CSI和BIS在兒童靜脈麻醉中應用的比較

李立晶 胡 璟 張建敏 李多依 孫 嵐 劉 超

目前臨床上使用監測麻醉深度的產品均為根據成人腦電信號開發研制的監測指標，在兒科領域的適用性尚待完整評估。BIS經多年臨床實踐與研究，屬于目前階段被美國FDA及大多數兒科麻醉醫生認可的監測手段，可用于1歲以上兒童的麻醉鎮靜監測[1]。BIS作為被臨床公認的監測標準，往往被用來比較、評價其他麻醉深度監測方法的臨床價值。CSI是近年來出現的一種基于腦電圖(EEG)的新型監測指標，其標度范圍同樣為0～100，0表示平坦的腦電圖信號，100表示清醒狀態[2]。本研究旨在評價CSI與BIS在兒童靜脈麻醉中的相關性和一致性，并比較兩種監測方法與改良清醒鎮靜評分MOAA/S的相關性，為兒童麻醉監測方法的選擇提供一些基礎[3]。

資料與方法

1.一般資料：本研究已獲得筆者醫院醫學倫理學委員會批準(審批件編號：2020-Z-004)，患兒家屬均簽署知情同意書。選擇2019年8月～2020年3月行心臟射頻消融手術的患兒60例，ASAⅠ或Ⅱ級。患兒均未使用術前藥，無神經系統疾病及精神類藥物使用史。按年齡分為學齡前組(A組，3～6歲)25例和學齡組(B組，7～15歲)35例。

2.方法：患兒入室后連接監護儀常規監測HR、MAP、SpO2，清潔額頭皮膚后，在同方向粘貼CSI(一次性無創腦電傳感器，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。使用ASPECT公司 BIS-VISTA監測儀連續監測BIS，全憑靜脈監控自動注射系統(廣西威力方舟科技有限公司)監測CSI和肌松(4個成串刺激比率，TOFr)，并輸注丙泊酚和瑞芬太尼。誘導階段靜脈注射丙泊酚2.5mg/kg、苯磺順阿曲庫銨0.1mg/kg、芬太尼1μg/kg，當TOFr<5%后行氣管插管，連接呼吸機行機械通氣。呼吸參數為VT8～10ml/kg，RR 16～25次/分，吸呼比1∶1.5，維持PETCO2在35～45mmHg。誘導結束后，采用閉環全憑靜脈輸注丙泊酚(Paedfusor模型)，設定BIS目標值為65，閉環系統計算機自動根據BIS值反饋調控輸注丙泊酚速度。術中負責實施麻醉的醫生根據患兒血流動力學情況，調整瑞芬太尼輸注速率0.25～0.33μg/(kg·min)。術畢時調高BIS目標值為70，瑞芬太尼輸入速度不變。術畢撤出消融導管，按壓穿刺點滿5min，止血完成后，停止輸注丙泊酚及瑞芬太尼，到患兒蘇醒拔除氣管導管。圍術期發生嚴重并發癥，或手術時間不能滿足觀察時間者剔除本研究。

3.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30min(T4)、手術60min(T5)、手術90min(T6)、停藥時(T7)、拔除氣管插管時(T8)、出室前(T9)的CSI、BIS等參數，并記錄T7～T9(蘇醒期)的改良清醒鎮靜評分MOAA/S(modified observers assessment of alertness/sedation scale)值。記錄圍術期患兒反流誤吸、氣道痙攣、藥物過敏、術中知曉、術后躁動等不良事件發生情況。

結 果

本研究有效樣本量共計60例。兩組患兒年齡、身高、體重比較，差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

表1 兩組患兒一般資料比較

A組T1～T2誘導期、T3～T6維持期、T7～T9蘇醒期CSI與BIS的Spearman相關系數分別為0.88、0.79和0.78(P<0.05)；B組誘導期、維持期、蘇醒期CSI與BIS的Spearman相關系數分別為0.87、0.84和0.69(P<0.05)。A組T1～T6時CSI低于BIS，B組T1、T3～T5時CSI低于BIS，T8、T9時兩組CSI均高于BIS(P<0.05，表2，圖1、圖2)。

表2 兩組患兒不同時間點參數

圖1 A組T1～T9時間點CSI、BIS散點趨勢圖

圖2 B組T1～T9時間點CSI、BIS散點趨勢圖

蘇醒期T7時，MOAA/S評分為1分的患兒A、B組均占100%；T8時，A組3分占20%、4分占68%、5分占12%，B組3分占43%、4分占54%、5分占3%；T9時，A組4分占16%,5分占84%，B組4分占34%,5分占66%(表3)。T7～T9時，A組CSI與MOAA/S的Spearman相關系數為0.87，BIS與MOAA/S的Spearman相關系數為0.82，均呈高度相關；B組CSI與MOAA/S的Spearman相關系數為0.77，BIS與MOAA/S的Spearman相關系數為0.75(P<0.05)，均呈中度相關。

表3 兩組患兒不同時間點鎮靜評分比較[n(%)]

A組誘導期山形圖示中間值為6，最低值為-6，最高值為17，CSI與BIS差絕對值最大為17，占CSI和BIS均值89.5的19.0%，在臨床可接受范圍±30%內；維持期山形圖示中間值為5，最低值為-7，最高值為13，CSI與BIS差絕對值最大為13，占CSI和BIS均值58.5的22.0%；蘇醒期中間值為-9，最低值為-22，最高值為10，CSI與BIS差絕對值最大為22，占CSI和BIS均值86的25.6%。3個時期中，維持期中間值為5，偏離0最少，且測量值差異最小，一致性較誘導期和蘇醒期好，蘇醒期偏離0點最多，測量差值最大，一致性最弱(圖3～圖5)。B組誘導期山形圖示中間值為6，最低值為-14，最高值為22，CSI與BIS差絕對值最大為22，占CSI和BIS均值87的25.3%，在臨床可接受范圍±30%內；維持期山形圖示中間值為2，最低值為-18，最高值為17，CSI與BIS差絕對值最大為18，占CSI和BIS均值71的25.3%；蘇醒期中間值為-10，最低值為-24，最高值為15，CSI與BIS差絕對值最大為24，占CSI和BIS均值86的27.9%。從圖形分析，維持期中間值2，偏離0最少，且測量值差異最小，一致性較誘導期和蘇醒期好，蘇醒期偏離0點最多，測量差值最大，一致性最弱(圖6～圖8)。

圖3 A組誘導期CSI與BIS山形圖

圖4 A組維持期CSI與BIS的山形圖

圖5 A組蘇醒期CSI與BIS的山形圖

圖6 B組誘導期CSI與BIS的山形圖

圖7 B組維持期CSI與BIS的山形圖

圖8 B組蘇醒期CSI與BIS的山形圖

討 論

在兒童中使用麻醉深度監測，除了能夠避免因術中知曉造成的精神或心理傷害，還可以協助麻醉醫生在適宜范圍內，盡量減少麻醉藥物用量，最大限度降低有可能對發育期的神經系統造成的傷害[4～6]。每種監測設備都有其優缺點，需要臨床檢驗，例如BIS雖然已經在臨床應用多年，版本不斷改進更新，仍存在易受額肌電影響等問題[7]。CSI從腦電圖的時域分析和頻域分析得出4個子參數，能夠處理1～200Hz的腦電頻譜，采樣分辨率達到2000次/秒，因此能夠更好濾除電刀等外部干擾信號，電極片的價格也較低[8]。在成人麻醉深度監測領域，對CSI進行過吸入藥物、靜脈藥物等研究，認為其在監測全身麻醉的鎮靜或催眠成分方面效果良好[9,10]。

兒童與成人的腦電變化有很大區別，并且不同年齡段的兒童之間也不盡相同。Minardi等[11]在兒童中使用其監測靜脈麻醉深度，邱友慶[12]在兒童七氟醚麻醉中使用CSI，均認可其臨床價值。研究認為5歲以后的兒童才能夠形成完整的神經突觸，腦電相關研究應區分學齡前與學齡組[1]。因此，本研究也按照年齡劃分了組別。在研究中觀察到所有患兒清醒時，CSI均明顯低于BIS，在此階段評判患兒意識狀態的效果不如BIS，這與Fuentes等[13]在一項兒童七氟醚麻醉中使用CSI和BIS的觀察結果一致，分析認為肌電活動可以影響EEG信號，CSI對于肌電造成的影響更加敏感。但在本研究中筆者也觀察到單純以肌電影響無法解釋的現象，因為此類手術對肌肉松弛沒有要求，所有患兒在誘導時給予單次誘導量肌松藥后未再追加,患兒在75min以內，TOFr都能恢復到90%以上。至麻醉蘇醒期，所有患兒肌力均已恢復，但CSI的上升速度明顯快于BIS，上升幅度也更高。既往較多研究認為BIS蘇醒期有滯后問題，許路遙等[14]曾在兒童脊柱側彎手術術中喚醒的中相關研究中發現，喚醒時的BIS值平均為76，對于預測體動等效果不佳。本研究發現CSI在蘇醒期與MOAA/S的相關系數更高，反映意識狀態恢復的敏感度優于BIS，便于麻醉醫生立即作出判斷，采取進一步處理。

本研究在麻醉誘導過程中，學齡前組CSI和BIS均下降至最低，隨后同步回升，走向趨勢相同，但CSI下降幅度更大;學齡組在誘導階段CSI和BIS同步下降，誘導后短時間內，CSI仍有一段下降。麻醉維持過程中，兩組患兒的CSI與BIS走向趨勢相同，此階段相同時間點，學齡前組CSI數值一直低于BIS，學齡組CSI的數值開始階段低于BIS,隨著時間延長逐漸與BIS接近。研究結果提示，如果在兒童靜脈麻醉中單獨使用CSI監測，應考慮使用不同的參數范圍作為維持指標，即可能低于40～60。有許多阿片類藥物對麻醉深度監測的影響的研究，較多研究認為臨床常用劑量的阿片類不會引起明顯的腦電抑制。在本研究中使用的芬太尼劑量很低，瑞芬太尼也是臨床推薦劑量的低濃度范圍，暫不考慮其對腦電監測設備的影響。

綜上所述，在3歲以上兒童靜脈麻醉中，CSI與BIS具有良好的相關性，能夠協助麻醉醫生調控適宜的麻醉深度，并且CSI在預測麻醉蘇醒方面更具優勢。但需注意，在麻醉維持階段，同樣麻醉深度下，CSI的數值可能略低于BIS，應適當調低其術中鎮靜的正常值范圍，避免造成麻醉偏淺。關于CSI在兒科麻醉中的應用，尚有不同藥物的適用性、嬰幼兒的適用性以及不同麻醉深度下的監測效果等問題需要進一步研究。