腦電雙頻指數(shù)在豬腹腔鏡手術(shù)麻醉監(jiān)測中的應用

李多丹 華修國

（上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院，上海 200240）

腦電雙頻指數(shù)（Bispectral Index，BIS）是在腦電圖（Electro Encephalo Graph，EEG）的基礎上，將腦電圖的功率和頻率經(jīng)雙頻分析作出的混合信息擬合成一個最佳數(shù)字（用0～100表示），即BIS值[1]。一般認為，BIS值為100表示清醒狀態(tài)，處于80～100之間為正?；顒訝顟B(tài)，處于60～80之間表示鎮(zhèn)靜狀態(tài)，處于40～60之間為理想的麻醉狀態(tài)，小于40則大腦可能出現(xiàn)爆發(fā)抑制，當腦部的電活動完全消失時則BIS值為0。鑒于BIS能較好地反映麻醉藥物或鎮(zhèn)靜藥物對大腦皮層功能的影響，對預測體動、術(shù)中知曉以及意識的消失和恢復都具有一定的靈敏度，且可指示麻醉用藥量，故BIS已成為判斷鎮(zhèn)靜水平和監(jiān)測麻醉深度較為準確的方法[2-3]，被廣泛應用于人醫(yī)臨床。

近年來，微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展迅速，腹腔鏡技術(shù)作為微創(chuàng)手術(shù)之一，具有創(chuàng)傷小、可視化、恢復快、少疼痛的特點，受到了醫(yī)生和患者的青睞。實驗動物豬是目前適用于腹腔鏡手術(shù)開發(fā)、手術(shù)器械臨床前實驗、教學演練各環(huán)節(jié)最為理想的模型。對實驗動物豬進行手術(shù)中的麻醉監(jiān)測，不僅直接關(guān)系到手術(shù)成功率和實驗數(shù)據(jù)的準確性，還對指導麻醉藥物調(diào)節(jié)、降低實驗動物意外死亡、提高實驗動物福利等方面具有重要意義。同時，傳統(tǒng)的麻醉深度監(jiān)測方法是通過觀察記錄患者的生命體征（如心率HR、血氧飽和度SpO2、收縮壓SAP、舒張壓DAP、平均動脈壓MAP、瞳孔反射、呼吸頻率、眼球位置等）進行綜合判斷[4]；而根據(jù)Geudel麻醉深度分類法，心率和血壓在麻醉興奮期升高，隨后隨著麻醉深度的增加而逐漸降低[5]，SpO2值在95%～100%之間為正常狀態(tài)，在90%～94%之間為低氧狀態(tài)，低于90%為缺氧狀態(tài)[6]；但傳統(tǒng)的麻醉深度監(jiān)測方法至今未有統(tǒng)一的標準，這使得麻醉監(jiān)測具有一定的主觀性和局限性，易導致麻醉深度過低或過高。在此背景下，筆者對BIS在豬腹腔鏡手術(shù)麻醉監(jiān)測中的應用進行了研究，旨在探索BIS是否適用于實驗豬的腦電監(jiān)測，并指導實驗豬的麻醉深度?，F(xiàn)將相關(guān)研究情況報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

選取健康的“約克夏”白豬12頭，體重在24～29 kg，均購自上海甲干生物科技有限公司。主要藥品和設備包括：舒泰50（法國維克）、異氟烷（江蘇恒豐強）、鹽酸塞拉嗪（華牧動保）、呼吸麻醉機（深圳邁瑞，型號為WATO EX-20）、BIS監(jiān)測儀（柯惠醫(yī)療）、腹腔鏡設備（卡爾史托斯）。

1.2 實驗方法

1.2.1 動物鎮(zhèn)靜與BIS監(jiān)測

將12頭白豬隨機分為4組，分別為對照組(舒泰50聯(lián)合鹽酸賽拉嗪麻醉)、異氟烷低劑量組(ISO 1.5%)、異氟烷中劑量組（ISO 2.0%）、異氟烷高劑量組（ISO 2.5%）。實驗豬在手術(shù)前均禁食12 h，手術(shù)開始前均進行術(shù)前鎮(zhèn)靜，鎮(zhèn)靜藥物及劑量統(tǒng)一為舒泰50（2 mg/kg）、鹽酸塞拉嗪（1 mg/kg）、硫酸阿托品（0.04 mg/kg），15 min后，將動物俯臥位置于麻醉準備區(qū)域的操作臺上，于耳緣靜脈置入22G靜脈留置針建立靜脈通道，滴注乳酸鈉林格溶液。將實驗豬前額、兩側(cè)顳骨至頂骨的皮膚充分備皮，按照圖1所示位置將BIS電極貼片固定[7]，其中，位點1貼于前額正中，位點4貼于左側(cè)眉骨正上方，位點3貼于左側(cè)眼角線后方的凹陷內(nèi)，位點2貼于位點1和4位點連線的中點，并將電極與信號接收器和腦電監(jiān)測儀主機相連接，然后將血氧監(jiān)測探頭夾在豬舌尖處以監(jiān)測心率（HR）和血氧飽和度（SpO2）等。

圖1 BIS電極貼片黏貼部位示意圖

1.2.2 誘導與維持麻醉

鎮(zhèn)靜給藥后25 min進行誘導麻醉，靜脈推注10%異丙酚溶液(2 mg/kg)，進行氣管插管，連接呼吸麻醉機進行純氧機械通氣，潮氣量（Tidal Volume，VT）為10 mL/kg，呼吸頻率（Respiratory Rate，RR）為15次/min，吸呼比為1∶2，氧補償流量為1 L/min。對照組實驗豬靜脈追加舒泰50（3 mg/kg）和鹽酸塞拉嗪（1 mg/kg）用于維持麻醉，其他組實驗豬按照相應異氟烷劑量進行吸入維持麻醉，隨后通過股動脈進行有創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測。維持麻醉給藥后10 min，開始建立氣腹并實施腹腔鏡膽囊切除術(shù)，氣腹壓力設定為10 mmHg，氣體流量為2 L/min。手術(shù)進行1 h時，釋放氣腹壓力10 min后結(jié)束手術(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)采集與分析

監(jiān)測指標：分別于誘導麻醉前（T0）、維持麻醉10 min（T1）、手術(shù)開始 15 min（T2）、手術(shù)開始30 min（T3）、手術(shù)開始 60 min（T4）、結(jié)束氣腹10 min(T5)5個時間點記錄實驗豬的BIS值和HR、SpO2、SAP、DAP、MAP的數(shù)值。

采用統(tǒng)計學分析軟件GraphPad Prism5對T0～T5時間點的BIS、HR、SpO2、MAP數(shù)值進行單因素方差分析和組間t檢驗，p＜0.05代表差異顯著，數(shù)據(jù)以±s形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié) 果

2.1.1 實驗豬基本情況

由表1可知，4組實驗豬（每組3頭，共12頭）均成功完成手術(shù)，各組實驗豬體重無明顯差異（p＞0.05）。

表1 四組實驗豬的體重比較

2.1.2 各組實驗豬BIS值比較

由表2可知，各組實驗豬在T0時間點時，BIS值均在80左右，無顯著差異（p＞0.05）。T1時間點較T0時間點，各組實驗豬的BIS值均有所下降，但4個組間差異不顯著（p＞0.05）。T2～T5時間點，對照組與ISO 1.5%組實驗豬在各時間點的BIS平均值均維持在60以上，這兩個組間差異不顯著（p＞0.05）； ISO 2.0%組實驗豬在各時間點的BIS平均值維持在40～50之間，均顯著低于對照組（p＜0.05）；ISO 2.5%組實驗豬在各時間點的BIS平均值維持在30以下，也均顯著低于對照組（p＜0.05）。

表2 四組實驗豬在不同時間點的BIS值對比

2.1.3 各組實驗豬的HR、SpO2、SAP、DAP、MAP數(shù)值比較

由表3可知，在6個時間點，各組實驗豬的HR和SpO2數(shù)值均在正常范圍之內(nèi)，其中，各組間的SpO2數(shù)值無明顯差異；在T1～T5時間點，僅ISO 2.5%組實驗豬的HR均顯著低于對照組（T1時間點時p＜0.01，T2～T5時間點時p＜0.001）。各組實驗豬的MAP數(shù)值表現(xiàn)為ISO 1.5%組＞對照組＞ISO 2.0%組＞ISO 2.5%組，其中，ISO 1.5%組在T2～T5時間點均顯著高于對照組（p＜0.05 )，而ISO 2.5%組在T1時間點、T3～T5時間點均顯著低于對照組。

表3 四組實驗豬在不同時間點的HR、SpO2、SAP、DAP、MAP指標對比

進一步分析各組實驗豬在T0～T5時間點的HR、SpO2、MAP變化趨勢可知，T1時間點較T0時間點各組實驗豬的HR均下降，隨后ISO 1.5%組和ISO 2.0%組實驗豬的HR表現(xiàn)均較其他兩組平穩(wěn)；各組實驗豬的SpO2在各時間點均維持在95%以上，表明實驗豬無低氧和缺氧狀態(tài)；ISO 1.5%組與ISO 2.0%組實驗豬的MAP表現(xiàn)一直平穩(wěn)，但在T5時間點各組實驗豬的MAP均較T4時間點有所下降，但僅對照組與ISO 1.5%組間存在顯著差異。

2.2 分 析

以上結(jié)果表明，在豬腹腔鏡手術(shù)麻醉監(jiān)測中應用BIS，能夠得到穩(wěn)定的讀數(shù)，BIS值與異氟烷麻醉濃度具有相關(guān)性，即隨著異氟烷麻醉濃度的升高而降低，表明BIS能較準確地反映豬麻醉后的腦電活動水平。對照組與ISO 1.5%組實驗豬的BIS平均值一直維持在60以上，表明實驗豬麻醉深度不足；而ISO 2.5%組實驗豬的BIS值過低（＜30），且心率與血壓均有顯著下降，表明實驗豬麻醉過深；以ISO 2.0%組實驗豬的表現(xiàn)較好，其BIS值一直控制在適合手術(shù)的區(qū)間內(nèi)（40～60），且可獲得穩(wěn)定的心率和血壓，麻醉效果優(yōu)于其他組，表明在豬腹腔鏡手術(shù)時應用濃度為2.0%的異氟烷麻醉效果較佳。

傳統(tǒng)的麻醉深度監(jiān)測方法主要依靠心率和血壓。在本實驗中，ISO 2.0%組實驗豬的HR除在T1時間點顯著低于對照組外，在其他時間點均與對照組間均無明顯差異，再加上ISO 2.0%組實驗豬的MAP在各時間點均與對照組間無明顯差異，表明單純依靠HR和MAP來判斷麻醉效果存在局限性，其靈敏度低于僅依靠BIS值判斷。

關(guān)于豬的麻醉方法，國內(nèi)外已有一些報道，目前常用的靜脈麻醉劑有氯胺酮聯(lián)合賽拉嗪、舒泰、丙泊酚等，異氟烷吸入麻醉和靜吸復合的麻醉方式也均能獲得良好的麻醉效果[8-9]。本實驗中，在T0時間點，各組實驗豬在鎮(zhèn)靜后仍有意識且腦電維持較高水平（80左右），而在T1時間點后，不同的麻醉方式得到的結(jié)果存在顯著差異，這進一步表明BIS值能真實反映實驗豬的腦電水平。

異氟烷在小型巴馬豬麻醉中的應用已有文獻報道，在小型豬中，異氟烷麻醉濃度選用2.0%較為合適，但對“約克夏”白豬麻醉效果的研究較少[10]。本實驗結(jié)果表明，濃度為2.0%的異氟烷同樣適用于“約克夏”白豬的手術(shù)麻醉，且腦電活動水平也證明了其麻醉效果的可靠性。

對比T5時間點與T4時間點各組實驗豬血壓的變化情況發(fā)現(xiàn)，腹腔鏡手術(shù)由于增加了腹腔壓力，可能會引起實驗豬全身血流動力學變化（如血壓升高），這就導致在腹腔鏡手術(shù)中通過傳統(tǒng)方式來判斷麻醉深度易出現(xiàn)誤判，而通過BIS值的監(jiān)測來輔助判斷麻醉深度，能增加安全性和可靠性。

綜上，BIS能夠用于豬的麻醉深度監(jiān)測，且在手術(shù)中能根據(jù)BIS值來及時調(diào)節(jié)麻醉藥物劑量，從而防止實驗豬出現(xiàn)腦部抑制，這避免了死亡的發(fā)生。但BIS用于臨床麻醉深度監(jiān)測時也存在一些不足，且會受到多種因素的影響。例如，手術(shù)刺激水平上升、使用外源性腎上腺素等均可使BIS值增高，大量使用肌松劑或低血糖等也可能會引起B(yǎng)IS值下降，進而影響麻醉深度的真實性，故BIS在實驗豬上的應用還需進一步實驗驗證。

3 結(jié) 論

本實驗結(jié)果表明，BIS能用于豬的麻醉深度監(jiān)測，且BIS值與異氟烷濃度存在相關(guān)性；鑒于對照組和異氟烷低劑量組的實驗豬麻醉過淺，而高劑量組的實驗豬麻醉過深，故在豬腹腔鏡手術(shù)時，以中劑量異氟烷吸入麻醉（ISO 2.0%）最為合理，麻醉效果較好，且BIS值可控制在理想范圍內(nèi)。