17、麻醉深度监测与调控葛圣金

AAI和BIS均不能准确地反映氯胺酮的 麻醉作用
Ge SJ, Zhuang XL等： Can J Anesth 2003; 50: 1017-1022
AAI数值受肌源性因素的影响
七氟醚—瑞米芬太尼—阿曲库铵 心脏手术麻醉时听觉诱发电位指数和双频
指数的变化
100
90
80
70
60 AAI
BIS
50
乙醚麻醉
➢ 麻醉—乙醚麻醉时病人的状态 ➢ 乙醚麻醉—金标准：全麻状态是由一系列可辨别的
生理状态所组成的，它可以与适合于人体手术的乙 醚所致的状态相比较。不依赖于任何原理，可以作 为一种参考或者金标准。
1987年
Prys-Roberts
美国麻醉科医师协会
全麻 麻醉科医师严密监测无意识
的病人并根据情况给与相应的控制 和治疗措施。
二、麻醉深度监测
当前临床常用指标
➢血流动力学指标 ➢瞳孔大小 ➢流泪 ➢出汗 ➢呼出末二氧化碳波形
麻醉深度监测技术
✓AEP ✓EEG (pEEG) ✓EMG ✓HRV ✓IFT (isolated forearm technique) ✓SLEC(spontaneous lower esophageal
▪ Capitanio L, Jensen EW, Filligoi GC, et al. On-line analysis of averaged AEP, autoregressive (ARX) modeled AEP and spectral edge frequency of EEG for monitoring depth of anaesthesia. Methods Inf Med 1997; 36: 311-314.
➢MLAEP波形有明确的解剖学定位。
许多研究均显示 MLAEP是监测镇静深 2 度极具前途的方法。
1
0
Na Nb
1. (Baseline) 3. (Ramsay=6) 4. (Ramsay=4)
Amplitude [uV]
-1 -2
0
Pa
20
40
60
Latency [ms]
80
100
提取并计算出MLAEP指数的模式有两种：
EMG Calc.
BS% Calc.
AAI 临床实用研究结果
Litvan H, Jensen EW等：Acta Anaesthesiol Scand. 2002; 46: 245-251.
Struys MM, Jensen EW等：Anesthesiology. 2002; 96: 803-816.
➢ 此后许多麻醉工作者开始描述一些体征来反映一定的麻醉深 度，而这些体征大多均与肌肉张力和反射有关。
➢ 1942年，肌松药开始在临床广泛应用，以前的判断标准已 不再适用。
术中知晓
▪ 1945年Lancet社论为标志 ▪ 麻醉危险在此之前100年是过深 ▪ 麻醉危险在此之后是过浅
认知功能
1990年～1993年，Griffins和Jessop：
竞争状态一览
Aspect
产品:
BIS XP
技术:
双频指数，指示意识水平
市场:
1996年美国 1997年欧洲 2000年日本
优点
进入市场较早 通过OEM认证
缺点
原理不明
Danmeter
产品:
A-Line AEP监护仪
技术:
听觉诱发电位，指示意识水平
市场:
2000年9月引入欧洲 2001年进入中国 2001年进入美国等市场
AAI BIS与N2O
Barr G, Anderson R等： ➢无论单用或与其他麻醉药联合运用，N2O均不
改变BIS值（Br J Anaesth. 1999; 82: 827830. ）;
➢呼气末N2O浓度在40%以上时的AAI值显著小 于浓度在10%以下的值（Anaesthesia. 2002; 57: 736-739. ）。
经典的移动时间平均数模式（MTA model），耗 时约45 s；
新型的外因输入自动回归模式（ARX model）， 耗时约2~6 s 。近来，外因输入自动回归模式提取 的听觉诱发电位指数（AAI）已逐渐试用于临床监 测麻醉/镇静深度。
MTA模式的两大缺陷
➢信号噪声比（SNR）与波形重叠次数的平方 根成正比。如果SNR是1：20，则256次重叠 SNR将升高至4：5。如果1次波形扫描需80 ms，单重叠256次就需20 s；
22252555
33303000
33353555
000
222
PP22
444
666
888
111000
No
6666
7777
Naa
---000..2.22
NNbb
---000..4.44
NN22
---000..6.66
NN11
MLAEP在监测镇静/麻醉方面较自发 脑电有解剖学和生理学上的优点：
➢MLAEP是大脑对声音刺激的主动反应；
①有意识的知晓，有显性记忆 ②有意识的知晓，无显性记忆 ③无意识的知晓，无显性记忆，有隐性记忆 ④无知晓
合适的麻醉深度?
1990年Stanski: 当一种或几种麻醉药的浓度达到足以满 足手术并使病人舒适的效应时
个人理解
麻醉深度
➢是麻醉与刺激共同作用于人体而产生的一种 人体受抑制状态的程度。
➢随着麻醉与刺激强度各自消长，麻醉深度处 于相应的动态变化之中。
Litvan H, Jensen EW等：Anesthesiology. 2002; 97: 351-358.
Ge SJ, Zhuang XL等：Br J Anaesth. 2002; 89: 260-264.
Alpiger S, Helbo-Hansen HS等：Acta Anaesthesiol Scand. 2002; 46: 252-256.
优点
已证实的技术 麻醉药品生产商接受的技术 ALARIS销售网络遍布全美国 欧洲CE认证 中国SDA(1)20012210221 美国FDA510(K)：K010965
缺点
目前国内外临床报告相对较少
熵（Entropy）
➢熵于1948年由Shannon提出用于信息技术和 通讯。
麻醉深度监测与调控
葛圣金 复旦大学附属中山医院麻醉科
请问：
✓麻醉？？？
✓麻醉深度？？？
一、概念——麻醉
麻醉
➢ 一世纪，希腊哲学家Dioscorides首先使用 ANESTHESIA来描述毒参茄属植物引起的昏睡状态。
➢ 1846年，Oliver Wendell Holmes使用 ANESTHESIA描述一种能实施外科手术的新现象， 即病人对手术创伤不能感知。至此，“麻醉”概念 正式形成。
➢单纯移动平均方法并不能有效获取MLAEP的 信息，虽然对MTA模式做出了一些改进，但 仍需250~500次原始波形叠加来获取满意的 MLAEP。
ARX和MTA模式以及BIS的测算延迟时间
清醒 睡眠
30 -60 秒 2- 6 秒
ARX- 指数 AAI
BIS分析 移动时- 间平均数模式
总的延迟时间
▪ 传统的移动时间平均数模式: 30~60 秒 ▪ 外因输入自动回归模式: 2~6 秒
听觉 通道
2
I II
IV V
III
000..6.66
000..5.55
000..4.44
VI
000..3.33
000..2.22
000..1.11
Po
5555
11110000
11115555
000..8.88
PPaa
PP 000..6.66
11
000..4.44
000..2.22
000
22220000
➢ 现代全麻技术主要是催眠药、镇痛药及肌松药的联合应用。 ➢ 药物的不同组合主要是依赖于所拥有药物的种类、给药的方式和所
给药物各自相对应的量。
一、概念——麻醉深度
麻醉深度
➢ 1847年，Plomley首先明确提出“麻醉深度”： 陶醉 兴 奋 深麻醉。
➢ Guedel经典的乙醚麻醉分期：痛觉消失期（Analgesia）， 兴奋谵妄期（Delirium），外科手术期（4级）（Surgical stage）和呼吸麻痹期（Respiratory analysis）。
全麻状态的组成成分
➢ 从临床作用的角度:
➢ 意识丧失（Unconsciousness） ➢ 制动（Immobility） ➢ 镇痛（Analgesia） ➢ 对病人的无伤害 (Not harming the patient)
➢ 从全麻临床实施的角度:
➢ 全麻的实施多是不同药物的组合，以使药物的副作用尽可能地降低 并达到最佳的麻醉效果。
新特征1
敏感性增加：
➢使用听觉诱发电位/脑电图/爆发抑制信息 的复合AAI指数 ➢自动音量控制 ➢按需电极阻抗检查
新特征2
屏幕上显示更多信息：
➢脑电图 ➢爆发抑制曲线 (BS%) ➢脑干听觉诱发电位 ➢AAI 菜单翻滚功能 ➢0-99 或 0-60 的AAI 范围
复合 AEP/EEG信息 以及音量控制
ARX模式的发展历程
▪ 最早用于军事与勘测：直升机上摄像
▪ Mr. Erik Weber Jensen在上世纪攻读生物医 学工程博士时开始将ARX方法用于提取听觉 诱发电位
ARX模式AEPindex早期文章
▪ Jensen EW, Lindholm P, Henneberg SW. Autoregressive modeling with exogenous input of middle-latency auditory-evoked potentials to measure rapid changes in depth of anesthesia. Methods Inf Med 1996; 35: 256-260.
Urnonen E, Jensen EW等：Acta Anaesthesiol Scand 2000; 44: 743–748.
Ge SJ, Zhuang XL等：Acta Anaesthesiol Scand. 2003; 47: 466-471.
MÄÄTTÄNEN H, ANDERSON R等：Acta Anaesthesiol Scand 2002; 46: 882–886.
▪ Jensen EW, Nebot A, Caminal P, et al. Identification of causal relations between haemodynamic parameters, auditory evoked potentials and isoflurane by means of fuzzy logic. Br J Anaesth 1999; 82: 25-32.
A-line 1.5版本信号处理过程
A-line Electrodes
AMP
A/D
900 x
Converter Sec.
Signal OK?
BP filter AEP
25-65 Hz
Estimate SNR
MTA256 sweeps
If snr low Smooth
signal
MTA18 sweeps
HR
MAP 40
30
20
10
0
INDUCT B
UNCON B INTUBA
INTU A
B INCI
INCI A
B STERN
STERN A
B CPB
CPB A
15 CPB
30 CPBຫໍສະໝຸດ RET THERB OFF
OFF 15A
IRE BW
IRE W A
END
A-line最新版本： 听觉诱发电位监护仪///2
AAI & BIS
➢AAI 1.6版本：听觉诱发电位、爆发抑制、自 发脑电信息；
➢BIS XP版本：自发脑电、爆发抑制信息、临 床经验与应用资料；
➢BIS反映整个大脑皮层的抑制程度，是一种 综合性计算结果；
➢AAI反映从内侧膝状体和初级听觉皮层产生 的中潜伏期听觉诱发电位波幅与潜伏期的变 化，是大脑对声音刺激的主动反应；波形有 明确的解剖学定位。
If snr low Smooth
signal
Calculate my
Show SNR bar/symbols
Signal OK?
ARX
Yes
MODEL
No
AAI Calc.
Reject
Yes No
Reject
Bandpass filter EMG
65-85 Hz
Bandpass filter Burst Suppr. 1-35 Hz
contractions)
➢自发及诱发脑电技术在麻醉深度监测 中的运用
Consciousness & Brain Activity
BIS是第一个得到 FDA批准的用于监 测药物镇静催眠作 用的特殊技术。
BIS分析计算流程
EEG
BIS
功率谱分析
双频分析 爆发抑制
基于以前 麻醉数据 库的经验 性分析