第五章麻醉深度監(jiān)測(cè)儀器課件

腦電監(jiān)測(cè)儀器

第一節(jié)腦電信號(hào)分析基礎(chǔ)腦電圖是腦皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)的總體反映正常波幅范圍：0~200μV頻率范圍：

δ波0~4Hzθ波4~8Hzα波8~14Hzβ波14~30Hz這些正弦波的振幅、相位是頻率（nω）的函數(shù)，其值可通過傅里葉級(jí)數(shù)公式求得對(duì)于非周期性函數(shù)，可視為周期T→∞的周期函數(shù)傅里葉變換（一）傅里葉變換與頻譜分析任何一個(gè)周期性的信號(hào)都可以看成由許多振幅不同、相位不同、頻率不同的正弦波組成傅里葉變換與頻譜分析采用直角坐標(biāo)系，以頻率為橫坐標(biāo)，振幅為縱坐標(biāo)。在頻率等于nω（n=0，1，2，…）處作一條垂直于橫坐標(biāo)的直線段，使其長(zhǎng)度等于相應(yīng)諧波的振幅周期函數(shù)的頻譜圖是分立的，非周期函數(shù)的頻譜圖是連續(xù)的頻譜圖頻譜分析將周期信號(hào)展開為傅里葉級(jí)數(shù)，對(duì)其各次諧波進(jìn)行頻率和振幅分析即：用頻譜的特征來分析信號(hào)的特征傅里葉變換與頻譜分析（二）功率譜以頻率為橫坐標(biāo)，功率為縱坐標(biāo)制圖，把幅度隨時(shí)間變化的腦電波變換為功率隨頻率變化的譜圖反映了每一個(gè)頻率的腦電的功率分布腦電功率計(jì)算：P=V2/R令：R=1Ω當(dāng)大腦的某一部分發(fā)生病變時(shí)，腦電圖和其頻譜會(huì)發(fā)生改變但是，許多在時(shí)間域中表現(xiàn)得不明顯的特征變化，在頻率域中表現(xiàn)得較明顯腦電功率譜（三）誘發(fā)電位（EP）對(duì)感覺器施加適宜的刺激，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)相應(yīng)部位安放電極檢測(cè)出的該刺激所激發(fā)的電活動(dòng)誘發(fā)電位與刺激存在明顯的鎖時(shí)關(guān)系，重復(fù)刺激時(shí)，波形與幅度基本相同誘發(fā)電位按刺激類型的分類軀體感覺誘發(fā)電位以微弱電流刺激人體肢體或指（趾）端所引發(fā)的誘發(fā)電位聽覺誘發(fā)電位以各種聲音刺激所引發(fā)的誘發(fā)電位視覺誘發(fā)電位以各種視覺刺激所引發(fā)的誘發(fā)電位（四）疊加法也叫做平均誘發(fā)反應(yīng)法，簡(jiǎn)稱AER誘發(fā)電位波幅僅0.1~20μV，與自發(fā)腦電、各種偽跡和干擾波等混淆，難以分辨誘發(fā)電位波形及振幅較為固定，但自發(fā)腦電等各種噪聲信號(hào)無極性亦不規(guī)律采用疊加技術(shù)，隨著疊加次數(shù)的增加，誘發(fā)電位愈來愈明顯，而噪聲正負(fù)相抵再用平均技術(shù)使誘發(fā)電位波形恢復(fù)原貌（四）腦電的非線性動(dòng)力學(xué)分析與熵腦電非線性分析對(duì)自發(fā)原始腦電信號(hào)進(jìn)行直接的測(cè)量，通過度量皮層神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)信息耦聯(lián)及交流情況，來反映意識(shí)程度以及信息加工情況。熵（entropy）是一個(gè)由非線性動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算得到的非線性指數(shù)，是系統(tǒng)無序程度的一種度量熵描述信號(hào)的不規(guī)則性第二節(jié)腦電功率譜（一）腦電功率譜監(jiān)測(cè)原理以頻率為橫坐標(biāo)，功率為縱坐標(biāo)制圖，把幅度隨時(shí)間變化的腦電波變換為功率隨頻率變化的譜圖反映了每一個(gè)頻率的腦電的功率分布腦電功率計(jì)算：P=V2/R令：R=1Ω腦電功率譜分析流程將原始腦電波分解為一系列連續(xù)的等時(shí)間片斷，稱為單元將單元腦電信息數(shù)字化，并進(jìn)行傅里葉變換，獲取功率譜圖腦電功率譜分析流程最小采樣頻率應(yīng)大于或等于信號(hào)最高頻率的二倍根據(jù)腦電波的頻率特性，采樣頻率應(yīng)大于100Hz1、信號(hào)采集根據(jù)臨床應(yīng)用目的不同，選取采樣長(zhǎng)度通常為：2~16秒2、數(shù)字化處理3、計(jì)算功率譜用快速傅里葉變換對(duì)數(shù)字化的腦電信號(hào)進(jìn)行處理，得出功率譜圖（二）腦電功率譜中的相關(guān)指標(biāo)1、譜邊緣頻率（SEF）腦電功率譜的邊界頻率95%SEF：包含了95%能量的腦電功率譜的邊界頻率2、中位頻率總功率50%處的頻率3、總功率一定頻率范圍內(nèi)，總的絕對(duì)功率腦電功率譜中的相關(guān)指標(biāo)4、絕對(duì)功率和相對(duì)功率5、平均頻率6、不對(duì)稱性7、δ比率8、相干性(三)腦電功率譜分析應(yīng)用麻醉加深時(shí)，腦電頻率變慢，波幅增大，腦電功率譜圖中的低頻成分功率增大，高頻成分的功率減少，所以，95%SEF值變小麻醉減淺時(shí)相反，95%SEF值變大第三節(jié)腦電雙頻譜指數(shù)一、腦電雙頻譜分析原理腦電是腦細(xì)胞群自發(fā)而有節(jié)律的電活動(dòng)，可用波幅、頻率和相位等特征來描述時(shí)域分析：分析腦電的時(shí)間-振幅關(guān)系頻域分析：分析腦電的頻率-功率關(guān)系雙頻譜分析：是在頻域分析的基礎(chǔ)上，對(duì)各頻率成分間的相位關(guān)系進(jìn)行定量分析腦電雙頻譜分析原理將腦電信號(hào)的時(shí)域、頻域和雙頻域信息，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法融合成的一個(gè)無量綱數(shù)字，用0~100表示指數(shù)的大小，表達(dá)相應(yīng)的鎮(zhèn)靜水平和大腦清醒程度BIS的計(jì)算有不同的版本，隨著臨床研究的發(fā)展，在不斷完善二、腦電雙頻譜指數(shù)（BIS）三、腦電雙頻譜分析的應(yīng)用100~70，表示從清醒進(jìn)入輕度鎮(zhèn)靜狀態(tài)低于70，表示進(jìn)入深度鎮(zhèn)靜狀態(tài)40以下，中樞處于深度抑制狀態(tài)

根據(jù)BIS給予麻醉藥能保證患者術(shù)中無知曉，而且能減少麻醉藥的用量，在總體上提高麻醉質(zhì)量腦電雙頻譜分析的應(yīng)用（一）BIS監(jiān)測(cè)鎮(zhèn)靜水平

能很好監(jiān)測(cè)麻醉過程中的鎮(zhèn)靜水平，對(duì)鎮(zhèn)痛水平反應(yīng)不敏感（二）BIS監(jiān)測(cè)指數(shù)（三）監(jiān)測(cè)提高麻醉質(zhì)量（四）BIS評(píng)價(jià)第四節(jié)聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)在麻醉時(shí)，聽覺最后喪失且最早恢復(fù)所以，聽覺誘發(fā)電位（AEP）在麻醉/鎮(zhèn)靜深度監(jiān)測(cè)中意義突出（一）誘發(fā)電位信號(hào)處理約為0.1~20μV采用疊加技術(shù)和平均技術(shù)處理信號(hào)

不同的誘發(fā)電位，按使用慣例有不同的標(biāo)記方法用波形的極性和順序號(hào)組合命名按波峰的潛伏期毫秒數(shù)標(biāo)記以羅馬數(shù)字表示用波形的解剖發(fā)生源命名波形標(biāo)記（二）聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)方法由11個(gè)波形組成，分成三個(gè)部分腦干聽覺誘發(fā)電位

潛伏期為0~10ms中潛伏期聽覺誘發(fā)電位

潛伏期為10~100ms長(zhǎng)潛伏期聽覺誘發(fā)電位

潛伏期為100ms以后聽覺誘發(fā)電位中潛伏期聽覺誘發(fā)電位在清醒狀態(tài)下，個(gè)體間及同一個(gè)體中變異很小與大多數(shù)麻醉藥作用呈劑量相關(guān)性變化，隨著麻醉藥劑量的增大，在患者意識(shí)喪失的過程中，中潛伏期聽覺誘發(fā)電位波形的波幅降低，潛伏期延長(zhǎng)因此，較適用于麻醉深度的判斷聽覺誘發(fā)電位（三）聽覺誘發(fā)電位指數(shù)如直接分析聽覺誘發(fā)電位，必須先區(qū)分波形，再測(cè)量各波幅與潛伏期，故無法連續(xù)及時(shí)分析其變化與麻醉深度的關(guān)系因此，通過數(shù)學(xué)方法將波形指數(shù)化，用聽覺誘發(fā)電位指數(shù)反映聽覺誘發(fā)電位與麻醉深度相關(guān)的特征計(jì)算聽覺誘發(fā)電位指數(shù)主要有MTA、ARX兩種模式（四）聽覺誘發(fā)電位的臨床應(yīng)用通過耳機(jī)給患者短聲刺激在頭部用電極獲取聽覺誘發(fā)電位以聽覺誘發(fā)電位中潛伏期為20~80ms部分的波形變化為計(jì)算依據(jù)用聽覺誘發(fā)電位指數(shù)反映麻醉深度1、AEPindex監(jiān)測(cè)儀60~100清醒狀態(tài)40~60睡眠狀態(tài)30~40淺麻醉狀態(tài)30以下深麻醉狀態(tài)AEPindex監(jiān)測(cè)儀AEPindex（五）聽覺誘發(fā)電位的臨床應(yīng)用尚需更多、更大范圍的臨床研究證實(shí)其應(yīng)用價(jià)值腦電功率譜分析、腦電雙頻譜分析和聽覺誘發(fā)電位分析能從不同的角度反映麻醉深度的變化，但麻醉深度是對(duì)鎮(zhèn)靜水平、鎮(zhèn)痛水平、刺激反映程度等指標(biāo)的綜合反應(yīng)，這些指標(biāo)的中樞反應(yīng)區(qū)域不盡相同，所以，必須用多指標(biāo)、多方法來綜合解決麻醉深度監(jiān)測(cè)問題第五節(jié)腦電熵指數(shù)監(jiān)測(cè)熵指數(shù)定義：采集原始腦電圖（EEG）及額肌肌電圖（FEMG）的信號(hào)，通過熵運(yùn)算公式和頻譜熵應(yīng)用程序處理算出，反應(yīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制水平。麻醉深度越深，熵值越小；麻醉深度越淺，熵值越大。麻醉熵又分為狀態(tài)熵和反應(yīng)熵狀態(tài)熵（SE）根據(jù)EEG算出反應(yīng)熵（RE）則來自于EEG及FEMG的整合計(jì)算第六節(jié)監(jiān)測(cè)中的注意事項(xiàng)一、EEG監(jiān)測(cè)的影響因素(一)偽差

偽差又稱偽跡，指記錄下來的非源于腦的電活動(dòng)，使波形失真。來源：電極和導(dǎo)聯(lián)偽差；生理性干擾；外環(huán)境干擾；儀