，通过耳机给予噪音刺激脑部对噪音的反应，AEPindex监测的是诱发脑电位。监测的是诱发脑电位。诱发电位分析时间仅需诱发电位分析时间仅需2-6秒，在诱导和苏醒期能较快反映麻醉秒，在诱导和苏醒期能较快反映麻醉深度改变。深度改变。当麻醉达到手术要求时，听觉反应消失，无法反应术中麻醉深度当麻醉达到手术要求时，听觉反应消失，无法反应术中麻醉深度的变化。的变化。易受其他电器的电波干挠易受其他电器的电波干挠对于听力障碍的病人不适用对于听力障碍的病
22、人不适用 35第35页，共43页。麻醉意识深度指数 利用麻醉深度监护仪每秒钟测量2 000次大脑的电活动，将数个脑电图信号的子参数结合在自适应的神经模糊推论系统，用0100之间的数字反映麻醉深度36第36页，共43页。37第37页，共43页。38第38页，共43页。麻醉意识水平监测仪（IoC-View)39第39页，共43页。40第40页，共43页。41第41页，共43页。总结麻醉深度监测是麻醉学领域的难题之一麻醉深度监测是麻醉学领域的难题之一目前国际尚无麻醉深度监测的金标准目前国际尚无麻醉深度监测的金标准BIS和和NARCOTREND是麻醉深度监测领域的巨大进步，是麻醉深度监测领域的巨大进步，麻醉深度是建立在复杂多样的刺激麻醉深度是建立在复杂多样的刺激-反应反应-药物作用的基药物作用的基础上的，所以麻醉深度监测必须是多指标、多方法的础上的，所以麻醉深度监测必须是多指标、多方法的综合监测结果综合监测结果42第42页，共43页。43第43页，共43页。
