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熵指数在麻醉中的应用
熵指数在麻醉深度监测中的应用
詹鸿 张秀燕 黄焕娟等
广州市第二人民医院麻醉科 （510150）
熵指数是在全身麻醉过程中对中枢神经系统的抑制水平进行监测的全新的参数。本研究观察丙泊酚、芬太尼，异氟醚全麻过程中熵指数的监测及变化，并及脑电双频指数（Bis）进行比较，以了解熵指数监测的有效性及特点。

1 资料及方法
1.1一般资料 选择ASAI~II级病人，择期行腹部手术病例15例，年龄40±12岁，体重58±9公斤。性别比：男6例，女9例，手术类别：腹腔镜妇科手术7例，胆囊切除术8例，所有病人术前无精神、神经系统疾患，无长期服用镇静、抗抑郁类药物，无药物成瘾史，心肺功能良好。
1.2麻醉方法 麻醉前不用术前药物，麻醉诱导：丙泊酚2mg/kg，芬太尼2ug/kg或舒芬太尼0.5ug/kg，万可松0.1mg/kg。气管插管后行机械通气，频率12次/分，潮气量8~10ml/kg。呼气末CO2维持在35~40mmHg，麻醉维持：异氟醚吸入，维持在1.0MAC，根据脑电监测追加芬太尼及丙泊酚。
1.3监测及观察项目 常规监测无创血压、心电、脉搏氧饱和度、呼气末CO2，麻醉全过程同时监测熵指数(Entropy)和脑电双频指数(Bis)，将酒精于额头及颞部皮肤涂擦后，将上述两种电极贴好，同步进行两种脑电监测，观察比较两种监测麻醉过程的变化诱导后，气管插管完毕时，呼之睁眼的Entropy值（分别记录为状态熵SE、反应熵RE）及BIS值，术毕待病人清醒后询问：1、是否知道术中发生的事情。2、术中有否发生疼痛不适。
1. 4统计学方法：应用SPSS11.0统计学软件，组内计量资料采用单因素方差分析，分别比较SE、RE、BIS多时点值的变化，并作SE、RE、BIS值的相关性分析。P<0.05认为差异有显著性。

2. 结果：诱导后RE、SE、BIS值均显著下降（p<0.01）；术毕RE、SE、BIS值逐渐回升，病人呼之睁眼时RE、SE、BIS值均接近基础值，RE值回升最快。SE值、RE值及BIS值的相关系数分别为0.93及0.91。

RE SE BIS
基础值 98.60±1.63 89.35±1. 30 98.35±1. 27
诱导后 25.95±3.55** 25.25±4.43 ** 36.80±2.76**
气管插管 36.85±3.51 ** 35.50±4.07 ** 36.4 5±3.07**
呼之睁眼 92.20±4.34 ** 87.10±4.27** 76.05±4.31**
*及基础值比较p<0.05, **及基础值比较 p<0.01

3. 讨论：
麻醉深度一直以来常常根据临床表现进行判断，如心率、血压、流泪、体动等指标。然而这些指标只能间接反映意识状态的真实情况。为了寻找更直观、准确的判断方法，近年对脑电图在麻醉中意识水平的变化进行了研究，并通过不同的运算模式产生一些监测仪器。目前临床使用较多的有脑电双频指数（Bis），听觉诱发电位(AAI)等。熵指数监测则是一个全新的方法，其采集原始脑电图（EEG）及额肌肌电图（FEMG）的信号，通过熵运算公式和频谱熵应用程序处理算出。熵作为一个物理概念，最早被Shannon　用于信息理论［１］，后来被用于信息处理的功率谱中［２］，其表达的是信息的不规则性；信号越不规则熵值就越高，信号越规则熵值就越低，信号完全规则时熵值为０。清醒状态下，脑电是很不规则的，其熵值高。大多数麻醉药物在深麻醉水平时，首先引起爆发抑制，然后在ＥＥＧ上出现抑制，如果ＥＥＧ的信号是完全的抑制信号，其熵值为０。熵又分为状态熵和反应熵。状态熵（Ｓtate　entropy）根据ＥＥＧ算出，反应熵（Response entropy）则来自于EEG及FEMG的整合计算。
本文通过熵指数SE、RE监测全麻期间及病人苏醒时的数值变化，结果显示：清醒时SE：89.35±1.30，RE：98.60±1.63，丙泊酚2mg/kg诱导后SE、RE值均显著下降，麻醉维持期，通过调节异氟醚吸入浓度，SE、RE值随之变化敏感，追加丙泊酚及芬太尼后SE、RE能迅速下降（SE及RE最低值分别为9，11）。手术完毕，停止吸入异氟醚，SE、RE值均逐步回升，呼之睁眼时SE、RE值均接近基础值，所有病例清醒后，（不知道术中发生的事情）无一发生术中知晓。
一般认为Bis、RE、SE值 40~60浅麻醉状态，40以下深麻醉状态，60以上需使用麻醉药物才能进行手术。在本组实验中，就是根据此参数进行麻醉深度调控，所有病例术后清醒迅速。在停止异氟醚吸入后熵指数回升敏感，RE最快，其次是SE及Bis值。在浅麻醉及镇静时，肌电活动可由额肌肌电图显示出来，虽然神经肌肉阻滞剂对肌电图有一定影响，但不能完全消除因疼痛刺激引起的面部肌肉的活动，不充分的麻醉，由强烈的疼痛刺激引起的反应使ＦＥＭＧ值增加［３］。麻醉后苏醒，ＦＥＭＧ的活动增加，数值也增加，［３］。所以有人主张将ＥＥＧ和ＥＭＧ联合监测作为麻醉是否充分的指导［４］。
呼之睁眼时SE、RE未能完全达到术前基础水平，可能及麻醉方法及手术时间有关。本组病例手术时间较短。Va在使用丙、七、硫比较诱导，维持期RE反应最快，SE及Bis较慢。苏醒水平entropy较Bis显示了更好的基线回归性［３］可能及它们的运算规则有关。熵采用单一的计算模型具有公开的可供参考的运算规则，Bis有三个位相的计算模型。
总之，熵指数作为全麻期间意识水平监测敏感、有效，反应熵监测反应更快。

参考文献
１. Shannon CE.A Mathematical theory of communication.Bell System Tedm J 1948;27(379-423):623-56
2. Johnson RW,shore JE. Which is the better entropy. Expression for speech processing –s log s or logs? IEEE Trans Acoust 1984;Assp-32:129-37
３. Paloheimo M. Quantitative surface electromyography (qEMG): applications in anaesthesiology and critical care. Acta Anaesthesiol Scand Suppl 1990; 93: 1—83.
４. Harmel MH, Klein FF, Davis DA. The EEMG — a practical index of cortical activity and muscular relaxation. Acta Anaesthesiol Scand 1978; 70: 97—102.
5. Kakkuri A, Yli-Hankala A,Talja P et al. Time-frequency balanced spectral entropy as a measure of anesthetic effect in central nervous system during sevoflurane,propofol, and thiopental anesthesia. Acta Anaesthesiol Scand 2004;48:145-153.

熵指数在麻醉深度监测中的应用
詹鸿 张秀燕 黄焕娟
广州市第二人民医院麻醉科 （510150）

摘要

目的：探讨熵指数在全麻期间意识水平监测的有效性和特点。方法：选择ASAI~II级病人，择期行腹部手术病例15例，年龄40±12岁，体重58±9斤。性别比：男6例，女9例，手术类别：腹腔镜妇科手术7例，胆囊切除术8例。麻醉前不用术前药物，麻醉诱导：丙泊酚2mg/kg，芬太尼2ug/kg或舒芬太尼0.5ug/kg，万可松0.1mg/kg。气管插管后行机械通气，频率12次/分，潮气量8~10ml/kg。呼气末CO2维持在35~40mmHg，麻醉维持：异氟醚吸入，维持在1.0MAC，根据脑电监测追加芬太尼及丙泊酚。麻醉全过程同时监测熵指数(Entropy)和脑电双频指数(Bis)，观察比较两种监测麻醉过程的变化：诱导后，气管插管完毕时，呼之睁眼的Entropy值（分别记录为状态熵SE、反应熵RE）及BIS值，术毕待病人清醒后询问：1、是否知道术中发生的事情。2、术中有否发生疼痛不适。结果：诱导后RE、SE、BIS值均显著下降（p<0.01）；术毕RE、SE、BIS值逐渐回升，病人呼之睁眼时RE、SE、BIS值均接近基础值，RE值回升最快。SE值、RE值及BIS值的相关系数分别为0.93及0.91。结论：熵指数作为全麻期间意识水平监测敏感、有效，反应熵监测反应更快。

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