動脈瘤性蛛網(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 躁動鎮(zhèn)靜評分（RASS）比較，評估頻譜熵指數(shù)，分析該指數(shù)對動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血（aSAH）鎮(zhèn)靜深度監(jiān)測的價值，評價其可行性。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)測頻譜熵指數(shù)，每隔30 min 進(jìn)行 RASS 評分，并記錄同一時間節(jié)點(diǎn)的頻譜熵指數(shù)，觀察頻譜熵指數(shù)與 RASS 評分指標(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，評分以確定鎮(zhèn)靜適度時所對應(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 曲線上相對的鎮(zhèn)靜適度與鎮(zhèn)靜過度最佳截斷點(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。

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

[中圖分類號] R743.35? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A?? [文章編號]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，鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜有助于控制患者的焦慮、躁動和疼痛，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，主觀評分系統(tǒng)是臨床上常見的方法，可應(yīng)用于鎮(zhèn)靜深度評價中，其中， Richmond 躁動鎮(zhèn)靜評分（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)靜躁動評分（sedation- agitation scale， SAS）亦具有較好信效度[2-3]。但此類采取評分量表的評分方法往往有較大的主觀性，需要有經(jīng)驗的醫(yī)護(hù)工作者評估，目前客觀鎮(zhèn)靜監(jiān)測的手段不多，頻譜熵指數(shù)能夠監(jiān)測麻醉鎮(zhèn)靜深度，全身麻醉時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)得到抑制，能有效監(jiān)測全新的參數(shù)[4]。本研究旨在通過量化腦電圖監(jiān)測頻譜熵指數(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 評分[5] Ⅰ～Ⅱ級，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： KAN8158030），試驗開展前，應(yīng)用酒精消毒盤狀電極，給予徹底消毒，對頭皮進(jìn)行清潔，應(yīng)用國際腦電圖學(xué)會聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，對電極、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;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)及評價標(biāo)準(zhǔn)

由專業(yè)的 ICU 醫(yī)生或護(hù)士在本試驗研究期間，每30分鐘記錄一次患者 RASS 以及相應(yīng)的頻譜熵數(shù)值，根據(jù)鎮(zhèn)靜評分劃分（-5～0分）可分為6級，清醒組（0分），鎮(zhèn)靜適度組（-3～- 1分），鎮(zhèn)靜過度組（﹤-3分），同時分別統(tǒng)計各級的頻譜熵數(shù)值。計算靈敏度及特異度，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)計學(xué)分析

應(yīng)用 SPSS 22.0分析數(shù)據(jù)，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ x ±s）表示，行 t 檢驗，P <0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。頻譜熵指數(shù)、RASS 評分指標(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，對過度最佳截斷點(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評分鎮(zhèn)靜分級的相關(guān)性分析

在對60例患者鎮(zhèn)靜期間的監(jiān)測記錄中共得到256個符合研究意義 RASS 評分（-5～0分）及其對應(yīng)的頻譜熵指數(shù)，頻譜熵指數(shù)與 RASS 評分在整個觀察時間段內(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 評分呈正相關(guān)，即頻譜熵指數(shù)越大，RASS 評分越高，鎮(zhèn)靜程度越輕。見表1。

2.2鎮(zhèn)靜適度時頻譜熵指數(shù)的臨界值

繪制 ROC 曲線標(biāo)準(zhǔn)為， RASS 評分<-3分，曲線下面積（AUC）為0.927（ P <0.001），ROC 曲線上所對應(yīng)的鎮(zhèn)靜適度與鎮(zhèn)靜過度最佳截斷點(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]。動脈瘤破裂是蛛網(wǎng)膜下腔出血的最常見原因，動脈瘤破裂出血進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔，對腦膜產(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，動脈瘤再破裂風(fēng)險進(jìn)一步下降，對預(yù)后具有明顯的改善作用[7]。但過度鎮(zhèn)靜，會產(chǎn)生低血壓、呼吸抑制、使得呼吸機(jī)使用風(fēng)險進(jìn)一步增加等癥狀，患者停藥后，其意識恢復(fù)時間可得到延長[8]。

臨床上對于腦損傷患者鎮(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)，個體差異大，鎮(zhèn)靜的深淺程度難以把控[9]。監(jiān)測鎮(zhèn)靜深度對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，其半衰期未見延長趨勢，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。右美托咪定屬于中樞α2受體激動劑，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，同時維持患者意識清醒，對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)測頻率熵指數(shù)時，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]。大腦活動狀態(tài)是經(jīng)原始腦電圖信號加以反映的，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]，通過測量較低頻率的腦電圖信號，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)活動狀態(tài)，正常范圍為0～91，隨著數(shù)值增大，提示患者意識狀態(tài)逐漸清醒，在麻醉狀態(tài)下，當(dāng)頻譜熵指數(shù)高于60時提示意識水平麻醉偏淺，應(yīng)增加鎮(zhèn)靜藥劑量。若低于40時，提示麻醉較深，若均處于40～60，則表明意識水平適當(dāng)[14-15]。本研究在動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者上通過量化腦電圖監(jiān)測頻譜熵指數(shù)，與 RASS 評分比較，兩者有一定相關(guān)性，能反映aSAH患者的鎮(zhèn)靜深度，同時頻譜熵指數(shù)監(jiān)測aSAH患者鎮(zhèn)靜適度與過度最佳截斷點(diǎn)57.045，與上述研究相符。

綜上所述，頻譜熵與 RASS 評分有較好的相關(guān)性，頻譜熵數(shù)值增大，提示患者意識狀態(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)測的潛在運(yùn)用價值。然而受限于本研究病例數(shù)較少的原因，頻譜熵是否對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。

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（收稿日期：2021-07-20）