麻醉意識深度指數(shù)在兒童射頻消融術中應用的臨床研究

李立晶 張建敏 胡 璟 任 藝 高 佳 王 芳

小兒快速型心律失常是小兒心臟內(nèi)科常見疾病，包括預激綜合征、房室結(jié)折返性心動過速、房性及室性早搏等，經(jīng)導管射頻消融術是目前最可靠的根治手段。 兒童往往需要全身麻醉下進行此類手術，而全身麻醉藥物和麻醉深度可能影響患兒的心臟電生理活動。 因此，選擇合適的藥物及控制適宜的麻醉深度，維持心律失常發(fā)作或可誘發(fā)性，是此類手術麻醉管理的關鍵。 目前臨床上使用的多種監(jiān)測麻醉深度的產(chǎn)品均根據(jù)成人腦電信號開發(fā)研制，其中大部分在兒科領域的適用性尚需評估。 腦電雙頻指數(shù)（bispectral index，BIS）從1996 年被美國食品與藥品管理局批準作為監(jiān)測麻醉深度和鎮(zhèn)靜水平的指標。 目前在兒科領域是研究最深入、應用最廣泛的腦電監(jiān)測指標。 有研究證明，BIS 對于1歲以上兒童的麻醉鎮(zhèn)靜具有同樣指導意義［1］。 麻醉意識深度指數(shù)（cerebral state index，CSI ）是近年來出現(xiàn)的一種新型監(jiān)測指標，是基于模糊邏輯理論的等級結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過對腦電圖（electroencephalogram，EEG）的頻率容量進行分析而得出一個無量綱的變量，其標度范圍同樣為0 ～100，數(shù)值越大，鎮(zhèn)靜深度越低，數(shù)值越小，鎮(zhèn)靜深度越高。 CSI 與BIS 工作原理不同，但CSI 電極片具有抗干擾性能較好，價格較低的特點［2］。 目前在兒科麻醉中，有關CSI 的研究甚少，本研究旨在評價麻醉深度監(jiān)測在兒童射頻消融術中的應用效果，并為CSI 用于兒童麻醉監(jiān)測的可行性提供參考依據(jù)。

材料與方法

一、一般資料

本研究選擇2019 年9 月至2019 年12 月在首都醫(yī)科大學附屬北京兒童醫(yī)院行心臟射頻消融手術的患兒36 例，年齡7 ～15 歲，平均（9.7 ±2.4）歲，ASAⅠ或Ⅱ級。 患兒術前均未使用藥物，無器質(zhì)性心臟病，排除神經(jīng)系統(tǒng)疾病及精神類藥物用藥史。本研究已獲得本院醫(yī)學倫理委員會批準（編號：2020-K-017），患兒家屬均簽署知情同意書。

二、方法

由一名麻醉醫(yī)師實施麻醉，另一位醫(yī)師負責數(shù)據(jù)收集。 患兒術前在病房開放靜脈通路，入室后連接PHILIPS 監(jiān)護儀監(jiān)測HR、MAP、SpO2、體溫。 清潔額頭皮膚后，在同方向粘貼CSI（一次性無創(chuàng)腦電傳感器，廣西威力方舟技術有限公司）和BIS（一次性腦電傳感器，兒童型，Covidien LLc）電極片，采用Drager 麻醉機實施麻醉。 使用ASPECT 公司BISVISTA 監(jiān)測儀連續(xù)監(jiān)測BIS，全憑靜脈三通靜脈監(jiān)控自動注射系統(tǒng)（廣西威力方舟科技有限公司）行CSI 和肌松監(jiān)測（四個成串刺激比率，TOFr）并輸注丙泊酚（批號：16ND3865，F(xiàn)reseniusKabi 公司，奧地利）和瑞芬太尼（批號：90A08031，宜昌人福藥業(yè)，中國）。 誘導階段靜脈注射丙泊酚2.5 mg/kg，苯磺順阿曲庫銨（批號：190426AK，江蘇恒瑞公司，中國）0.1 mg/kg，芬太尼（批號：91D03131，宜昌人福藥業(yè)，中國）1 μg/kg，患兒意識消失，TOFr ＜5%后行氣管插管術，連接呼吸機行機械通氣。 呼吸參數(shù)為VT 8 ～10 mL/kg，RR 16 ～24 次/min，吸呼比1 ∶1.5，維持PETCO2在35 ～45 mmHg。 誘導結(jié)束后，采用閉環(huán)全憑靜脈麻醉，Paedfusor 模型，設定BIS 目標區(qū)間為60 ～70，計算機根據(jù)BIS 值反饋調(diào)控輸注丙泊酚速度。 同時，恒速泵輸注瑞芬太尼，速度為0.25 ～0.33 μg·kg-1·min-1，術中負責實施麻醉的醫(yī)師根據(jù)患兒血流動力學變化調(diào)整瑞芬太尼輸注速率。術畢調(diào)高BIS 目標區(qū)間為65 ～75，瑞芬太尼輸入速度不變。 術畢撤出消融導管，按壓穿刺點滿5 min，止血完成后，停止輸注丙泊酚及瑞芬太尼。 術中采用體表體溫監(jiān)測，理想范圍為36℃～37.2℃，低于36℃會使用Bair Hugger 升溫系統(tǒng)進行保溫處理；高于37.2℃會進行物理降溫。 圍術期發(fā)生嚴重并發(fā)癥者，或90 min 內(nèi)結(jié)束手術者退出本研究。

三、觀察指標

記錄患兒入室時（T1）、誘導完成時（T2）、手術開始時（T3）、手術30 min（T4）、手術60 min（T5）、手術90 min（T6）、停藥時（T7）、拔除氣管插管時（T8）、出室前（T9）的CSI、BIS，并記錄T7～T9的改良清醒鎮(zhèn)靜評分（Modified Observers Assessment of Alertness/Sedation scale，MOAA/S）（表1）。 同時記錄患兒藥物過敏、反流、誤吸、氣道痙攣、術中知曉、術后躁動等術中、術后不良事件及處理方法。

表1 改良清醒鎮(zhèn)靜評分Table 1 Modified observers assessment of alertness/sedation score

四、統(tǒng)計學處理

采用SPSS21.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)的整理與分析。 符合正態(tài)分布資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，不符合呈正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)和四分位間距表示［M（P25，P75）］。 計數(shù)資料采用例數(shù)和百分比（%）表示。 相同時間點正態(tài)分布資料的比較采用配對樣本t檢驗，非正態(tài)資料比較采用符號秩和檢驗。對雙變量呈非正態(tài)分布的計量資料，采用Spearman相關。 以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

所有患兒中，只有1 例室性早搏患兒術中未能成功誘發(fā)心律失常，手術開始后45 min 終止手術，未能完成觀察被排除，有效樣本量共35 例。 入組患兒中男童19 例，女童16 例；平均身高（143.5 ±16.0）cm；平均體質(zhì)量（37.5 ±15.7）kg。 術后有1 例在病房出現(xiàn)頭痛，自訴視物不清，行頭顱相關輔助檢查后未見異常，對癥處理，第2 天不適感消失，其余患兒圍術期未出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥，隨訪均無術中知曉。

T1時點所有患兒MOAA/S 評分為5 分，T2～T6時間段內(nèi)所有患兒評分為1 分，T7時點停藥進入復蘇階段，此時MOAA/S 評分為1 分的患兒占比為100%；T8時點，3 分的患兒占43%（15/35），4 分的患兒占54%（19/35），5 分的患兒占3%（1/35）；T9時點，4 分的患兒占34% （12/35），5 分的患兒占66%（23/35），見表2。

表2 不同時間點MOAA/S 評分比較［n（%）］Table 2 Comparison of MOAA/S at different timepoints［n（%）］

T1～T2誘導期與T3～T6維持期，CSI 與BIS 的Spearman 相關系數(shù)分別為0.87 和0.84（P＜0.05），呈高度相關； T7～T9復蘇期CSI 與BIS 的Spearman相關系數(shù)為0.69（P＜0.05），呈中度相關，見圖1 至圖3。

T1、T3～T5時CSI 低于BIS（P＜0.05），T8～T9時CSI 高于BIS（P＜0.05），T2、T6和T7時，CSI、BIS差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表3。

表3 不同時間點BIS 和CSI（±s）Table 3 Values of BIS and CSI at different timepoints（±s）

表3 不同時間點BIS 和CSI（±s）Table 3 Values of BIS and CSI at different timepoints（±s）

注 *數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，表中數(shù)值為M［P25，P75］

時間點BIS CSI t／z 值P值T1 98.00［97.00，98.00］*86.66 ±6.92-4.63＜0.001 T2 52.37 ±10.13 51.25 ±10.78 1.06 0.30 T3 52.89 ±7.81 48.69 ±9.24 4.04＜0.001 T4 63.40 ±3.34 60.43 ±8.14 2.91 0.01 T5 63.91 ±2.70 60.49 ±7.53 3.63＜0.001 T6 64.31 ±2.60 63.06 ±6.53 1.39 0.17 T7 65.80 ±4.98 67.49 ±9.04-1.47 0.15 T8 75.74 ±3.84 89.80 ±7.31-11.36＜0.001 T9＜0.001 80.54 ±5.73 92.94 ±4.01-10.56

圖1 誘導期CSI 與BIS 相關性分析的散點圖 圖2 維持期CSI 與BIS 相關性分析的散點圖Fig.1 Scatter plot of correlation analysis between CSI and BIS during induction Fig.2 Scatter plot of correlation analysis between CSI and BIS during maintenance

圖3 復蘇期CSI 與BIS 相關性分析的散點圖 圖4 各時間點CSI、BIS 散點趨勢圖Fig.3 Scatter plot of correlation analysis between CSI and BIS during recovery Fig. 4 Scatter trends of CSI and BIS at different timepoints

T7～T9復蘇期時，CSI 與MOAA/S 的Spearman相關系數(shù)為0.77，呈中度相關（P＜0.05）；BIS 與MOAA/S 的Spearman 相關系數(shù)為0.75，呈中度相關（P＜0.05）。 從整體趨勢圖看，CSI 在復蘇期上揚幅度大于BIS，見圖4。

討 論

小兒快速型心律失常是心內(nèi)科常見疾病，若藥物控制效果不良，頻繁發(fā)作可致心臟擴大，嚴重者可引起心功能衰竭，經(jīng)導管射頻消融術是目前唯一的根治手段。 射頻消融術一般先行心臟電生理檢查，即經(jīng)深靜脈放置電極并送至心臟冠狀竇、希氏束和右心室等部位，通過電刺激以標測異常激動點或者折返環(huán)的位置，然后輸入一定電流，損毀心律失常病灶或阻斷折返途徑，從而達到治療的目的。這類手術需要很高的精確性，要求患兒有很好的配合度，因此兒童往往需要在全麻下行手術治療。 作者經(jīng)過前期大量手術觀察，發(fā)現(xiàn)麻醉過深易導致心律失常消失或難以誘發(fā)，與張菊等［3］觀點一致。 同時，此類手術具有對患兒疼痛等刺激較輕，對肌肉松弛等無過多要求的特點。 本研究以BIS 目標區(qū)間為60 ～70，目標值為65，由靶控泵根據(jù)BIS 反饋值自動調(diào)控注藥速度，避免麻醉過深及丙泊酚血漿濃度的過高導致波動。 此BIS 目標值與王嶸等［4］在評價BIS 監(jiān)測在導管室小兒射頻消融術中應用的范圍類似。 在射頻消融手術中控制合適的麻醉深度至關重要，因此選擇適宜的麻醉深度監(jiān)測方法也一直是研究熱點。

隨著醫(yī)療技術和麻醉技術的不斷發(fā)展，麻醉深度的監(jiān)測手段越來越多，也越來越成熟。 BIS 在臨床應用20 余年，通過不斷的研究，已經(jīng)成為現(xiàn)今臨床運用最廣泛的腦電監(jiān)測指標之一，是目前被大多數(shù)成人、兒科麻醉醫(yī)師認可的麻醉深度監(jiān)測指標［5］。 盡管如此，BIS 尚存在一定的問題，并不能稱為麻醉深度監(jiān)測的金標準。 例如BIS 值計算需要獲取腦電信號的整體特征，不能及時反映即刻變化，有研究認為BIS 在預測體動方面缺乏優(yōu)勢［6］。 由于麻醉、鎮(zhèn)靜下的腦電動態(tài)特性尚未得到很好的研究，大腦皮層不同部位激活速度不同，從而不同監(jiān)測產(chǎn)品在監(jiān)測過程中會不可避免地出現(xiàn)不夠準確、滯后等現(xiàn)象［7］。 CSI 是一種較新型的麻醉深度、鎮(zhèn)靜程度監(jiān)測指數(shù)，其算法與BIS 不同。 它具有從腦電圖的時域分析（突發(fā)比率）和頻域分析（α 比率、β比率和β-α 比率）得出的四個子參數(shù)［8］。 CSI 將子參數(shù)作為一種自適應神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)輸入。 這種推理系統(tǒng)的優(yōu)點是，它不是假定一種潛在的數(shù)字函數(shù)來推斷EEG 值和患兒的臨床狀態(tài)之間的聯(lián)系。CSI 在成人的靜脈麻醉或吸入麻醉研究中普遍被認為其作為麻醉深度的監(jiān)測手段之一，效果確切。Jensen 等［9］進行了成人丙泊酚麻醉下，CSI 與丙泊酚效應室靶濃度和患兒的警覺鎮(zhèn)靜評分的關系研究，認為CSI 可以很好地反映出丙泊酚麻醉深度。Cho 等［8］在成人地氟醚麻醉中，觀察研究了CSI 與BIS 在麻醉過程中不同吸入濃度下的監(jiān)測數(shù)值，認為CSI 可以作為BIS 的良好替代品。

CSI 與其他監(jiān)測產(chǎn)品一樣，是基于成人腦電研究的結(jié)果，在兒童領域應用的相關研究較少，文獻能檢索到七氟醚麻醉下BIS 與CSI 兩種監(jiān)測方法的比較研究［2，10］。 牛學功等［2］通過對3 ～12 歲兒童行不同七氟醚麻醉濃度下的麻醉深度監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)CSI能準確反映3 歲以上兒童七氟醚麻醉深度，為臨床提供一種有效的監(jiān)測麻醉深度的方法。 在靜脈麻醉方面，還沒有在兒科中對BIS 和CSI 麻醉過程中不同階段的相關性進行研究。 本研究中，使用了靜脈麻醉，并分析不同麻醉階段BIS 與CSI 相關性?；純菏褂昧税⑵愃幬锇ㄕT導階段的少量芬太尼和維持階段常規(guī)劑量的瑞芬太尼。 關于阿片類藥物對麻醉深度監(jiān)測的影響，有很多研究認為阿片類藥物不會引起明顯的腦電抑制現(xiàn)象，丙泊酚與常用鎮(zhèn)痛劑量阿片類藥物合用時，丙泊酚仍對中樞神經(jīng)系統(tǒng)鎮(zhèn)靜起主導作用，其鎮(zhèn)靜作用仍可通過麻醉深度監(jiān)測設備如BIS 來體現(xiàn)，高劑量阿片才會出現(xiàn)較明顯的腦電抑制［11］。 肌松藥對BIS 值的影響有一些研究，但仍以成人為主。 肌松藥對CSI 的影響尚缺乏研究。 Sanavia 等［12］開展了在兒童中使用肌松藥對BIS 影響的臨床研究，認為持續(xù)輸注肌松藥會對BIS 值產(chǎn)生輕微影響，但不干擾其對患兒的意識監(jiān)測。 本研究中，因為此類手術對肌肉松弛沒有要求，所以只在誘導時給予單次誘導量肌松藥，手術過程中都不需要追加。 觀察到在給予肌松藥后75 min 以內(nèi)，所有患兒的TOF 都能恢復到90%以上。 本研究觀察到在患兒清醒時，CSI 明顯低于BIS，在此階段評判患兒意識狀態(tài)的效果不如BIS，這與Fuentes 等［10］觀察結(jié)果一致；麻醉誘導過程中，從散點趨勢圖可以觀察到，CSI 與BIS 下降趨勢相同，但CSI 下降幅度更大，誘導完成后短時間內(nèi)，CSI仍有一段下降；麻醉維持過程中，CSI 與BIS 走形趨勢相同，麻醉維持期時間點數(shù)值多數(shù)低于BIS，如果在兒童靜脈麻醉中單純使用CSI 監(jiān)測，應考慮使用不同的參數(shù)范圍作為維持指標；麻醉蘇醒階段，從趨勢圖可以看出，CSI 的上升速度要比BIS 快，上升幅度也更高，從CSI、BIS 分別與MOAA/S 的相關系數(shù)及散點圖可以看出，CSI 反映意識狀態(tài)恢復的靈敏度優(yōu)于BIS。

對于兒童來講，神經(jīng)系統(tǒng)仍在不斷發(fā)育和完善中，近年對于全身麻醉藥物對發(fā)育中的大腦是否具有毒性的爭議也一直未間斷［13，14］。 選擇準確的麻醉深度監(jiān)測量化指標，能夠減少麻醉藥物用量，降低潛在神經(jīng)系統(tǒng)損傷風險。 CSI 對于淺麻醉的及時、準確反應在臨床工作中具有很重要的意義。 如本次研究的心臟電生理射頻消融術，是否能夠?qū)⒙樽砩疃瓤刂圃谝粋€較淺的水平，是異常心臟起搏能否被誘發(fā)，進一步進行消融操作的重要影響因素之一。 但如果控制不當，麻醉過淺會造成患兒術中知曉，遺留心理創(chuàng)傷和精神疾病，或術中出現(xiàn)體動反應造成患兒身體損害［15］。 在此種手術中進行麻醉深度監(jiān)測顯得格外重要，不僅能夠協(xié)助麻醉醫(yī)師調(diào)控適宜的麻醉深度，對于隨時可能出現(xiàn)的麻醉過淺，CSI 還能夠及時反應做出提示，便于麻醉醫(yī)師立即作出判斷、調(diào)整用藥，避免出現(xiàn)不良事件。 除此以外，其他很多手術，例如兒童脊柱側(cè)凸矯治術中，雖然為避免術中脊髓損傷，已經(jīng)普遍應用神經(jīng)電生理監(jiān)測，但在兒童領域應用的監(jiān)測失敗率高于成人，或監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)嚴重異常時，仍要通過傳統(tǒng)術中喚醒方式明確是否存在脊髓受損［16］。 從作者既往多年的術中喚醒經(jīng)驗看，BIS 對于喚醒階段的預測效果欠佳，很多患兒在喚醒時刻與麻醉狀態(tài)下BIS 數(shù)值相差不大，CSI 的及時反應就能夠為喚醒提供有效的參考。

在麻醉監(jiān)測領域，各種監(jiān)測方法各有優(yōu)勢，但也存在不足。 在兒童領域中，使用最多的還是BIS。本研究通過CSI 與BIS 的觀察比較發(fā)現(xiàn)，盡管二者的算法存在較大差異，但在學齡兒童，這兩種監(jiān)測方法在丙泊酚、瑞芬太尼靜脈麻醉過程中總體走向趨勢一致，能夠很好反映麻醉深度的變化。 在患兒清醒階段，CSI 數(shù)值普遍低于BIS，但在預測蘇醒方面，CSI 更具有優(yōu)勢。 需要注意的是，現(xiàn)有的任何一種麻醉深度監(jiān)測方法，在兒科使用過程中都需考慮年齡、藥物等因素。 關于CSI 在兒科麻醉中的應用，還有不同年齡階段的適用性以及不同藥物的影響等問題需要進一步研究。

綜上所述，在兒童靜脈麻醉狀態(tài)下，CSI 與BIS具有良好的相關性，應用于心臟射頻消融手術中，能夠協(xié)助調(diào)控適宜的麻醉深度，利于心律失常誘發(fā)。 CSI 在預測蘇醒階段更具優(yōu)勢，有良好的應用前景。