儿童全身麻醉时的脑电图比较七氟醚VS丙泊

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儿童的特征是伴随着成长发生生理改变，其中一些变化可能会影响麻醉管理。例如，大脑随着年龄的增长而成熟；麻醉药物的药理特性也随着年龄发生改变。由于这种可变性，药物的大脑效应药效学反馈显得尤为重要，这样的反馈可使儿童用药更加准确和个性化。

麻醉药物的大脑效应可以通过分析皮质脑电图信号来监测。年龄依赖性脑电图在非麻醉儿童中得到了广泛的描述。相比之下，被麻醉儿童的脑电图数据很少。本研究旨在更精确地描述不同剂量丙泊酚或七氟醚麻醉儿童的脑电图特征，以及这些脑电图特征如何被BIS反映。本研究首要目的是描述BIS和丙泊酚或七氟醚浓度之间的剂量-反应关系。其次是对原始脑电图进行频谱分析和癫痫样征筛选，以描述对应于BIS变化的脑电图特征。最后，比较丙泊酚和七氟醚在皮质抑制的同等水平下BIS和脑电图(EEG)结果，以及这些结果对应于每种药物的EC50BIS倍数值。

2.1受试者

纳入标准：5-18岁之间的儿童，ASA1-2，择期行中耳手术。

排除标准：肥胖、心肺或肾脏疾病；神经或神经肌肉疾病；术前服用干预中枢神经系统的药物。

首先，将患者随机分为丙泊酚组和七氟醚组。然后，在每组(七氟醚/丙泊酚)中，随机选择给药剂量，每组五种可能：七氟醚1/2/3/4/5%；丙泊酚2/3/4/5/6μg/ml。(图1)术前均口服羟嗪(1mg/kg)。

2.2方法

七氟醚(S)组麻醉采用纯氧6%七氟醚麻醉。丙泊酚(P)组是通过TCI设备使丙泊酚血浆靶浓度(CtP)达6μg/ml。待睫毛反射消失，瑞芬太尼开始以0.25μg/kg/min输注，并在整个研究过程中保持不变。给予阿曲库铵(0.5mg/kg)后使用带囊气管导管插管。机械通气:空气-氧气混合物(50‐50)维持；呼吸频率固定在14-20次/分之间；呼末二氧化碳浓度(ETCO2)严格保持在30-35mmHg之间。对于每名患者，S组在1、2、3、4和5%之间随机分配的固定百分数S（FeS）下进行两个10分钟的稳态期；P组在2、3、4、5、6μg/ml之间随机分配的固定CtP下进行两个10分钟的稳态期。术后第1天对所有患者进行随访，采用标准化问卷检测术中知晓。

2.3数据分析

2.3.1BIS数据分析

BIS基线值定义为麻醉诱导前最后一分钟BIS的平均值。在每个随机FeS或CtP对应的10分钟稳态期，BIS的平均值在稳态期的最后一分钟计算获得。参数用均数±标准差表示。在FeS或CtP稳态期，用非线性回归方法研究BIS与麻醉浓度之间的关系。然后，根据每种药剂获得的数据拟合出剂量-反应曲线，计算出与半‐最大效应(BIS50)对应的EC50BIS。将丙泊酚和七氟醚稳态期的各浓度表示为各自EC50BIS的倍数。

2.3.2脑电图数据分析

癫痫样体征评估

两名专家(包括一名儿童神经学家和一名儿童麻醉学家)对脑电图记录进行了盲法分析和分类，以评估癫痫样活动是否存在。癫痫样活动被归类分为：棘波(Sp)、棘-慢波(Sw)、多棘波(PS)、节律性多棘波(RPS)、节律性多棘波和爆发抑制(SBS)、周期性癫痫样放电(PED)，以及癫痫发作(ES)。计算所有稳态期间的癫痫小发作体征(Sp、Sw、PS)和癫痫大发作体征(RPS、SBS、PED、ES)的发生率。

频谱分析

采用频谱分析方法对脑电图进行频域分析。统计以下波段的波谱功率：delta(0‐4Hz),theta(4‐8Hz),alpha(8‐13Hz),beta(13‐30Hz)，结果以各波段功率占总波谱功率(TSP)的百分比记录。这些脑电图变量记录以在基线和每个10min稳态期的最后一分钟计算为准。

3.1BIS‐浓度关系

P组：BIS随着丙泊酚浓度从0增加到6μg/ml单调递减。使用Emax剂量-反应曲线，从0到6μg/ml丙泊酚浓度的EC50BIS为3.3μg/ml

S组：BIS值呈现出不同的曲线，其特征是从0%到4%剂量依赖性下降，然后从4%到5%BIS值又矛盾性上升。使用Emax剂量-反应曲线，从0%到4%七氟醚的EC50BIS为2.1%。

非线性回归曲线如图2所示，其中丙泊酚或七氟醚的每个浓度都表示为各自EC50BIS的倍数。以EC50BIS为单位，将每个与稳态期相关的浓度表示为各自EC50BIS的倍数(图2和表1，2)。

3.2原始脑电图及癫痫样体征

P组：随着浓度增加脑电图变化基本上表现为越来越多的与爆发抑制有关delta波，在浓度为5和6μg/ml时尤为显著。未见ES大发作；在脉冲抑制期间只观察到少量孤立ES。

S组：随着浓度的增加，脑电图呈双相变化：低浓度时，脑电图表现为预期的慢振荡；然而浓度达4%时，脑电图显示快振荡，并可见频发的节律性多棘波；周期性癫痫样放电最常发生在5%浓度时。

表1描述了ES小发作、ES大发作和爆发抑制的发生率。

在等效BIS抑制条件下，丙泊酚组在1.8EC50BIS(P=0.)下发生爆发抑制的频率更高(P=0.)。

3.3原始脑电图谱分析

所有脑电图频谱数据如表2所示。

P组：最低浓度(2μg/ml)是以与基线相比beta振荡的百分比增加为特征。随着麻醉深度增加，delta相对增加。

S组：最低浓度(1%)也是以与基线相比beta振荡的百分比增加为特征。在七氟醚浓度为2/3/4/5%处，脑电图的慢化与theta波的增加有关，而不是预期beta波增加。Beta波的增加发生在七氟醚浓度5%时。

比较以EC50BIS倍数表达的BIS抑制相似或相近水平脑电图的频谱成分。在1.4EC50BIS和1.9EC50BIS下，与丙泊酚相比，七氟醚下的delta波所占百分比显著降低(表2)。

本研究已证明，BIS随着丙泊酚浓度的增加而降低，随着七氟醚浓度从0%增加到4%而降低，而七氟醚浓度达到5%时BIS升高。对原始脑电图的视觉评估和频谱分析表明，七氟醚和丙泊酚浓度的增加具有不同的脑电图特征。

本研究通过频谱分析发现，在5岁以上的儿童中，丙泊酚的脑电图与成人相近。此外，还证明了delta活性的增加是剂量依赖性的。丙泊酚浓度较低(2-3μg/ml)beta活动增加，高浓度时明显降低。一些病例报告显示，丙泊酚的使用可能与临床癫痫发作有关，但这些报告没有脑电图数据。本研究人群中，丙泊酚的致痫潜能可以忽略不计，仅观察到在爆发抑制期间发生的罕见孤立尖波。此外，还证明了丙泊酚浓度高时爆发抑制发生率也高，这是丙泊酚脑电图效应的主要特点。此结果与Jaaskelainen在健康成年人身上进行的研究一致。

脑电图描记图的频谱分析使我们能够了解七氟醚浓度增加时的变化。Akeju描述了七氟醚“手术麻醉”(浓度2.21±0.44%)下儿童的脑电图(EEG)谱线，以delta和theta为主，活动较慢。本研究中，当七氟醚浓度达到2%时，delta波和theta波增加，并且几乎立即达到最大值。和丙泊酚一样，beta在低浓度七氟醚(1%)下增加，浓度上升在2%到4%之间显著下降。然而，在七氟醚浓度达5%时又观察到beta有了显著的提高。

癫痫样脑电图的发生见于七氟醚麻醉诱导和维持过程中。在成年人中，ES大发作的发生率被认为是剂量依赖性的。之前已证明与儿童ES大发作相关的七氟醚最小肺泡浓度在4%到5%之间。本研究目前的结果证实，七氟醚浓度大于4%时癫痫样征象可能发生，这些癫痫样放电的病理生理学仍不清楚。

本研究描述了丙泊酚或七氟醚麻醉时儿童的脑电图特征，证明了丙泊酚能引起剂量依赖的皮质抑制作用，表现为BIS的稳定下降；而高浓度的七氟醚麻醉时则表现出快速震荡和癫痫样的脑电波模式，这可能是造成BIS反常升高的原因。这些发现可能有助于临床医生更准确地使用儿童手术中的麻醉药品。

（杜晶慧童易如编译）

参考文献：

RigouzzoA,Khoy-EarL,LaudeD,LouvetN,MoutardML,SabourdinN,ConstantI.EEGprofilesduringgeneralanesthesiainchildren:A

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