動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者術(shù)后應(yīng)用頻譜熵指數(shù)監(jiān)測(cè)鎮(zhèn)靜深度的研究

雷偉健 黃雪芳 劉錦儀 楊經(jīng)文

[摘要]目的通過與 Richmond 躁動(dòng)鎮(zhèn)靜評(píng)分（RASS）比較，評(píng)估頻譜熵指數(shù)，分析該指數(shù)對(duì)動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血（aSAH）鎮(zhèn)靜深度監(jiān)測(cè)的價(jià)值，評(píng)價(jià)其可行性。方法在2019年1月至2020年4月，選擇廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院 ICU 二區(qū)就診的aSAH介入栓塞術(shù)后患者60例，使用丙泊酚和右美托咪定鎮(zhèn)靜處理，并行量化腦電圖監(jiān)測(cè)頻譜熵指數(shù)，每隔30 min 進(jìn)行 RASS 評(píng)分，并記錄同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的頻譜熵指數(shù)，觀察頻譜熵指數(shù)與 RASS 評(píng)分指標(biāo)，分析兩種指標(biāo)的相關(guān)性。標(biāo)準(zhǔn)繪制受試者工作特征（ROC）曲線為 RASS<-3分，評(píng)分以確定鎮(zhèn)靜適度時(shí)所對(duì)應(yīng)的最適頻譜熵指數(shù)。結(jié)果aSAH患者鎮(zhèn)靜期間頻譜熵指數(shù)與 RASS 評(píng)分呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.925（ P <0.001），57.045為 ROC 曲線上相對(duì)的鎮(zhèn)靜適度與鎮(zhèn)靜過度最佳截?cái)帱c(diǎn)的頻譜熵指數(shù)，敏感度為83%，特異度為90%，曲線下面積（AUC）指標(biāo)理想，為0.927。結(jié)論 RASS 與頻譜熵指數(shù)兩種指標(biāo)之間存在明顯的相關(guān)性，能在臨床上用于aSAH患者鎮(zhèn)靜深度的監(jiān)測(cè)。

[關(guān)鍵詞]頻譜熵指數(shù); Richmond 躁動(dòng)鎮(zhèn)靜;動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血;鎮(zhèn)靜深度

[中圖分類號(hào)] R743.35? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A?? [文章編號(hào)]2095-0616（2022）09-0176-04

Postoperative application of frequency spectrum entropy index to monitor sedation depth in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage

LEI? Weijian??? HUANG? Xuefang??? LIU? Jinyi??? YANG? Jingwen

Department of Intensive Care Unit， the Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Qingyuan People's Hospital， Guangdong， Qingyuan 511500， China

[Abstract] Objective To investigate the feasibility of the frequency spectrum entropy index in monitoring the sedation depth in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage （aSAH） by comparing it with the Richmond agitation-sedation scale （RASS）. Methods A total of 60 aSAH patients with interventional embolization admitted to the Intensive Care Unit （ICU）Ⅱ of the Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University from January 2019 to April 2020 were selected as study subjects. They were sedated with propofol and dexmedetomidine， and the frequency spectrum entropy index was monitored by quantitative electroencephalogram. The RASS score was evaluated every 30 minutes， and the frequency spectrum entropy index at the same time point was recorded. The correlation between the frequency spectrum entropy index and the RASS score was analyzed， and the optimal frequency spectrum entropy index for moderate sedation was determined by plotting the receiver operating characteristic （ROC） curve with the RASS score <-3 as the standard. Results The frequency spectrum entropy index was positively correlated with the RASS score when aSAH patients were at sedation status， with a correlation coefficient of 0.925（P <0.001）. The spectral entropy at the best cut-off point between moderate and excessive sedation on the ROC curve was 57.045， with a sensitivity of 83%， specificity of 90%， and area under the ROC curve of 0.927. Conclusion The spectral entropy is well correlated with sedation score in RASS， and can be applied clinically to monitor the sedation depth in aSAH patients.

[Key words] Frequency spectrum entropy index; Richmond Agitation-Sedation Scale; Aneurysmal subarachnoid hemorrhage; Sedation depth

動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血（aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH）患者常常因疼痛、手術(shù)創(chuàng)傷、有創(chuàng)插管、機(jī)械通氣等因素容易造成應(yīng)激性損傷、再發(fā)顱內(nèi)出血以及人機(jī)不協(xié)調(diào)等風(fēng)險(xiǎn)，鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜有助于控制患者的焦慮、躁動(dòng)和疼痛，減輕應(yīng)激性損傷，提高機(jī)械通氣的人機(jī)協(xié)調(diào)性[1]。目前，主觀評(píng)分系統(tǒng)是臨床上常見的方法，可應(yīng)用于鎮(zhèn)靜深度評(píng)價(jià)中，其中， Richmond 躁動(dòng)鎮(zhèn)靜評(píng)分（Richmond agitationand-sedation scale，RASS）是應(yīng)用最廣泛的，其信度與效度均良好，而鎮(zhèn)靜躁動(dòng)評(píng)分（sedation- agitation scale， SAS）亦具有較好信效度[2-3]。但此類采取評(píng)分量表的評(píng)分方法往往有較大的主觀性，需要有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)護(hù)工作者評(píng)估，目前客觀鎮(zhèn)靜監(jiān)測(cè)的手段不多，頻譜熵指數(shù)能夠監(jiān)測(cè)麻醉鎮(zhèn)靜深度，全身麻醉時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到抑制，能有效監(jiān)測(cè)全新的參數(shù)[4]。本研究旨在通過量化腦電圖監(jiān)測(cè)頻譜熵指數(shù)，與 RASS 進(jìn)行比較，分析兩者的相關(guān)性，研究頻譜熵監(jiān)測(cè)aSAH患者鎮(zhèn)靜深度的可行性。

1資料與方法

1.1一般資料

納入2019年1月至2020年4月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院 ICU 二區(qū)收治的aSAH介入栓塞術(shù)后患者共60例，其中男32例，女28例，平均年齡（61.40±6.60）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前 HUNT-HESS 評(píng)分[5] Ⅰ～Ⅱ級(jí)，簽知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：肝腎功能衰竭、濫用酒精以及吸毒患者。

1.2方法

納入的受試患者均給予呼吸機(jī)輔助呼吸以及連接量化腦電圖監(jiān)護(hù)儀（美國尼高力公司，系列號(hào)： KAN8158030），試驗(yàn)開展前，應(yīng)用酒精消毒盤狀電極，給予徹底消毒，對(duì)頭皮進(jìn)行清潔，應(yīng)用國際腦電圖學(xué)會(huì)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電極、10～20系統(tǒng)、8導(dǎo)聯(lián)記錄背景腦電、32通道放大器進(jìn)行安裝，開機(jī)進(jìn)行頻譜熵監(jiān)測(cè);入組患者均給予鎮(zhèn)靜治療，鎮(zhèn)靜方案為給予患者丙泊酚（廣東嘉博制藥公司，國藥準(zhǔn)字 H20205049，規(guī)格：50 ml ∶1 g），實(shí)施靜脈注射，劑量為1 mg/kg，基礎(chǔ)劑量誘導(dǎo)深鎮(zhèn)靜（RASS 評(píng)分<-3分），然后給予患者右美托咪定（江蘇恒瑞醫(yī)藥公司，國藥準(zhǔn)字 H20130093，規(guī)格：1 ml ∶100μg），實(shí)施靜脈泵入，劑量為0.5μg/（kg ·h）。病情平穩(wěn)后可停用鎮(zhèn)靜藥物直至患者清醒后拔除氣管插管。

1.3觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由專業(yè)的 ICU 醫(yī)生或護(hù)士在本試驗(yàn)研究期間，每30分鐘記錄一次患者 RASS 以及相應(yīng)的頻譜熵?cái)?shù)值，根據(jù)鎮(zhèn)靜評(píng)分劃分（-5～0分）可分為6級(jí)，清醒組（0分），鎮(zhèn)靜適度組（-3～- 1分），鎮(zhèn)靜過度組（﹤-3分），同時(shí)分別統(tǒng)計(jì)各級(jí)的頻譜熵?cái)?shù)值。計(jì)算靈敏度及特異度，靈敏度=真陽性例數(shù)/（真陽性+假陰性）例數(shù)×100%;特異度=真陰性例數(shù)/（真陰性+假陽性）例數(shù)×100%。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用 SPSS 22.0分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ x ±s）表示，行 t 檢驗(yàn)，P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。頻譜熵指數(shù)、RASS 評(píng)分指標(biāo)之間的相關(guān)性應(yīng)用 Spearman 相關(guān)性分析。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲線，對(duì)過度最佳截?cái)帱c(diǎn)、鎮(zhèn)靜適度兩者所多應(yīng)的頻譜熵指數(shù)進(jìn)行確定。

2結(jié)果

2.1頻譜熵指數(shù)與RASS評(píng)分鎮(zhèn)靜分級(jí)的相關(guān)性分析

在對(duì)60例患者鎮(zhèn)靜期間的監(jiān)測(cè)記錄中共得到256個(gè)符合研究意義 RASS 評(píng)分（-5～0分）及其對(duì)應(yīng)的頻譜熵指數(shù)，頻譜熵指數(shù)與 RASS 評(píng)分在整個(gè)觀察時(shí)間段內(nèi)都有明顯相關(guān)性，在總鎮(zhèn)靜期間，兩者相關(guān)系數(shù)為0.925（ P <0.001），提示兩者相關(guān)性良好。頻譜熵指數(shù)與 RASS 評(píng)分呈正相關(guān)，即頻譜熵指數(shù)越大，RASS 評(píng)分越高，鎮(zhèn)靜程度越輕。見表1。

2.2鎮(zhèn)靜適度時(shí)頻譜熵指數(shù)的臨界值

繪制 ROC 曲線標(biāo)準(zhǔn)為， RASS 評(píng)分<-3分，曲線下面積（AUC）為0.927（ P <0.001），ROC 曲線上所對(duì)應(yīng)的鎮(zhèn)靜適度與鎮(zhèn)靜過度最佳截?cái)帱c(diǎn)的頻譜熵指數(shù)值為57.045，特異度、敏感度分別為90%、83%。見圖1、表2。

3討論

蛛網(wǎng)膜下腔出血是神經(jīng)疾病重癥監(jiān)護(hù)室（NICU）常見的危重癥疾病，本病發(fā)病急，病情可快速進(jìn)展，且易引發(fā)一系列并發(fā)癥，致殘率、病死率高，嚴(yán)重危害人民健康[6]。動(dòng)脈瘤破裂是蛛網(wǎng)膜下腔出血的最常見原因，動(dòng)脈瘤破裂出血進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔，對(duì)腦膜產(chǎn)生刺激，以及造成顱內(nèi)壓增高可引起劇烈頭痛癥狀，患者可能存在煩躁等精神問題，可能原因是繼發(fā)血管痙攣所引起的額葉、中線結(jié)構(gòu)受累，進(jìn)而引發(fā)一系列精神問題，在 NICU 中，aSAH患者需要接受鎮(zhèn)靜治療，患者的疼痛程度可經(jīng)適度鎮(zhèn)靜得以緩解，有助于讓患者在安靜的狀態(tài)下積極完成治療，動(dòng)脈瘤再破裂風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步下降，對(duì)預(yù)后具有明顯的改善作用[7]。但過度鎮(zhèn)靜，會(huì)產(chǎn)生低血壓、呼吸抑制、使得呼吸機(jī)使用風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增加等癥狀，患者停藥后，其意識(shí)恢復(fù)時(shí)間可得到延長(zhǎng)[8]。

臨床上對(duì)于腦損傷患者鎮(zhèn)靜藥物的選擇上，多應(yīng)用一些不損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，且藥物作用持久，藥效消除快。常用鎮(zhèn)靜藥物包括丙泊酚、巴比妥類等。鎮(zhèn)靜藥物各有特點(diǎn)，個(gè)體差異大，鎮(zhèn)靜的深淺程度難以把控[9]。監(jiān)測(cè)鎮(zhèn)靜深度對(duì)危重患者具有重要的作用，目前臨床上應(yīng)用廣泛，能使患者維持較淺的鎮(zhèn)靜深度，是臨床中最新版本指南的推薦方法[10]。因此，鎮(zhèn)靜的監(jiān)測(cè)能夠避免鎮(zhèn)靜過深。本研究在鎮(zhèn)靜藥物上選擇丙泊酚和右美托咪定為臨床常用鎮(zhèn)靜藥物，其中，丙泊酚可快速見效，藥物持續(xù)后，其半衰期未見延長(zhǎng)趨勢(shì)，藥物作用能快速消除，是麻醉的常見藥物，也可應(yīng)用于深度鎮(zhèn)靜的藥物。另外，該藥物能夠使腦代謝下調(diào)，其也可以使顱內(nèi)壓呈現(xiàn)明顯降低趨勢(shì)。右美托咪定屬于中樞α2受體激動(dòng)劑，該藥物具有鎮(zhèn)痛的作用，其也具有弱鎮(zhèn)痛之效。該藥物能夠使患者獲得鎮(zhèn)靜，同時(shí)維持患者意識(shí)清醒，對(duì)呼吸抑制效果不具有明顯性，有助于維持淺鎮(zhèn)靜，據(jù)臨床數(shù)據(jù)研究顯示，右美托咪定有助于幫助顱腦創(chuàng)傷患者撤離機(jī)械通氣[11]。

監(jiān)測(cè)頻率熵指數(shù)時(shí)，需要先將原始腦電圖向數(shù)字化方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換可借助快速傅里葉轉(zhuǎn)換取得功率譜，而后利用 Shannon 公式，計(jì)算功率譜中特定的頻率，各值綜合即為頻率熵指數(shù)[12]。大腦活動(dòng)狀態(tài)是經(jīng)原始腦電圖信號(hào)加以反映的，清醒下的表現(xiàn)比較復(fù)雜，且不具有規(guī)律。而患者處于麻醉或是睡眠狀態(tài)下，大腦的活動(dòng)則更為規(guī)律。原始腦電圖需要借助（EEG）來進(jìn)行分析[13]，通過測(cè)量較低頻率的腦電圖信號(hào)，反映大腦受抑制狀態(tài)。腦電綜合分析數(shù)據(jù)的頻譜熵指數(shù)反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)狀態(tài)，正常范圍為0～91，隨著數(shù)值增大，提示患者意識(shí)狀態(tài)逐漸清醒，在麻醉狀態(tài)下，當(dāng)頻譜熵指數(shù)高于60時(shí)提示意識(shí)水平麻醉偏淺，應(yīng)增加鎮(zhèn)靜藥劑量。若低于40時(shí)，提示麻醉較深，若均處于40～60，則表明意識(shí)水平適當(dāng)[14-15]。本研究在動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者上通過量化腦電圖監(jiān)測(cè)頻譜熵指數(shù)，與 RASS 評(píng)分比較，兩者有一定相關(guān)性，能反映aSAH患者的鎮(zhèn)靜深度，同時(shí)頻譜熵指數(shù)監(jiān)測(cè)aSAH患者鎮(zhèn)靜適度與過度最佳截?cái)帱c(diǎn)57.045，與上述研究相符。

綜上所述，頻譜熵與 RASS 評(píng)分有較好的相關(guān)性，頻譜熵?cái)?shù)值增大，提示患者意識(shí)狀態(tài)逐漸清醒。頻譜熵具有臨床上用于aSAH患者鎮(zhèn)靜深度監(jiān)測(cè)的潛在運(yùn)用價(jià)值。然而受限于本研究病例數(shù)較少的原因，頻譜熵是否對(duì)于不同人群是否有效，還有待進(jìn)一步通過擴(kuò)大研究樣本量進(jìn)行驗(yàn)證。另外頻譜熵與鎮(zhèn)靜是否受到其他因素的影響也需進(jìn)一步討論。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃清海，楊鵬飛.中國動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血診療指導(dǎo)規(guī)范[J].中國腦血管病雜志，2016，13（7）：384-392.

[2] Robinson D，Thompson S，Bauerschmidt A，et al.Dispersion in Scores on the Richmond Agitation and Sedation Scale as a Measure of Delirium in Patients withSubdural Hematomas[J].Neurocrit Care，2019，30（3）：626-634.

[3] Ball J，F(xiàn)raserGL，PuntilloK，et al.Clinical practiceguidelines for the management of pain， agitation， and delirium inadult patients in the intensive care unit[J].CritCare Med，2013，41（1）：263-306.

[4]朱玉梅.熵指數(shù)監(jiān)測(cè)在老年全身麻醉下行腹部手術(shù)患者中的應(yīng)用[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥，2020，27（13）：121-124.

[5] Ghosh S， Dey S，Maltenfort M， et al .Impact ofHunt-Hess grade on the glycemic status of aneurysmal subarachnoid hemorrhage patients[J].Neurol India，2012，60（3）：283-287.

[6]楊勁，周怡興.影響動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血預(yù)后因素研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代醫(yī)院，2021，21（0）：1297-1300.

[7]李斐，陳謙學(xué).中腦周圍非動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血的臨床特點(diǎn)[J].國際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志，2018，45（1）：14-17.

[8]李深譽(yù)，陽永東，嚴(yán)峻，等.鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜對(duì)重癥蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦代謝的影響[J].河北醫(yī)學(xué)，2017，23（1）：111-114.

[9]李奕冉，孫玉明，俞衛(wèi)鋒，等.深鎮(zhèn)靜在重型顱腦損傷患者治療中的臨床價(jià)值研究[J].中華全科醫(yī)學(xué)，2017，15（9）：1463-1465.

[10] Xu J，Wu J，Yan H.Application of inter， rofessionalcare model in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage[J].Journal of Nursing Management，2020，8（4）：797-803.

[11] Grof T M，Bledsoe KA . Evaluating the us e ofdexmedetomidine in neurocritical care patients[J]. Neurocrit Care，2010，12（3）：356-361.

[12] Chua M，A Enri?quez-Marulanda，Gomez-Paz S，et al.Sodium Variability and Probability of Vasospasm in Patients with Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage[J].Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases，2022，31（1）：106186.

[13] Jantti V，AlahuhtaS.Spectral entropy what has it todo with anaesthesia， and the EEG[J].Br J Anaesth，2004，93（1）：150-151.

[14] Viertioja H，Maja V，Sarkela M，et a1.Description ofthe entropy algorithm ∞ applied in the Datex-Ohmeda S/5 Entropy Module[J].Acta AnaesthesiolScand，2004，48（2）：154-161.

[15] Vakkuri A，Yli-Hankala A，Sandin R，et a1.Spectralentropy monitoting is associated with reduced propofol afle and faster emergence in propofol—nitrous oxide- alfentanil anesthesia[J].Anesthesiology，2005，103（2）：274-279.

（收稿日期：2021-07-20）