動脈瘤性蛛網膜下腔出血患者術后應用頻譜熵指數監測鎮靜深度的研究

雷偉健 黃雪芳 劉錦儀 楊經文

[摘要]目的通過與 Richmond 躁動鎮靜評分（RASS）比較，評估頻譜熵指數，分析該指數對動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aSAH）鎮靜深度監測的價值，評價其可行性。方法在2019年1月至2020年4月，選擇廣州醫科大學附屬第六醫院 ICU 二區就診的aSAH介入栓塞術后患者60例，使用丙泊酚和右美托咪定鎮靜處理，并行量化腦電圖監測頻譜熵指數，每隔30 min 進行 RASS 評分，并記錄同一時間節點的頻譜熵指數，觀察頻譜熵指數與 RASS 評分指標，分析兩種指標的相關性。標準繪制受試者工作特征（ROC）曲線為 RASS<-3分，評分以確定鎮靜適度時所對應的最適頻譜熵指數。結果aSAH患者鎮靜期間頻譜熵指數與 RASS 評分呈正相關，相關系數為0.925（ P <0.001），57.045為 ROC 曲線上相對的鎮靜適度與鎮靜過度最佳截斷點的頻譜熵指數，敏感度為83%，特異度為90%，曲線下面積（AUC）指標理想，為0.927。結論 RASS 與頻譜熵指數兩種指標之間存在明顯的相關性，能在臨床上用于aSAH患者鎮靜深度的監測。

[關鍵詞]頻譜熵指數; Richmond 躁動鎮靜;動脈瘤性蛛網膜下腔出血;鎮靜深度

[中圖分類號] R743.35? [文獻標識碼] 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

動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH）患者常常因疼痛、手術創傷、有創插管、機械通氣等因素容易造成應激性損傷、再發顱內出血以及人機不協調等風險，鎮痛鎮靜有助于控制患者的焦慮、躁動和疼痛，減輕應激性損傷，提高機械通氣的人機協調性[1]。目前，主觀評分系統是臨床上常見的方法，可應用于鎮靜深度評價中，其中， Richmond 躁動鎮靜評分（Richmond agitationand-sedation scale，RASS）是應用最廣泛的，其信度與效度均良好，而鎮靜躁動評分（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，需要有經驗的醫護工作者評估，目前客觀鎮靜監測的手段不多，頻譜熵指數能夠監測麻醉鎮靜深度，全身麻醉時，中樞神經系統得到抑制，能有效監測全新的參數[4]。本研究旨在通過量化腦電圖監測頻譜熵指數，與 RASS 進行比較，分析兩者的相關性，研究頻譜熵監測aSAH患者鎮靜深度的可行性。

1資料與方法

1.1一般資料

納入2019年1月至2020年4月在廣州醫科大學附屬第六醫院 ICU 二區收治的aSAH介入栓塞術后患者共60例，其中男32例，女28例，平均年齡（61.40±6.60）歲。納入標準：術前 HUNT-HESS 評分[5] Ⅰ～Ⅱ級，簽知情同意書。排除標準：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輔助呼吸以及連接量化腦電圖監護儀（美國尼高力公司，系列號： KAN8158030），試驗開展前，應用酒精消毒盤狀電極，給予徹底消毒，對頭皮進行清潔，應用國際腦電圖學會聯盟標準，對電極、10～20系統、8導聯記錄背景腦電、32通道放大器進行安裝，開機進行頻譜熵監測;入組患者均給予鎮靜治療，鎮靜方案為給予患者丙泊酚（廣東嘉博制藥公司，國藥準字 H20205049，規格：50 ml ∶1 g），實施靜脈注射，劑量為1 mg/kg，基礎劑量誘導深鎮靜（RASS 評分<-3分），然后給予患者右美托咪定（江蘇恒瑞醫藥公司，國藥準字 H20130093，規格：1 ml ∶100μg），實施靜脈泵入，劑量為0.5μg/（kg ·h）。病情平穩后可停用鎮靜藥物直至患者清醒后拔除氣管插管。

1.3觀察指標及評價標準

由專業的 ICU 醫生或護士在本試驗研究期間，每30分鐘記錄一次患者 RASS 以及相應的頻譜熵數值，根據鎮靜評分劃分（-5～0分）可分為6級，清醒組（0分），鎮靜適度組（-3～- 1分），鎮靜過度組（﹤-3分），同時分別統計各級的頻譜熵數值。計算靈敏度及特異度，靈敏度=真陽性例數/（真陽性+假陰性）例數×100%;特異度=真陰性例數/（真陰性+假陽性）例數×100%。

1.4統計學分析

應用 SPSS 22.0分析數據，計量資料用均數±標準差（ x ±s）表示，行 t 檢驗，P <0.05為差異有統計學意義。頻譜熵指數、RASS 評分指標之間的相關性應用 Spearman 相關性分析。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic， ROC）曲線，對過度最佳截斷點、鎮靜適度兩者所多應的頻譜熵指數進行確定。

2結果

2.1頻譜熵指數與RASS評分鎮靜分級的相關性分析

在對60例患者鎮靜期間的監測記錄中共得到256個符合研究意義 RASS 評分（-5～0分）及其對應的頻譜熵指數，頻譜熵指數與 RASS 評分在整個觀察時間段內都有明顯相關性，在總鎮靜期間，兩者相關系數為0.925（ P <0.001），提示兩者相關性良好。頻譜熵指數與 RASS 評分呈正相關，即頻譜熵指數越大，RASS 評分越高，鎮靜程度越輕。見表1。

2.2鎮靜適度時頻譜熵指數的臨界值

繪制 ROC 曲線標準為， RASS 評分<-3分，曲線下面積（AUC）為0.927（ P <0.001），ROC 曲線上所對應的鎮靜適度與鎮靜過度最佳截斷點的頻譜熵指數值為57.045，特異度、敏感度分別為90%、83%。見圖1、表2。

3討論

蛛網膜下腔出血是神經疾病重癥監護室（NICU）常見的危重癥疾病，本病發病急，病情可快速進展，且易引發一系列并發癥，致殘率、病死率高，嚴重危害人民健康[6]。動脈瘤破裂是蛛網膜下腔出血的最常見原因，動脈瘤破裂出血進入蛛網膜下腔，對腦膜產生刺激，以及造成顱內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，可能原因是繼發血管痙攣所引起的額葉、中線結構受累，進而引發一系列精神問題，在 NICU 中，aSAH患者需要接受鎮靜治療，患者的疼痛程度可經適度鎮靜得以緩解，有助于讓患者在安靜的狀態下積極完成治療，動脈瘤再破裂風險進一步下降，對預后具有明顯的改善作用[7]。但過度鎮靜，會產生低血壓、呼吸抑制、使得呼吸機使用風險進一步增加等癥狀，患者停藥后，其意識恢復時間可得到延長[8]。

臨床上對于腦損傷患者鎮靜藥物的選擇上，多應用一些不損害中樞神經系統，且藥物作用持久，藥效消除快。常用鎮靜藥物包括丙泊酚、巴比妥類等。鎮靜藥物各有特點，個體差異大，鎮靜的深淺程度難以把控[9]。監測鎮靜深度對危重患者具有重要的作用，目前臨床上應用廣泛，能使患者維持較淺的鎮靜深度，是臨床中最新版本指南的推薦方法[10]。因此，鎮靜的監測能夠避免鎮靜過深。本研究在鎮靜藥物上選擇丙泊酚和右美托咪定為臨床常用鎮靜藥物，其中，丙泊酚可快速見效，藥物持續后，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，也可應用于深度鎮靜的藥物。另外，該藥物能夠使腦代謝下調，其也可以使顱內壓呈現明顯降低趨勢。右美托咪定屬于中樞α2受體激動劑，該藥物具有鎮痛的作用，其也具有弱鎮痛之效。該藥物能夠使患者獲得鎮靜，同時維持患者意識清醒，對呼吸抑制效果不具有明顯性，有助于維持淺鎮靜，據臨床數據研究顯示，右美托咪定有助于幫助顱腦創傷患者撤離機械通氣[11]。

監測頻率熵指數時，需要先將原始腦電圖向數字化方向進行轉換，轉換可借助快速傅里葉轉換取得功率譜，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[12]。大腦活動狀態是經原始腦電圖信號加以反映的，清醒下的表現比較復雜，且不具有規律。而患者處于麻醉或是睡眠狀態下，大腦的活動則更為規律。原始腦電圖需要借助（EEG）來進行分析[13]，通過測量較低頻率的腦電圖信號，反映大腦受抑制狀態。腦電綜合分析數據的頻譜熵指數反映中樞神經系統活動狀態，正常范圍為0～91，隨著數值增大，提示患者意識狀態逐漸清醒，在麻醉狀態下，當頻譜熵指數高于60時提示意識水平麻醉偏淺，應增加鎮靜藥劑量。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[14-15]。本研究在動脈瘤性蛛網膜下腔出血患者上通過量化腦電圖監測頻譜熵指數，與 RASS 評分比較，兩者有一定相關性，能反映aSAH患者的鎮靜深度，同時頻譜熵指數監測aSAH患者鎮靜適度與過度最佳截斷點57.045，與上述研究相符。

綜上所述，頻譜熵與 RASS 評分有較好的相關性，頻譜熵數值增大，提示患者意識狀態逐漸清醒。頻譜熵具有臨床上用于aSAH患者鎮靜深度監測的潛在運用價值。然而受限于本研究病例數較少的原因，頻譜熵是否對于不同人群是否有效，還有待進一步通過擴大研究樣本量進行驗證。另外頻譜熵與鎮靜是否受到其他因素的影響也需進一步討論。

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（收稿日期：2021-07-20）