腦電雙頻指數(shù)在臨床上的應(yīng)用進(jìn)展

羅 嬋，王雅麒，季 靜，陳 鵬

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科，吉林 長(zhǎng)春130033)

腦電雙頻指數(shù)(Bispectral index，BIS)主要反映大腦皮質(zhì)的興奮或抑制狀態(tài)及鎮(zhèn)靜催眠的信息[1]，不僅與正常生理睡眠密切相關(guān)，還能很好的監(jiān)測(cè)麻醉深度中的鎮(zhèn)靜成分。適宜的麻醉深度有益于患者圍術(shù)期安全，減少術(shù)后并發(fā)癥。腦電雙頻指數(shù)是臨床上應(yīng)用最早、最廣泛的麻醉深度監(jiān)測(cè)工具。大量的研究表明BIS不僅用于麻醉深度的監(jiān)測(cè)指導(dǎo)麻醉管理，還對(duì)心肺復(fù)蘇后神經(jīng)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、重癥監(jiān)護(hù)室的鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛以及睡眠深度的監(jiān)測(cè)等有一定的指導(dǎo)意義。

1 麻醉中BIS值的臨床指導(dǎo)意義

1.1 BIS監(jiān)測(cè)與麻醉蘇醒

深麻醉被認(rèn)為是蘇醒延遲的主要因素，也是影響術(shù)后康復(fù)的原因之一。有研究表明BIS指導(dǎo)組與對(duì)照組相比能夠明顯減少麻醉用藥和麻醉恢復(fù)時(shí)間[2]。Oliveira CR[3]等人篩選出17篇相關(guān)研究作出的分析表示BIS監(jiān)測(cè)能夠有效的減少拔管時(shí)間、減少時(shí)間和地點(diǎn)定向力恢復(fù)時(shí)間、減少在手術(shù)室和麻醉恢復(fù)室的停留時(shí)間。Chiang MH[4]等人的研究分析了26個(gè)相關(guān)臨床研究包含9537個(gè)患者，也得出了類似的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)BIS監(jiān)測(cè)組與非BIS監(jiān)測(cè)組相比，BIS監(jiān)測(cè)組能夠有效的減少麻醉恢復(fù)時(shí)間。早期蘇醒是全麻后的一個(gè)理想目標(biāo)，BIS監(jiān)測(cè)可預(yù)測(cè)麻醉深度和蘇醒時(shí)間，減少麻醉藥物用量，避免蘇醒延遲。

1.2 BIS監(jiān)測(cè)與術(shù)后死亡率

自2005年Monk[5]等人提出術(shù)中低血壓及長(zhǎng)時(shí)間深麻醉(BIS<45)與術(shù)后一年的死亡率存在相關(guān)性以后，麻醉過深是否會(huì)增加術(shù)后死亡率的這一觀點(diǎn)一直存在著爭(zhēng)議。2017年Maheshwari A[6]等人的研究中，8239名心臟手術(shù)患者根據(jù)其術(shù)中是否出現(xiàn)雙低(低BIS值、低血壓)將患者分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，與對(duì)照組的患者相比，其結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)增加了或者高于樣本均值；同時(shí)低BIS值、低血壓的持續(xù)累積時(shí)間增加了術(shù)后30天死亡的風(fēng)險(xiǎn)。McCormick PJ[7]等人也得出了相似的結(jié)論，雙低累積時(shí)間超過60 min的患者死亡的風(fēng)險(xiǎn)可能性是正?；颊叩膬杀叮p低的持續(xù)累積時(shí)間與術(shù)后死亡率密切相關(guān)。Willingham MD[8]等人研究結(jié)果顯示術(shù)后30天的死亡率，三低組(低BIS值、低血壓、低肺泡最小有效濃度)明顯高于非三低組(1.9%vs 0.4%)，三低的累積持續(xù)時(shí)間與死亡率增加有顯著的相關(guān)性。然而一些研究卻未能重現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果顯示“低BIS值、低血壓和低肺泡最小有效濃度”單獨(dú)或同時(shí)出現(xiàn)與術(shù)后死亡率之間沒有關(guān)系或可能有關(guān)系但不是因果關(guān)系可能是患者的自身情況和手術(shù)因素所導(dǎo)致的[9,10]。

原因可能是一些研究很可能存在與術(shù)后預(yù)后不良相關(guān)的可重復(fù)的腦電特征，如腦電抑制；當(dāng)一些特殊的腦電波形與低肺泡最小有效濃度或低血壓同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，這種相關(guān)性可能就會(huì)更高，所以關(guān)于低BIS值麻醉醫(yī)生應(yīng)該學(xué)會(huì)如何理解腦電圖的波形而不是單純的依賴計(jì)算出來的數(shù)值。關(guān)于這個(gè)問題是否有一個(gè)明確的結(jié)論是代表真正的因果關(guān)系，或者是附帶現(xiàn)象需要更多試驗(yàn)來驗(yàn)證。

1.3 BIS監(jiān)測(cè)與認(rèn)知障礙

術(shù)后認(rèn)知障礙是老年患者(年齡≥60歲)一種常見的術(shù)后并發(fā)癥可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)后不良增加死亡的風(fēng)險(xiǎn) 。造成術(shù)后譫妄和術(shù)后認(rèn)知功能障礙有很多原因，麻醉可能是導(dǎo)致圍術(shù)期認(rèn)知障礙的一個(gè)不可忽略的危險(xiǎn)因素。

有研究顯示BIS監(jiān)測(cè)下患者術(shù)后譫妄風(fēng)險(xiǎn)降低6%，術(shù)后3個(gè)月發(fā)生認(rèn)知障礙的風(fēng)險(xiǎn)降低3%[2]。在2018年P(guān)unjasawadwong Y[11]等人的證據(jù)也表明BIS指導(dǎo)的麻醉可以降低60歲及以上的患者出現(xiàn)術(shù)后譫妄的風(fēng)險(xiǎn)，減少3個(gè)月內(nèi)的術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生，這是基于對(duì)六個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)包括2929個(gè)年齡大于60歲的老年患者進(jìn)行分析所得出的結(jié)論。MacKenzie KK[12]等人的研究結(jié)果表明BIS監(jiān)測(cè)下的麻醉能降低38%的術(shù)后譫妄的發(fā)生，雖然兩者的聯(lián)系機(jī)制還有待確定，但是BIS監(jiān)測(cè)與術(shù)后譫妄的減少是具有相關(guān)性的，與術(shù)后認(rèn)知功能障礙之間的關(guān)系還有待更多的研究。Lu X[13]等人的研究結(jié)果認(rèn)為在60歲及以上的老年患者中術(shù)后認(rèn)知障礙的發(fā)生率在低BIS和高BIS組之間沒有明顯差異。但在2019年Quan C[14]等人在研究中將患者分為兩組，一組為深麻醉組BIS值在30-45，另一組為淺麻醉組BIS值在45-60，深麻醉組術(shù)后7天認(rèn)知功能障礙發(fā)生率明顯低于淺麻醉組(19.2%vs39.6%)，術(shù)后3個(gè)月認(rèn)知功能障礙發(fā)生率兩組之間無明顯差異；同時(shí)與術(shù)后認(rèn)知功能障礙相關(guān)的炎癥因子水平也驗(yàn)證了者一結(jié)果，在術(shù)后7天血漿蛋白炎癥因子水平深麻醉組明顯低于淺麻醉組，術(shù)后3個(gè)月血漿蛋白炎癥因子水平兩組間無明顯差異。一些研究[15,16]也得出了相似的結(jié)論，在BIS監(jiān)測(cè)下全憑靜脈麻醉或靜吸復(fù)合麻醉，深麻醉組與淺麻醉組相比能明顯降低老年患者術(shù)后7天認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率，降低術(shù)后炎癥因子水平減輕腦損傷。

麻醉深度與術(shù)后認(rèn)知功能之間的關(guān)系還存在著許多的爭(zhēng)議還需要大量的臨床研究來加以驗(yàn)證。但BIS監(jiān)測(cè)與非BIS監(jiān)測(cè)相比是有益于減少老年患者術(shù)后譫妄和認(rèn)知功能的發(fā)生。

1.4 BIS監(jiān)測(cè)與術(shù)中知曉

一些研究[17,18]發(fā)現(xiàn)麻醉過淺可能是導(dǎo)致術(shù)中知曉的主要原因，BIS監(jiān)測(cè)能夠明顯減少術(shù)中知曉的發(fā)生率，尤其是對(duì)于某些高?；颊?如有嚴(yán)重的系統(tǒng)疾病、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、使用高劑量的阿片類藥物的慢性疼痛患者等)和靜脈全身麻醉的患者。雖然術(shù)中知曉的發(fā)生率為0.1%-0.2%，但是一旦發(fā)生會(huì)給患者帶來嚴(yán)重的心理創(chuàng)傷[17]。Gao WW等人[19]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)BIS監(jiān)測(cè)組靜脈麻醉患者術(shù)中知曉發(fā)生率較非BIS監(jiān)測(cè)組低，BIS監(jiān)測(cè)在降低吸入麻醉患者術(shù)中知曉發(fā)生率方面沒有明顯優(yōu)勢(shì)，而在靜脈麻醉中具有顯著優(yōu)勢(shì)；而吸入麻醉患者術(shù)中BIS監(jiān)測(cè)組與非BIS監(jiān)測(cè)組的術(shù)中知曉發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然吸入麻醉患者術(shù)中應(yīng)用BIS監(jiān)測(cè)與呼氣末氣體監(jiān)測(cè)的肺泡最小有效濃度值臨床意義相近，但在吸入麻醉中對(duì)避免麻醉過深有一定的意義。

1.5 BIS監(jiān)測(cè)在兒童和老年患者中的特殊性

目前尚無一個(gè)準(zhǔn)確而又全面的反應(yīng)麻醉深度的工具，BIS值是一個(gè)比較可靠的反應(yīng)麻醉深度的測(cè)量方法。目前一般認(rèn)為BIS值在40-60之間是一個(gè)合適的麻醉深度。然而老人與兒童因?yàn)槠淠挲g、大腦的功能及結(jié)構(gòu)的差異，所以BIS的監(jiān)測(cè)有一定的不確定性。

1.5.1BIS監(jiān)測(cè)在兒童中的特殊性

嬰兒向成人的發(fā)育過程中腦電圖的振幅和頻率均不斷發(fā)生變化，BIS值評(píng)估小兒的麻醉深度具有一定的不確定性。J.Tokuwaka[20]等人的研究發(fā)現(xiàn)小于2歲的兒童用BIS監(jiān)測(cè)麻醉深度時(shí)不具有可靠性，建議BIS監(jiān)測(cè)用于2歲及以上的兒童。2017年Sciusco A[21]等人研究發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)月到12歲的兒童中，隨著年齡的增長(zhǎng)BIS監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度逐漸提高。BIS監(jiān)測(cè)在兒童麻醉中的意義有待于進(jìn)一步研究。

1.5.2BIS監(jiān)測(cè)在老年患者中的特殊性

老年人的BIS監(jiān)測(cè)也有其特殊性，Purdon PL[22]等人的研究顯示老年患者的腦電圖振幅明顯低于年輕的成年人，更容易出現(xiàn)腦電爆發(fā)抑制；大腦會(huì)隨著年齡的變化發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的正常變化，這些變化可能會(huì)影響麻醉所引起的腦電圖改變，基于腦電圖的麻醉深度指數(shù)可能使老年患者所需的劑量更大。在2016年一篇關(guān)于老年患者腦電雙譜指數(shù)的變化的研究中顯示，雖然BIS監(jiān)測(cè)不能反映老年患者腦電圖的退行性變化，但它可以反映個(gè)體對(duì)鎮(zhèn)靜催眠藥物的敏感性，如果在術(shù)中達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)值(40-60),麻醉藥可能被過量使用并導(dǎo)致老年患者出現(xiàn)腦電抑制[23]。Valence T[24]等人在研究中表示在老年患者中我們不應(yīng)該試圖保持BIS值在推薦的范圍內(nèi)，而是調(diào)整它們以適應(yīng)病人的需求。在現(xiàn)有的以腦電圖為基礎(chǔ)的BIS值沒有考慮年齡的因素，因此在老年患者中可能不準(zhǔn)確,可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的麻醉深度過深。

2 BIS在其他方面的應(yīng)用

2.1 BIS監(jiān)測(cè)在心肺復(fù)蘇后的應(yīng)用

EEG監(jiān)測(cè)腦缺血具有敏感性高、反應(yīng)迅速、方法簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。那么來自于EEG的BIS值或許也能為預(yù)測(cè)神經(jīng)組織損傷和保護(hù)神經(jīng)功能提供一些有價(jià)值的信息。Jouffroy R[25]等人在研究中發(fā)現(xiàn)BIS監(jiān)測(cè)可作為心臟驟?；颊吣X死亡的早期評(píng)估工具，心臟驟停后低BIS值與不良的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果有關(guān)，而BIS值為0是一個(gè)很好的預(yù)測(cè)腦死亡的指標(biāo)。Haesen J[26]等人的研究發(fā)現(xiàn)BIS監(jiān)測(cè)的簡(jiǎn)易腦電圖與標(biāo)準(zhǔn)腦電圖相比是幾乎沒有差異的，在用于識(shí)別心臟驟停后經(jīng)常出現(xiàn)的一些神經(jīng)精神癥狀中具有高度的準(zhǔn)確性，尤其是在心臟驟停后早期癲癇的識(shí)別中扮演重要的角色。Eertmans W[27]等人發(fā)現(xiàn)在心臟驟停的患者中，恢復(fù)自主循環(huán)后12小時(shí)內(nèi)平均BIS值小于25可能預(yù)示著不良的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果。BIS監(jiān)測(cè)與一些臨床表現(xiàn)相結(jié)合起來可能更有助于心肺復(fù)蘇治療后神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果的預(yù)測(cè)，早期識(shí)別神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后不良。

2.2 BIS監(jiān)測(cè)在重癥監(jiān)護(hù)室的應(yīng)用

鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛的評(píng)估對(duì)于重癥監(jiān)護(hù)室的患者來說是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，以往都是依靠患者的肢體動(dòng)作或生理表現(xiàn)比如心率、血壓等，但是這些方法并不能準(zhǔn)確的評(píng)估患者的鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛程度。Wang ZH[28]等人發(fā)現(xiàn)，BIS值<50和在刺激后BIS值<80是重癥監(jiān)護(hù)室行機(jī)械通氣的患者處于一個(gè)深度鎮(zhèn)靜的標(biāo)志，BIS監(jiān)測(cè)可以作為輔助手段使用成為早期篩查不合理的深度鎮(zhèn)靜的工具；作為一種輔助和替代的方法來評(píng)估鎮(zhèn)靜，比RASS鎮(zhèn)靜評(píng)分更為可靠并且能保持穩(wěn)定的鎮(zhèn)靜狀態(tài)[26]。Faritous Z[30]等人的研究表示BIS值與疼痛刺激存在一些潛在的聯(lián)系，BIS監(jiān)測(cè)有助于無意識(shí)行機(jī)械通氣的重癥監(jiān)護(hù)患者疼痛評(píng)估的分級(jí),BIS監(jiān)測(cè)值的變化與重癥監(jiān)護(hù)室疼痛觀察工具法(CPOT)的分?jǐn)?shù)是呈正相關(guān)的，比血流動(dòng)力學(xué)的變化更敏感和更有效。Shan K[31]等人的研究表明使用CPOT和BIS來評(píng)估嚴(yán)重腦損傷患者的疼痛，可以為不同的患者提供全面的疼痛評(píng)估。盡管許多的研究都發(fā)現(xiàn)疼痛刺激會(huì)引起B(yǎng)IS值明顯的改變，但是這個(gè)改變是否能在疼痛評(píng)估中發(fā)揮重要的臨床應(yīng)用價(jià)值還存在著一些爭(zhēng)議還需要更加深入的研究。

2.3 BIS監(jiān)測(cè)在睡眠深度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)(Polysomnography，PSG)是分析睡眠結(jié)構(gòu)的金標(biāo)準(zhǔn)，但是由于其在時(shí)間、設(shè)備、費(fèi)用等方面上的限制，并不常用于臨床。BIS值常被用來監(jiān)測(cè)麻醉深度，但由于在麻醉和自然睡眠時(shí)腦電圖特征的相似性，一些研究者將BIS值作為睡眠監(jiān)測(cè)工具進(jìn)行評(píng)估。大多數(shù)研究表明，在慢波睡眠中隨著睡眠深度的增加BIS值有所下降，但BIS值在睡眠階段之間的相關(guān)性存在差異。Giménez S[32]等人在研究中發(fā)現(xiàn)在慢波睡眠(Slow wave sleep，NREM)時(shí)BIS值隨睡眠深度的增加而降低(從N1期到N3期)，BIS值在快速眼動(dòng)睡眠(Rapid-eye-movement sleep，REM)期間增加,與睡眠階段N1和N2的值重疊,但是BIS監(jiān)測(cè)所提供的肌電活動(dòng)可以在需要時(shí)幫助識(shí)別REM和NREM的N1、N2階段。在Benissa MR[33]等人的研究中，BIS監(jiān)測(cè)在識(shí)別NREM，特別是N3期具有很高敏感性和特異性，但無法區(qū)分淺睡眠階段(N1)與REM或清醒狀態(tài)?；蛟S在以后的研究中使用BIS監(jiān)測(cè)與肌電圖或眼電圖相結(jié)合的方法，以區(qū)分不同的睡眠階段，能更好的監(jiān)測(cè)睡眠深度，并可作為睡眠監(jiān)測(cè)的一種替代方法，以減少多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的費(fèi)用和提高護(hù)理的能力。

3 總結(jié)

BIS值是通過對(duì)EEG進(jìn)行一系列復(fù)雜的分析而得出的數(shù)值，盡管BIS監(jiān)測(cè)還有很多不足之處，但是在現(xiàn)有的麻醉深度監(jiān)測(cè)手段中BIS監(jiān)測(cè)仍然具有重要的應(yīng)用價(jià)值。