关键词:预测概率;七氟醚;脑电图;双频指数;麻醉深度
摘要 目的:用预测概率(PK )评价七氟醚吸入麻醉时脑电图双频谱指数(BI)预测病人对切皮刺激体动反应的准确性。方法:选择行上腹部择期手术的成年患者29例,麻醉诱导用异丙酚及七氟醚,浓度随机为0.6MAC、1.0MAC、1.5MAC或2.0MAC的七氟醚维持15分钟以上切皮,观察病人的体动反应。取HR、MAP、SABP、BI及95%SEF等指标的切皮前1分钟数据,用于计算PK 。结果:MAC与BI预测概率显著高于0.5;95%SEF、SABP及MAP的预测概率稍低,但与0.5比较统计学上差别显著,其中95%SEF的PK 值与BI及MAC的PK 值比较差别显著;心率的PK 值接近0.5。结论:BI、SABP、MAP及95%SEF对七氟醚麻醉病人的切皮体动反应均有较好预测作用,但BI更敏感。
The clinical evaluation of the bispectral index of electroencephalogram in predicting movement during skin incision in patients under sevoflurane anesthesia Zhang Delin ,Guo Qulian ,Chen Xianlai ,et al . Department of Anesthesiology ,Fujian Medical University ,Fuzhou 350001
Abstract Objective :To evaluate the efficacy of the bispectral index (BI ) in predicting patient movement on skin incision under sevoflurane anesthesia with the P K statistic .Method :Twenty-nine adult patients ,scheduled for elective upper abdominal surgery ,were selected .Anesthesia was induced with propofol and 4 %-5 % sevoflurane in oxygen and maintained with one of four randomized sevoflurane concentrations (0 .6MAC ,1 .0MAC ,1 .5MAC and 2 .0MAC ) for fifteen minutes ,then skin incision was performed by the surgeon at the planned site of the surgery ,and each patient was observed carefully about 2 minutes to detect purposeful movement .The data of BI ,95 %SEF ,MAP ,SABP and HR in one minute before skin incision were applied to statistically analysis .Result :The P K was significantly greater than 0 .5 for the sevoflurane level and the BI .The P K of 95 %SEF ,SABP and MAP were less than that of the level of sevoflu or BI ,but was significantly greater than 0 .5 The P K of HR was close to 0 .5 .Conclusion :These indicators of B ,BP and 95 %SEF may predict patient movement to skin incision under sevoflurane anesthesia ,of which the BI is the most sensitive .
Key words Prediction probability Electroencephalogram Sevoflurane Bispectral index Depth of anesthesia
随着电子计算机的发展,90年代初脑电图双频谱分析开始应用于临床麻醉深度监测。关于脑电图双频谱分析对麻醉深度监测的临床评价,国内外报道不多,而且通常没有合适的统计方法。1996年Warren D Smith〔1,2〕 提出并论证了评价和比较具有不同单位或不同资料分布类型的麻醉深度监测指标的统计方法——预测概率(PK )。目前用PK 研究麻醉深度监测指标对麻醉病人切皮体动反应的预测作用在国内外均未见报道。本试验用PK 评价七氟醚吸入麻醉中双频谱指数(BI)对病人切皮体动反应的预测作用。
资料和方法
研究对象 选择行择期上腹部手术的成年病人29例,男17例,女12例,ASAⅠ~Ⅱ级,年龄24~56(42.0±8.9)岁,体重40±81(58.6±10.2)kg,无神经精神系统疾病或病史,术前禁食8小时以上,不给术前药。
麻醉与监测
1.麻醉 诱导前行环甲膜穿刺气管内注入2%利多卡因2ml表面麻醉,麻醉诱导不用肌松剂,给异丙酚2mg/kg静注,病人入睡后面罩给氧并吸入4%~5%七氟醚,辅助通气15分钟以上,咽喉部充分表麻后行气管插管,接麻醉呼吸机控制呼吸,接麻醉气体监测仪,不同病人七氟醚的维持浓度随机分为0.6MAC、1.0MAC、1.5MAC、2.0MAC四个不同水平维持15分钟以上切皮,观察病人的体动反应。
2.一般监测 麻醉前行左侧桡动脉穿刺置管,接惠普监测仪,持续监测动脉血压。麻醉中持续监测Ⅱ导联心电图,维持SaO2 于95%~100%、ETCO2 为4~4.7kPa。
3.脑电图监测 5个EEG电极按国际标准10~20双极电极安放法置于前额-乳突部位(FP1-P7,FP2-P8),无关电极置于前额中部,高频滤过50Hz,低频滤过2Hz,脑电图各指标用电子计算机收集并存盘,以供统计分析用。
观察到的麻醉深度与麻醉深度监测指标的分级 临床上通常根据病人对某种刺激(如切皮刺激,言语命令刺激等)的反应来判断病人的麻醉深度,称为观察到的麻醉深度。本试验用切皮刺激将麻醉观察到的深度分为有体动反应和无体动反应两个水平。另外,根据各指标的数据特点将各种麻醉深度监测指标如BI、95%SEF、BP、MAC等分为不同的级别。
体动反应的定义 切皮后一分钟内肉眼可见的任意肌肉运动,包括一个或多个肢体的收缩或屈曲,摇头但不包括皱眉、咳嗽、吞咽反应等。
数据分析 心率、收缩压、平均动脉压等血流动力学指标,脑电图双频谱指数和95%边缘频率数据取麻醉前及切皮前1分钟数据用于统计分析。PK 及其标准差的估计用Jackknife法(PKMACRO软件)计算:用t检验比较各监测指标PK 与0.5有无显著性差别,由此判断各监测指标对切皮体动反应有无预测能力;PK 的两两比较用配对资料Jackknife 法计算。数据用均数±标准差(±s)表示,P<0.05认为统计上有显著性差别。
结 果
包含全部血流动力学指标及脑电图指标的29例病人,对切皮刺激有体动反应的共10例,无体动反应的共19例。不同MAC病人的体动反应情况见表1。
切皮前BI、95%SEF与MAC及体动反应,各指标的预测概率PK及与0.5、MAC、BI的比较:MAC和BI预测概率最高,分别为0.903±0.054及0.858±0.070,与0.5比较P
表1 不同MAC病人的体动反应情况(例)
MAC | 有体动反应组 | 无体动反应组 | 合计 |
0.6 | 5 | 0 | 5 |
1 | 4 | 5 | 9 |
1.5 | 1 | 8 | 9 |
2 | 0 | 6 | 6 |
合计 | 10 | 19 | 29 |
表2 各指标的预测概率PK及与0.5、MAC、BI的比较
指标 | PK (±s) | 与0.5比较 | 与MAC比较 | 与BI比较 | |||
t | P值 | t | P值 | t | P值 | ||
MAC | 0.903±0.054 | 7.463 | <0.001 | ||||
BI | 0.858±0.070 | 5.114 | <0.001 | 1.345 | >0.1 | ||
95%SEF | 0.703±0.096 | 2.071 | <0.05 | 2.661 | <0.05 | 2.336 | <0.05 |
HR | 0.532±0.114 | 0.281 | >0.5 | 3.439 | <0.002 | 2.853 | <0.01 |
SABP | 0.768±0.102 | 2.627 | <0.02 | 1.328 | >0.1 | 0.864 | >0.2 |
MAP | 0.747±0.085 | 2.906 | <0.01 | 2.340 | <0.05 | 1.856 | >0.05 |
讨 论
预测概率(PK )是1996年由Warren D.Smith〔1,2〕 首先提出,它是计算麻醉深度监测指标,正确预测观察到的麻醉深度的概率,为一非参数统计方法,它以概率的形式简单明了地解释不同的麻醉深度监测指标的预测能力,不受数据分布类型和样本大小的影响,适用于二分类或多分类的麻醉深度监测指标与观察到的麻醉深度尺度,PK 值与监测指标及观察到的麻醉深度分类粗细及界值的选择无关,它不仅考虑了第一类错误(即α错误),也考虑了第二类错误(即β错误)。可以用来直接比较不同单位的麻醉深度监测指标。常用的统计方法在评价麻醉深度监测指标方面均有不足之处。Smith〔1〕 认为在评价和比较麻醉深度监测指标方面,预测概率(PK )是一种比较理想的统计方法。
PK 的范围为0~1,当PK 为0.5时说明该麻醉深度监测指标正确预测麻醉深度的机会为50%,仅是一种随机猜测,没有预测作用,当PK 为1时意味着该监测指标预测麻醉深度的正确率为100%,若PK 小于0.5,意味着监测指标分级方向与麻醉深度分级方向相反,通过变换监测指标的分级方向可使PK 大于0.5。
全麻可定义为机体对疼痛及其他刺激不敏感〔3〕 。切皮刺激是测定吸入麻醉药MAC的标准刺激〔4〕 ,对切皮的体动反应是临床麻醉中最关心问题,因此常用来作为研究监测指标对麻醉深度的敏感性的方法。
关于双频谱指数和95%边缘频率对麻醉中病人切皮体动反应预测作用的临床比较,已有作者作了报道。1995年John等〔5〕 用诊断试验比较了异氟醚/安氟醚和异丙酚/安氟醚复合麻醉病人BI预测切皮体动反应的准确度分别为84%和90%,而95%SEF两组病人预测切皮反应的准确度分别为79%和76%。因此认为95%SEF对麻醉深度预测作用较BI差。显然作者所运用的统计方法有明显的不合理性。Kearse等〔6〕 用ROC面积比较了BI与95%SEF等指标在异丙酚/N2 O麻醉中病人对切皮体动反应的预测作用,认为BI有较好的预测作用,而95%SEF几乎没有预测作用。对于二分类的麻醉深度尺度,ROC面积值与预测概率相同,然而该报道属回顾性研究。1996年首先运用预测概率PK 的Leslie〔7〕 研究了BIS和95%SEF等指标对异丙酚/N2 O麻醉病人在100Hz,65~70mA的电刺激时体动反应预测作用,结果BIS和95%SEF的预测概率分别为0.86±0.03和0.81±0.04,两者均显著高于0.5(P<0.001),均有较好的预测作用。本试验结果,BI的预测效果与Leslie报道相近,而95%SEF的预测效果不如Leslie报道的好。
通常吸入麻醉药以MAC作为效应强度的指标,并用以判断和调控吸入麻醉的麻醉深度〔8〕 。MAC为药代学指标,气管插管后吸入七氟醚维持时间均在15分钟以上手术切皮,以使呼气末、肺泡、血液及脑中七氟醚浓度近似平衡,这时MAC代表作用部位的浓度(Effect-Site Concentration)。本试验MAC的PK 值最高,表明其预测作用最好。然而MAC受影响的因素较多,如缺氧、二氧化碳蓄积、贫血、代谢性酸中毒、病人年龄、术前用药、妊娠、体温、其他吸入麻醉及局麻药等,因此临床中有一定的偏差,往往出现麻醉过深或过浅。本试验选择研究对象的年龄范围为24~56岁,平均为42岁,ASAⅠ~Ⅱ级成年病人且不用术前药以便尽量减少各种因素的影响;在吸入七氟醚前,先给异丙酚1~2mg/kg,使病人入睡,减少病人对七氟醚气味的不适反应,这可能对七氟醚的作用有影响,但从开始诱导到手术切皮时间均在30分钟以上,而单次静注异丙酚的作用时间仅4~6分钟,因此对七氟醚的影响应较小。BI与95%SEF为药效学指标,BI的PK 值与MAC的PK 值比较无显著差别(P>0.01),而95%SEF与MAC的PK 值比较有显著性差别(P<0.05)。这表明BI较95%SEF更能以反应七氟醚作用部位(脑)的浓度变化,对七氟醚吸入麻醉病人的切皮体动反应的预测作用较95%SEF更敏感。
血压、心率变化由脑干调节,不受皮质直接支配,可能与意识水平无直接关系,但与应激反应有肯定关系,因此临床麻醉中常用来估计麻醉深度。本试验结果SABP、MAP的PK 值分别为0.768±0.102及0.747±0.085,与0.5比较均P<0.05,但均较MAC及BI小,其中MAP与MAC的PK 值差别有显著性。这表明血压对七氟醚吸入麻醉病人的切皮体动反应有一定的预测作用,但不如BI敏感。心率PK 值接近0.5,与0.5比较P>0.05,表明其没有预测作用。
虽然BI预测效率较好,但其PK 并不等于1,说明BI并不能准确地预测每个病人的麻醉深度。由于脑电图主要反映皮质功能,血压主要反映脑干功能,而MAC反映药物作用部位的浓度,因此运用多个指标综合评价,可能会更准确地评估七氟醚的麻醉深度,这尚有待于进一步研究。
参考文献
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3 Cullen DJ .Anesthetic depth and MAC .In :Miller RD ,ed .Anesthesia .2nd edition ,New York :Churchill Livingstone Inc , 1986 .553-575 .
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(收稿:1997-09-15 修回:1998-03-15)