PICCO 監測心率變異性及心輸出量與Narcotrend麻醉深度監測對比研究

詹銀周 張興安 郭春明 蔡楚源 陳朝板

1汕頭市中心醫院麻醉科(廣東汕頭515031)；2廣州軍區廣州總醫院麻醉科(廣州510000）

心率變異性（heart rate variability，HRV）是指連續心跳間期的微小差異，其被作為研究健康及疾病狀態下心臟自主神經功能非介入方法，受到了廣泛的重視。研究［1］證實HRV可作為麻醉深度的判斷、麻醉藥物藥代動力學的研究、術后意識狀態等的輔助判斷。HRV是一個分形過程，在頻域上功率譜呈現逆冪律特性，在時域上表現為無特征尺度的自相似性，因而麻醉期HRV信號所包含的生理狀態過程，需經HRV信號的分形特征上實施研究。HRV信號采集獲取與腦電圖（EEG）較為便捷，且具有抗干擾能力強，監測更為迅速及敏感，因而監測與EEG比較更具優越性。HRV常見的監測方法包含快速傅立葉變換（FFT）、參數AR模型、Poincare散點圖等［2-4］，Poincare散點圖作為分析HRV的非線性的方法，被廣泛應用于麻醉患者HRV的分析［5］。

心輸出量（cardiac output，CO）指每分鐘一側心室射出的血液總量，又稱每分輸出量。左、右心室的輸出量基本相等。CO是評價循環系統效率的高低指標，CO很大程度上與全身組織細胞新陳代謝率相適應。CO在全麻手術常被作為重要的反應全麻術中心臟射血能力、靜脈回流量的重要指標。CO作為反應麻醉安全的重要指標常被提及，一項動物實驗研究［6］發現，CO與目標麻醉深度維持下的麻醉藥物應用量密切相關。HRV、CO與麻醉深度的相關研究臨床鮮有提及，了解HRV及CO與麻醉深度的關聯，協同監測可反應患者麻醉期間的神經功能活躍程度，有助于維持圍手術期血流動力學平穩，提升麻醉手術的安全性。

1 資料與方法

1.1 一般資料將我院2016年1月至2017年6月行單腔氣管插管胸腹頸聯合微創食道癌根治術患者60例作為研究對象，納入:（1）胃鏡病理檢查診斷為食管癌；（2）ASA分級Ⅰ-Ⅲ級；（3）CT顯示食管癌位于中下段。排除:（1）嚴重阻塞性肺疾病；（2）BMI指數 ＞ 28.0 kg/m2；（3）嚴重心動過緩；（4）術前動脈血氣分析異常；（5）嚴重心、肝、腎臟器官病變，惡性腫瘤，惡性血液病等嚴重疾病；（6）急性感染患者。60例患者中男38例，女22例，年齡42～69歲，平均年齡（58.74±6.96）歲，BMI指數19.68～ 25.30 kg/m2，平均22.41 ± 1.86 kg/m2；ASA分級：Ⅰ級15例，Ⅱ級28例，Ⅲ級17例。

1.2 PICCO監測方法取患者平臥位，局麻下右鎖骨下靜脈穿刺，接三通、注射液溫度探頭容納管（T形管）、注射液溫度電纜；PICCO導管置于右股動脈，連接至安裝PICCO模塊的監護儀，監測心臟指數（cardiac index，CI）、心率（heart rate，HR）、平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）、心輸出量（cardiac output，CO）等指標，測量時取3次有效測量記錄值平均值為監測數據。

1.3 Poincare散點圖以第n個呼吸頻率（RR）間期的RRn為橫坐標，以第n+1個RR間期的RRn+1為縱坐標，在坐標軸上標定系列點集所形成。SD1為散點圖中X=-Y方向上投影的值的均方根，代表散點圖在短軸方向的離散程度；SD2散點圖中所有的點在X=Y方向上投影的值的均方根，代表散點圖在長軸方向的離散程度。SD1反映心率的瞬時變化，即迷走神經的活動性，SD2反映心率的整體變化，包括體液因素及神經因素對心率的影響。

1.4 Narcotrend麻醉深度監測所有患者均連接Narcotrend麻醉深度監測儀（瑞士Schiller公司），清潔額部近發際線皮膚，將3個Narcotrend專用電極片置于推薦位置，確保每個電極部位皮膚電阻低于6 kΩ，記錄NT分級（NTS）、NT指 數（NTI）。

1.5 麻醉誘導及維持所有患者完善術前各項檢查。術前禁食10 h禁飲4 h，麻醉前30 min肌注阿托品0.5 mg，苯巴比妥那0.1 g。入室后，面罩給氧，監測血壓、心率及脈搏血氧飽和度。麻醉誘導：經外周靜脈給予咪唑安定0.05～0.l mg/kg、芬太尼3～5 μg/kg、丙泊酚1.5～2.0 mg/kg和阿曲庫銨0.4 mg/kg誘導，插入單腔氣管導管，機械通氣。麻醉維持：采用容量控制機械通氣，雙肺通氣時潮氣量（8～10 m/kg）、呼吸頻率（10～12次/min），采用8 mmHg正壓人工氣胸，潮氣量（6～8 ml/kg）、呼吸頻率（14～16次/min），吸呼比為1∶2。維持呼氣末 CO2壓力（PetCO2：）在 30～40 mmHg，氣道壓力（Paw）＜20 mmHg。術中采用全憑靜脈靜脈麻醉，麻醉維持NT 37 ～ 56，NT分級d1?d2，采用丙泊酚和瑞芬太尼靶控輸注，每30 min給予阿曲庫銨（東英藥業有限公司，生產批號：20091008）0.2 mg/kg，術中出現低血壓（MAP下降幅度超過基礎的20%）或HR＜50次/min，靜脈注射阿托品（海南制藥廠有限公司制藥二廠，批號：09090105）0.2～0.3 mg。分別記錄誘導前（T1）、插管定位成功后（T2）、氣管插管即可（T3）、肺萎陷 30 min（T4）、雙肺通氣后（T5）、術后 10 min（T6）的 NT、NT 分級、CI、HR、MAP、CO、SD1及SD2。

1.6 統計學方法數據處理采用SPSS 17.0統計學軟件，計量資料符合正態分布（k?s檢驗）采用表示，采用重復測量方差分析，兩兩比較采用Lsd?t法，各監測指標與NT值的關聯采用Person相關性分析，|r|＜0.4為低度線性相關；0.4≤|r|＜0.7為顯著性相關；0.7≤|r|＜1為高度線性相關，取顯著性水準α=0.05，雙側檢驗。

2 結果

2.1 不同時刻的監測指標插管前各項指標均處于正常范圍，插管定位成功后，術中CI、CO、SD1、SD2均與NT值呈同步變化。見表1。

2.2 監測指標與NT值相關性分析監測期間HR、MAP與NT無相關性，P＞ 0.05；CI、CO、SD1與NT均呈低度線性相關，P＜0.001；SD2與NT呈顯著性相關，P＜0.001。見表2，圖1-4。

2.3 術中監測指標與NT相關性分析術中HR、MAP與NT無相關性，P＞ 0.05；術中CI、CO、SD1、SD2與NT均呈低度線性相關，P＜0.001。見表3，圖5-8。

3 討論

Narcotrend通過多參數（原始腦電波的功率、頻率、幅度）統計方法和微機處理，將普通心電電極在頭部任意位置采集分析即時的腦電信號（原始腦電或視覺腦電），自動分析分級后在彩色觸摸屏上顯示患者的麻醉/意識深度狀態（分級腦電），NT麻醉深度分級從字母A（清醒）到F（伴有爆發性抑制增多的全身麻醉），每個亞項均代表對應的NT值，階段A提示為清醒狀態，B表示為鎮靜狀態，C表示常規淺麻醉狀態，D表示為常規普通麻醉狀態，E代表深度麻醉狀態，F表示腦電活動消失。NT數字范圍為0～100，數字越高，提示清醒程度越高［7］。NT監測法已獲得美國FDA、歐洲CE、中國SFDA、ISO認證，被廣泛用于指導個體化麻醉藥/鎮靜藥的用量調節，指導麻醉藥物的合理應用。汪華新等［8］發現Narcotrend監測下靜脈輸注利多卡因可以安全有效地應用于宮腔鏡手術，術中麻醉藥物應用量減少，術后復蘇時間縮短，術

后并發癥發生率低。PANOUSIS等［9］對腦電雙屏指數（BIS）與NT進行了對比，NT與BIS的視覺分級及自動分級間的相關性高達98%。NT與BIS均可實現對全麻術中麻醉深度的良好控制［10-11］，采用NT監測全麻手術患者麻醉期間的分級應維持在D2～E0水平，以更好降低術中知曉率，維持患

者血流動力學穩定。本研究中食管癌患者采用單腔導管CO2人工氣胸法實施全腔鏡食管癌根治術中麻醉深度監控策略為NT法，NT數值維持37～56之間，麻醉深度為D1?D2，可滿足術中麻醉深度的要求。

表1 不同時刻的監測指標比較Tab.1 Comparison of monitoring indicators at different times ±s

表1 不同時刻的監測指標比較Tab.1 Comparison of monitoring indicators at different times ±s

注：與T1比較，*P ＜0.001，#P ＜0.05

指標NT NT分級CI（min/m2）HR（次/min）MAP（mmHg）CO（L/min）SD1（ms）SD2（ms）T1T2T3T4T5T6 97.5±7.18 A 3.15±0.57 83.10±7.08 86.15±9.18 5.64±0.61 18.29±7.65 49.28±12.05 53.45±5.28*C-D 2.62±0.43#79.47±6.52*83.05±14.72#4.68±0.39*10.19±5.11*35.81±14.42*49.80±3.28*D 2.89±0.46#80.34±6.47*84.59±13.08#4.96±0.41*8.45±4.15*26.94±11.18*46.19±2.65*D 2.28±0.41*81.15±6.83#83.17±13.62#4.18±0.36*7.84±3.70*23.15±7.70*48.24±2.08*D 2.48±0.40#82.24±6.32#83.09±14.22#4.28±0.43*8.14±3.92*24.89±8.43*52.41±2.40*D 3.06±0.51 82.91±6.19 84.71±12.09#5.14±0.54#9.49±5.02*25.93±9.70*F值（組內比較）42.628-21.179 3.416 4.250 12.603 32.179 28.550 P值＜0.001-＜0.001 0.024 0.003＜0.001＜0.001＜0.001

表2 各監測指標與NT值的相關性分析Tab.2 Correlation analysis of monitoring indicators and NT value

表3 術中各監測指標與NT值的相關性分析Tab.3 correlation analysis of intraoperative monitoring indicators and NT value

圖1 監測期間NT與CI分布的散點圖Fig.1 NT and CI distribution scatter plot during monitoring

圖2 監測期間NT與CO分布的散點圖Fig.2 NT and CO distribution scatter plot during monitoring

圖3 監測期間NT與SD1分布的散點圖Fig.3 NT and SD1distribution scatter plot during monitoring

圖4 監測期間NT與SD2分布的散點圖Fig.4 NT and SD2 distribution scatter plot during monitoring

圖5 術中NT與CI分布的散點圖Fig.5 NT and CI distribution scatter plot during Intraoperative

圖6 術中NT與CO分布的散點圖Fig.6 NT and CO distribution scatter plot during Intraoperative

圖8術中NT與SD2分布的散點圖Fig.8 NT and SD2 distribution scatter plot during Intraoperative

CO、CI是反應血流動力學的重要指標，與麻醉深度的關聯常被提及，劉妙雯等［12］將小兒腹腔鏡手術采用七氟醚呼吸末濃度分成5個階梯（T0～ T4）：3.50%、2.45%、1.72%、1.21% 和 0.84%，比較了NT與CO的水平變化，結果顯示，與T0濃度比較，其余濃度NT與CO均呈現同步增加，NT值越高，CO值越高。NOGUEIRA等［11］的一項麻醉深度與CO及麻醉藥物應用量的研究顯示，BIS值與CO呈顯著的正相關性，術中麻醉藥物丙泊酚及瑞芬太尼的應用量受到CO的密切影響，其認為，麻醉藥物應用量模型的建立應考慮CO的影響。CI是以每平方米體表面積計算心輸出量，對個體而言，CO確定后，根據體表面積計算后的CI值相對確定，CI與NT的相關性存在一定的爭議，BAUTIN等［13］對36例行冠狀動脈搭橋術患者，以七氟醚維持全麻，心臟指數（cardiac index，CI）≤2.2 L/（min·m2）與CI＞2.1 L/（min·m2）術中七氟醚比較，應用量顯著降低，術中對CI與麻醉深度BIS值分析未發現顯著相關性。KUSSMAN等［14］對小兒心臟手術采用BIS監測麻醉深度，超聲多普勒測量CI，相關性分析顯示，呈現低度線性相關，r=0.286，P=0.004。本研究結果顯示，從麻醉誘導前（T0）至手術結束后（T6）的CI、CO與NT值均呈低度線性相關，P＜0.001；麻醉期間的CI、CO與NT亦呈現低度線性相關，P＜0.001。說明全麻手術期間CI、CO與NT值密切相關，監測CI、CO可協助判斷麻醉深度，有助于術中麻醉深度良好維持及麻醉藥物靶控輸注，共同確保麻醉手術期間的血流動力學平穩。

HRV可反應心臟交感、迷走神經活動的均衡性及緊張性，麻醉藥物作用于患者的自主神經系統可引發交感/副交感神經功能變化，導致HRV改變，因此，HRV可定量、動態評估麻醉藥物及傷害刺激對自主神經系統的客觀影響。Poincare散點圖是HRV分析的常見非線性方法，SD1反映了迷走神經的功能，SD1越大，提示自主活動功能越大，SD1越小，則說明心臟迷走神經功能處于抑制狀態。SD2反映HRV變化，其受體液因素、神經因素、麻醉藥物、術中刺激的影響。多數學者支持HRV與麻醉深度呈現線性相關，王娟娟等［15］對全身麻醉患者監測BIS及HRV Poincare散點圖算法中的相鄰RR間期差的均方根（RMMSD）、高頻成分（HF）、SD1后行線性相關性分析顯示，RMMSD?HF、SD1與 NT的相關系數分別為 0.692、0.649、0.725，均P＜ 0.001。李佩等［16］對全麻患者HRV Poincare散點圖分析后的SD1與BIS相關性分析顯示，BIS與 SD1有顯著相關性（r=0.628，P＜0.01）。Hayashi等［17］對全麻手術患者術中的HRV SD1、RMMSD、SD2及低頻成分（LF）測定后與麻醉深度BIS線性回歸分析顯示，SD1、SD2及LF均呈現同步減少，與BIS呈正相關性。本研究顯示，從麻醉誘導前（T1）至手術結束后（T6）的SD1、SD2與NT值均呈低度線性相關，P＜0.001。提示全麻手術期間HRV亦與麻醉深度密切相關，術中協同監測hrv指標不僅有助于麻醉深度的輔助判斷，亦可反應患者術中的神經活躍程度。全麻術中HRV的監測有助于了解交感神經、迷走神經的興奮程度及自主神經系統活動情況，有助于判斷術中心血管活動情況，預防術中致命性心律失常發生。

綜上，全麻手術中PICCO監測心率變異性（SD1、SD2）及心輸出量（CO）與Narcotrend麻醉深度NT值密切相關，可準確反應患者血流動力學變化及神經抑制程度，有助于維持圍手術期的血流動力學平穩，提升麻醉質量。

［1］RUBIK B.Effects of a Passive online software application on heart rate variability and autonomic nervous system balance［J］.J Alternative Complementary Med，2017，23（1）：68?74.

［2］NETO O P，PINHEIRO A O，PEREIRA V L，et al.Morlet wavelet transforms of heart rate variability for autonomic ner?vous system activity［J］.Applied Computational Harmonic Anal?ysis，2016，40（1）：200?206.

［3］SANKHE M S，DESAI K D.Fetal heart rate variability：multi?ple regression models using autoregressive analysis and fast Fou?rier transform［M］//Innovations in Bio?Inspired Computing and Applications.Springer，Cham，2016：447?462.

［4］GEORGIEVA?TSANEVA G.Application of Mathematical Meth?ods for Analysis of Digital ECG Data［J］.Inf Technologies Con?trol，2016，14（2）：35?44.

［5］NIEHOFF J，MATZKIES M，NGUEMO F，et al.Beat rate vari?ability in murine embryonic stem cell?derived cardiomyocytes：Effect of antiarrhythmic drugs［J］.Cellular Physiol Biochem，2016，38（2）：646?658.

［6］WANG J，SHEN D，JIA X.Correlation between monitoring pa?rameters of reflecting vagal activity in heart rate variability anal?ysis and bispectral index during general anesthesia［J］.J Clin Anesthesiol，2011，27（11）：004.

［7］吉錦泉，王剛，孫柯，等.Narcotrend麻醉深度監測下右美托咪定復合丙泊酚在結腸息肉切除術中的應用［J］.南方醫科大學學報，2015，35（2）：264?267.

［8］汪華新，詹麗英，彭璇，等.Narcotrend監測下靜注利多卡因在宮腔鏡手術麻醉中的應用［J］.實用醫學雜志，2017，33（18）：3064?3066.

［9］PANOUSIS P，HELLER A R，BURGHARDT M，et al.The ef?fects of electromyographic activity on the accuracy of the Narco?trend？ monitor compared with the Bispectral Index during com?bined anaesthesia［J］.Anaesthesia，2007，62（9）：868?874.

［10］梁少玲，吳涯雯，丁瑞文,等.Narcotrend監測不同麻醉深度對術后認知功能障礙影響的Meta分析［J］.實用醫學雜志，2017，33（20）：3467?3471.

［11］NOGUEIRA F N，MENDON?A T，Rocha P.Automatic control of the depth of anesthesia ?clinical results［J］.IFAC?PapersOn?Line，2015，48（20）：540?544.

［12］劉妙雯，鐘劍洪，廖深成，等.Narcotrend監測七氟醚序貫法吸入對腹腔鏡手術患兒左心功能的影響［J］.吉林醫學，2016，37（6）：1354?1356.

［13］BAUTIN A E，SIGANEVICH A V，MALAYA E Y，et al.Cor?relation of cardiac output and sevoflurane required to maintain anesthetic depth targeted with entropy index［J］.Annals of Car?diac Anaesthesia，2014，17（1）：4.

［14］KUSSMAN B D，GRUBER E M，ZURAKOWSKI D，et al.Bispectral index monitoring during infant cardiac surgery：rela?tionship of BIS to the stress response and plasma fentanyl levels［J］.Pediatric Anesthesia，2001，11（6）：663?669.

［15］王娟娟，申岱，賈曉寧，等.心率變異性分析指標與腦電雙頻指數在麻醉深度監測中的相關性研究［J］.臨床麻醉學雜志，2011，27（11）：1048?1050.

［16］李佩，申岱，賈曉寧，等.心率變異性Poincare散點圖分析與BIS對麻醉深度監測的相關性研究［J］.臨床麻醉學雜志，2011，27（2）：116?118.

［17］HAYASHI K，MUKAI N，SAWA T.Poincaré analysis of the electroencephalogram during sevoflurane anesthesia［J］.Clin Neurophysiol，2015，126（2）：404?411.