基于體征信號分析的麻醉深度評價方法研究

高銀祥（云南省祿豐縣第二人民醫院，云南祿豐651200）

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基于體征信號分析的麻醉深度評價方法研究

高銀祥
（云南省祿豐縣第二人民醫院，云南祿豐651200）

【摘要】目的研究麻醉深度中，體征信號起到的作用。方法將2014年2月～2015年2月我院收治的行麻醉手術的患者26例采用根據腦電體征信號分析麻醉深度的方法，對麻醉深度進行評價，分析腦電體征信號在判斷麻醉深度中起到的作用。結果26例患者采用腦電體征信號評估麻醉深度的方法，能夠明確得出腦電值隨著麻醉深度的逐漸加深而減少的數值，進而通過腦電值信號判斷麻醉深度。結論體征信號分析患者手術時的麻醉深度，能夠全面判斷患者的麻醉深度，指導麻醉用藥。

【關鍵詞】體征信號；麻醉深度；評價方法

在臨床手術過程中，麻醉起到了關鍵性作用，能夠使患者在手術過程中保持靜態，并感受不到創口帶來疼痛。為了防止患者在手術過程中恢復意識，保證手術的順利進行，需要在手術過程中對患者的體征進行觀察和監測[1]。麻醉深度的監測有肉眼觀察和儀器實時監測兩種。儀器實時監測中的腦電信號監測具有復雜性，是一種新的手術室內測量體征的方法，通過大腦信號發出的變化，反映出大腦在生理、病理、不同藥物作用下的變化，直接反映出中樞神經系統的活動，進而對大腦活動的狀態進行區分[2]。本文將2014年2月～2015年2月我院收治的行手術患者26例作為研究對象，用腦電體征信號分析26例患者的麻醉深度，現將結果報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

2014年2月～2015年2月我院收治的行麻醉手術的患者26例，男14例，女12例，年齡在22～63歲之間，平均年齡為（52.1±6.3）歲，所有患者ASA分級均為Ⅰ～Ⅱ級，所有患者的心功能、肝功能、肺功能、腎功能均基本正常，無酗酒及長期服用藥物史，無癲癇或其他慢性神經生理性疾病及精神性疾病，在手術前均未接受任何鎮靜、鎮痛藥物的使用。兩組患者及家屬均知曉我院本次研究內容，并同意參與我院本次研究，均已簽署研究同意書。

1.2方法

26例患者在手術前禁食時間不能少于8小時，在進入手術室前靜脈注射生理鹽水5～7ml/kg，滴注速度為2ml/kg·h。在進入手術室的30min前，肌肉注射阿托品0.5mg。進入手術室后，開通靜脈通道，用0.05mg/kg咪唑安定、2mg/kg丙泊酚、3μg/kg芬太尼、1mg/kg卡肌寧聯合靜脈注射誘導，然后快速進行氣管插管，機械通氣，患者的呼吸頻率控制在12～20次/分，潮氣量在8～10mg/kg，使患者吸入純氧和濃度為1%的異氟醚，保證患者的麻醉深度在合適的范圍。在手術過程中，麻醉師根據患者的體征變化，間斷地注射芬太尼和卡肌寧。

1.3腦電信號采集

腦電信號采集使用的是美國CADEELL公司生產的32導聯EASYⅡ腦電采集系統，頻率為400Hz，信號頻段為0.16～70Hz，A/D轉換的精度為16位。腦電點擊的放置方法為國際10/20的標準，同步采集的腦電信號為四導雙極導聯的FpI-Cz、FpZ-Cz、C3-CZ、C4-CZ[3]。

1.4分析方法

1.4.1 KC復雜度根據公式

計算序列，通過計算得出的結果結果衡量有限序列與隨機序列兩組序列的相似度。

對于（0，1）序列，當n→∞時，其復雜度c（n）趨向一個定值b（n），而且b（n）是時間序列的漸進行為，采用歸一化的方法，用b（n）歸一化c(n)，得出復雜度KC，也就是:KC= c(n) / b(n)

本研究中是利用2值化KC復雜度進行的分析。

1.4.2小波包

令Ψ0（t）=Φ（t），Φ（t）表示小波變換的尺度函數，Ψ（t）表示小波母函數，假設原始信號長度是m·2N點，f（t）則信號的完全重構可以用公式表示:

公式中的i為節點號，j為分解級數。

是腦電信號在j級k點的小波包分解系數。

1.5評價標準

評價麻醉程度的標準是通過患者對切皮刺激發生的反應情況，主要是體動、呼吸模式、血流動力學參數三個方面發生的具體變化。患者若對切皮刺激沒有發生明顯的反應，那么監測到的血流動力學、心電、血樣飽和度、呼氣末二氧化碳分壓均在正常值的范圍內，進而說明患者的麻醉深度處在合理范圍內[4]。

2結　果

患者進入手術室后，在麻醉誘導時期，從清醒的狀態進入全麻狀態，大腦狀態在生理上發生了巨大的變化，腦活動受到麻醉藥的抑制作用。26例患者在清醒狀態時，通過公式計算得出結果為腦電值較高，范圍為0.5左右，在麻醉后腦電值下降，數分鐘后，患者切皮刺激反應消失，腦電值下降到0.2～0.3之間，此后，26例患者均處在適度麻醉的狀態中，腦電值在0.2～0.3范圍間波動。

3討　論

隨著醫學技術的發展，肌松劑、鎮靜藥、鎮痛藥被大量的應用在臨床治療上，這就導致麻醉師對患者麻醉程度的判斷成為關鍵。臨床手術的麻醉是保證患者在手術過程中安全、無痛，在良好的條件下接受手術。麻醉師在手術室根據對患者的監測信息，如瞳孔、呼吸、心率、血壓、分泌物、肌肉松弛度的觀察，對患者各項生命體征進行判斷，并根據判斷結果隨時調整、干預麻醉藥的使用量，使患者的生命體征處在正常的狀態或接近正常的狀態。但是麻醉藥物對患者的生理體征會造成一定的影響，患者在手術前使用鎮靜、鎮痛藥物、肌松劑、擬交感神經藥都會使麻醉師對患者的麻醉狀態判斷失誤。因此，對患者麻醉程度的判斷中，使用可靠的監測手段能夠避免麻醉過深或過淺，避免對患者造成不利的影響。麻醉過深會導致患者發生蘇醒延遲，增加不必要的經濟負擔，嚴重者會發生麻醉意外；麻醉過淺會使患者知曉術中過程，恢復疼痛感、應激反應過強，從而造成心理、精神上的損害，容易導致突發性的心血管疾病。

腦電信號作為體征信號的監測方法，通常是使用KC復雜度和小波包進行分析。KC復雜度是一種常用的計算方法，有Koloogorovl omplexity的稱呼，是根據已被定義的有限長二值序列的復雜度反應給定信號序列是否隨著數據長度增加而出現的新模式的速率，用一個有限序列與隨機序列的近似度進行衡量[5]。這種計算方法計算出的結果與信號幅值的大小沒有關系，但是能夠反映出腦電信號復雜程度。小波包是在小波變化基礎上提出的一種更為精細的信號分析方法，采用的是將高頻信號部分分解，根據信號特征選擇相應的頻帶及信號進行匹配，這無疑提高了時頻的分辨率。

本研究對患者的臨床數據進行分析，患者在手術接受麻醉誘導的前后，KC復雜度的變化較為靈敏，也就是在麻醉誘導之前，患者在清醒的狀態中腦電監測獲得的KC復雜度值較高，從麻醉誘導開始，腦電監測發現KC復雜度值逐漸下降，在患者進入合適的麻醉深度后，腦電監測KC復雜度值維持在一個下降值的范圍內。這種情況的發生是因為麻醉程度逐漸加深，麻醉藥物對大腦神經元的興奮性起到了抑制的作用，從而導致腦電信號隨之降低。所以，KC復雜度值也隨之減小。通過對研究中26例患者在麻醉誘導前后腦電復雜度的分析發現，腦電復雜度值基本趨向一致，但到達麻醉深度的時間上有一定的差別，從幾分鐘到十幾分鐘不等。因為大腦在清醒狀態下，神經元放電的步驟不一致，這就導致腦電波的釋放呈現出低幅高頻的特點，也就是在波的類別上以快波為主；當患者接受麻藥注射進入麻醉的狀態后，由于受到了麻醉藥的影響，就導致高幅低頻的慢波增多。

我院本次研究結果顯示，26例患者采用腦電體征信號分析全麻深度的研究結果與何欣[6]等在“腦電樣本熵與雙頻指數在異丙酚麻醉誘導期間對鎮靜深度評價的相關性研究”研究中所得研究結果具有一致性，進一步證明了體征信號分析麻醉深度中具有安全性、判斷準確的優勢[7]。同時也表明，采用體征信號分析麻醉深度在手術中值得深入推廣和應用。

參考文獻

［1］劉軍，周雅琪，陳紹賓，徐天昊，陳梟，謝斐.基于樣本熵與決策樹的麻醉意識深度評價指數的研究[J].生物醫學工程學雜志，2015，19（02）:434-439.

［2］余煒，曾孝平.麻醉術中絕對血容量不足臨床監測告警系統的設計[J].重慶大學學報，2011，15（08）:43-47+65.

［3］黃巖，李邦翅.麻醉深度監測常用設備原理及其臨床應用[J].醫療衛生裝備，2012，16（02）:85-88.

［4］師黎，魏貫軍，李曉媛，王治忠，史慧革.基于局部場電位樣本熵分析的麻醉深度監測[J].中國組織工程研究，2012，16（48）: 9114-9120.

［5］韓喆，鄭志成，張榮磊，董錚.基于統計特征的微弱生命體征信號提取研究[J].火控雷達技術，2013，22（01）:9-12.

［6］徐忠厚，鄭立東，李家寬.Narcotrend用于全麻手術期間麻醉深度監測的臨床評價[J].蚌埠醫學院學報，2014，24（10）: 1336-1339.

［7］何欣，高魯渤，岳輝，宋振國.腦電樣本熵與雙頻指數在異丙酚麻醉誘導期間對鎮靜深度評價的相關性研究[J].天津醫科大學學報，2011，21（02）:263-266.

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論著／高血壓與腦血管病?

作者簡介：高銀祥，1976年生，男，云南楚雄人，本科學歷，主治醫師，主要從事臨床麻醉工作。