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麻醉在外科手术中的作用极为重要,麻醉深度过浅会造成镇痛不全,术中知晓,造成病人有手术中记忆,从而可能引起严重的精神或睡眠障碍；麻醉过深则对包括呼吸系统循环系统在内的生命器官功能出现严重抑制,缺血缺氧,造成患者脑功能损伤,严重者会成为“植物人”无法苏醒。因此麻醉深度的自动检测和实时控制是现代临床医学中急需解决的重要课题。
麻醉是通过引起可逆的中枢神经系统的抑制和兴奋,从而达到意识消失和止痛的目的,而脑电(EEG)是皮质锥体细胞顶树突产生的树突电位与突触后电位的总和,它直接反映出中枢神经系统的活动。自从1937年Gibbs等首次提出用EEG监测麻醉深度的可能性起,应用EEG信号来监测麻醉深度成为人们研究的热点。
目前用得比较多的脑电信号监测指标是脑电双频指数(BIS),它是唯一被美国食品药品管理局(FDA)认可的麻醉对脑作用的监测参数,是用线性模型反映系统的复杂性。而熵指数是用非线性模型反映系统复杂性的一种新型脑电信号监测指标,由Datex-Ohmeda公司经过数年与临床合作研究开发,于2003年在全球推出。熵指数通过采集不同频率的脑电和额肌电信号形成2个数值-反应熵(response entropy;RE)和状态熵(state entropy;SE),能够在考察全身麻醉药物催眠镇静作用的同时反映可能存在的伤害性刺激。所谓SE主要来自脑电图(EEG),从0.8～32Hz频率谱计算而来,主要反映大脑皮层的受抑制程度,其数值范围是0～91,反应率是16～60秒；RE主要来自前额肌电图(FEMG)与脑电图分析而得,从0.8～47Hz频率谱计算而来,反映复苏阶段前额骨骼肌兴奋程度及大脑皮层的受抑制程度,其数值范围是0～100,反应率是2～60秒。脑电活动和前额骨骼肌活动相分离的独特特性提供了所探测的麻醉深度的即时信息,并减少了误解释的危险。在全麻期间,如果麻醉是适宜的,RE和SE是相等的。如果监测结果分离,即RE与SE不等,可见于面部肌肉的活动,由于疼痛刺激等因素引起的。由于面部肌肉是高频活动,我们就能够通过反应熵非常快速的探测到此种变化。目前,这两种监测指标已开始在临床逐渐普及应用,但是由于它们处理计算脑电信号的方式不同,对于麻醉深度监测的效果也可能存在差异。以往关于熵模块的初步临床实验提示,随着静脉麻醉药(如丙泊酚)和吸入麻醉药(如异氟醚、地氟醚和七氟醚)浓度的增加,脑电图的规律性也逐渐增加。用logistic回归分析比较BIS和熵指数辨别从镇静状态(睡眠)到觉醒状态的能力,结果发现BIS的预测能力优于熵指数。然而,在麻醉维持和苏醒期,由于脑电抑制假象的干扰,BIS预测能力的可靠性不如熵指数。而且,同样有报道提示,熵指数监测丙泊酚麻醉下的镇静深度的敏感性优于BIS。另外,国外有学者认为,BIS值测量的时间窗可能太长而不能准确反映麻醉诱导和恢复时的快速变化状态。因此,我们推测,熵指数和BIS这两种监测指标在反应速度和监测镇静深度的效能方面可能存在区别,各有优越性。
为此,本研究通过观察麻醉诱导插管期间熵指数和脑电双频指数的变化,比较熵指数和BIS监测麻醉诱导期间意识水平变化和麻醉深度的效能,以验证我们上述推测。另外,本研究的第二个目的是观察两者对伤害性刺激(如气管插管)的反应能力是否存在差异。
资料和方法：
1.病例选择
ASA Ⅰ～Ⅱ级成年患者20例,排除患有中枢神经系统疾患,呼吸系统疾患,酒精、药物成瘾和体重指数>30kg·m-2的患者。均不使用术前药物。
2.麻醉和监测方法
(1)患者入室后建立静脉通道,输注乳酸钠林格氏液10ml/(kg·h)。
(2)将酒精棉球脱去前额及颞部皮肤的油脂,将熵指数和BIS电极贴好。熵指数连接模块(M-Entropy,S/5TM;Darex-Ohmeda,Finland),脑电双频指数连接模块(S/5TM;Aspect Medical System,Nantick,Ma,USA)。
(3)建立无创血压、心率和脉搏氧饱和度监测(Datex-Ohmeda,Finland)。
(4)麻醉诱导：先以每1-2分钟的给药速度静脉推注丙泊酚0.4mg/kg,直至患者对指令性反应消失,此过程每30秒采用警觉/镇静评分(OAA/S)方法对患者进行意识水平评价一次,然后静脉推注芬太尼4μg/kg,阿曲库铵0.6mg/kg,经口腔明视下进行气管插管。麻醉维持：采用七氟醚吸入,间断给予阿曲库铵。麻醉维持：采用七氟醚吸入,间断给予阿曲库铵。在麻醉诱导期间保持手术室安静。
3.意识水平评价采用警觉/镇静评分方法(Observers Assessment of Alertness/Sedation OAA/S)评价患者意识状态,5分指对正常语调的呼名反应迅速：4分指对正常语调的呼名反应冷淡；3分指仅对大声或反复呼名有反应；2分指仅对轻度的推摇肩膀或头部有反应；1分指对轻度的推摇无反应。当OAA/S评分达到2分以下时认为患者意识消失,而3分、4分、5分表示患者意识存在。
4.数据记录
(1)记录各评分时RE、SE和BIS的值。
(2)记录诱导前(基础值)(OAA/S 5分时)、意识消失(OAA/S 2分时)、插管前即刻(放置喉镜前)、插管即刻(导管置入气管时)、插管后1min、3min、5min各时间点所对应的RE、SE、BIS数值,心率(HR)、平均动脉压(MAP)、脉搏血氧饱和度(SpO2)数值。
5.统计分析
采用SPSS 13.0统计软件,计量资料以均数±标准差(-x±s)表示,采用单因素方差分析比较RE、SE和BIS在诱导气管插管期间各时点值的关系；OAA/S评分与RE、SE和BIS的相关性采用Spearman等级相关分析；RE值、SE值和BIS值之间的关系进行线性相关性分析。麻醉诱导气管插管期间计量资料比较采用配对t检验。P<0.05认为差异有显著意义。
结果：
1.-般资料患者平均年龄43岁±8岁(24岁～52岁),身高163 cm±5cm(157cm～176cm),平均体重指数25kg·m~(-2)±3kg·m~(-2)(19kg·m~(-2)～29kg·m~(-2))。平均手术时间80±36min(23～150min),丙泊酚总用量219±81mg,七氟醚平均吸入浓度3.0％±1.5％。
2.麻醉诱导期OAA/S评分随着丙泊酚镇静程度的加深,脑电参数都有不同程度的降低。对RE、SE与BIS三者进行组内比较,与OAA/S1分相比,RE和SE在OAA/S2分时差异均无显著意义,OAA/S3分、4分、5分时差异均有显著意义(P<0.05);BIS在OAA/S2分、3分、4分和5分时差异均有显著意义(P<0.05)。与OAA/S2分相比,RE和BIS在OAA/S3分、4分和5分时差异均有显著意义(P<0.05);SE在OAA/S3分时差异无显著意义,OAA/S4分和5分时差异均有显著意义(P<0.05)。OAA/S评分与RE、SE和BIS的Spearman相关系数分别为r_(RE)=0.7643、r_(SE)=0.7372和r_(BIS)=0.8602,r_(BIS)与r_(RE)和r_(SE)之间差异有极显著意义(P<0.01),而r_(RE)与r_(SE)之间差异无显著意义。
3.熵指数和BIS数值变化RE、SE、BIS的基础值分别为97±1,89±2和96±4,诱导开始后逐渐下降,气管插管后5 min分别为41±10,40±10,41±9。气管插管即刻RE、SE、BIS数值较插管前均明显升高,其中RE值升高最明显(P<0.01),随后恢复到插管前水平。整个过程SE始终比BIS、RE低,但SE、RE、BIS值的整个变化趋势几乎一样。麻醉诱导气管插管期间RE、SE与BIS数值线性相关,BIS与RE和SE的相关系数为0.858和0.837。
4.血压、心率和脉搏氧饱和度的变化麻醉诱导后意识消失时,MAP较基础值显著降低(P<0.01),气管插管后1min MAP较插管前显著升高(P<0.01),气管插管后1min的MAP较插管前平均升高23％。气管插管后HR数值较插管前显著增加(P<0.01),插管后即刻和插管后1min的HR较插管前平均增加23％和20％。整个麻醉诱导插管期间SpO2数值无显著变化。 5.术后随访,患者均未出现术中知晓。
结论：
1.熵指数和BIS均能够及时有效反映麻醉诱导期间意识水平变化,两者与OAA/S评分高度相关,其中BIS与OAA/S评分的相关性最好。BIS和RE均能较好地区别意识清楚和意识消失的改变,而SE欠佳。
2.随着丙泊酚镇静水平的变化,BIS、RE和SE值均有变化,其中反应速度最快的是RE值,BIS和SE值较慢。
3.熵指数、BIS和血流动力学指标都能够及时反映气管插管刺激,其中RE值较SE、BIS值升高更明显、快速。
4.整个麻醉诱导插管期间熵指数与BIS呈线性相关。