体外循环中不同双频指数下丙泊酚或依托咪酯对脑氧代谢的影响

【摘要】  　　目的 讨论在浅低温体外循环(extracorporeal circulation,ECC)术中，脑电双频指数（BIS）抑制程度不同时丙泊酚或依托咪酯对脑氧代谢的影响。方法 18例ECC下行冠状动脉旁路移植术患者，随机分丙泊酚组和依托咪酯组。术中给予大剂量丙泊酚或依托咪酯，使BIS降低至0。分别在给药前、后及BIS下降到不同程度时，抽取颈内静脉球部血液和桡动脉血液脑氧摄取率（COE）。结果 两组在各个时间点的COE均无差异。结论 在浅低温ECC中丙泊酚或依托咪酯对BIS的抑制程度与剂量呈正相关；在浅低温ECC中使BIS下降到0时的大剂量丙泊酚或依托咪酯对COE无影响。

【关键词】  丙泊酚　依托咪酯　双频指数　脑氧摄取率

    Abstract: OBJECTIVE   To evaluate and compare the effects of high doses propofol or etomidate  on cerebral oxygen extraction (COE) during light hypothermic extracorporeal circulation（ECC） in selective coronary artery bypass graft（CABG） patients. METHODS  Patients (n=18) were randomly entered into one of the two groups: propofol or Eetomidate group. All the study drugs were given through the subclavicular vein after aotic artery clamping until the bispectral indx（BIS）decreasing to zero. The blood gas samples were drawn from the radial artery and jugular venous bulb before the drugs were given (baseline point), and when BIS was inhibited to 75%, 50%, 25% and 0% (BIS=0) of baseline point . The COE was calculated and hemodynamic data were recorded.  RESULTS  There was no difference of COE among the groups at every time point. CONCLUSION  The changes of BIS caused by 1%propofol or 0.2% etomidte was negatively correlative with their doses during light hypothemic ECC. All the study drugs can reduce BIS to zero. The high doses of propofol or etomidate of BIS zero can not change COE.

    Key words：  Propofol; Etomidate; BIS; COE

    本实验设计在冠状动脉搭桥（CABG）手术浅低温体外循环(extracorporeal circulation,ECC)时，给予大剂量丙泊酚和依托咪酯，至脑电双频指数（BIS）为0。观察在BIS不同抑制程度时，丙泊酚和依托咪酯对脑氧代谢的影响。

    1  资料与方法

    1.1  一般资料  经本院伦理委员会批准，选择ECC下行CABG患者18名。随机分为2组，丙泊酚组（P组，n=9），依托咪酯组（E组，n=9）。排除高血压、糖尿病药物控制不平稳、既往有脑血管疾病史和急诊CABG者。

    1.2  麻醉方法  术前酌情给予适当血管活性药物及安定10 mg口服，吗啡和东莨宕碱肌肉注射。咪唑安定、依托咪酯、阿端和芬太尼诱导。阿端0.75mg/(kg·h)和芬太尼20～40μg/kg维持，间断吸入1％安氟烷加深麻醉。SpaceLabs多功能监测仪监测脉搏血氧饱和度，动、静脉压力，ECG，呼吸末二氧化碳（PetCO2），肛肠和鼻咽温度。右侧颈内静脉逆行穿刺放置16G单腔静脉导管。Aspect A-1000脑电监测仪双通路前额导联监测BIS。

    1.3  ECC方法  Stokert Shiley II型体外循环机，Medronic成人膜肺，西京成人微栓滤器，预充1100 ml乳酸林格液和1000 ml血定安；转中维持平均动脉压（MAP）50～90mmHg（以硝酸甘油或苯肾上腺素调节），鼻咽温（TNP）32℃～34℃，红细胞压积（Hct）0.18～0.24，停机时>0. 24；主动脉根部含血冷停搏液灌注；泵流量为2.4 L/(min·m2)。α稳态管理血气。

    1.4  实验方法和数据采集  待心脏停搏、鼻咽温32℃～34℃、循环稳定后，从体外循环机动脉端给予安定0.3 mg/kg，5 min后记录基础BIS值(F2)，之后用微量泵以150ml/h速度从锁骨下静脉通路注入1％丙泊酚或0.2％依托咪酯，记录BIS下降到基础值的75％（F3）、50％（F4）、25％（F5）和等于0（F6）时的药物总剂量。各时间点从体外循环机抽取动脉血，从颈内静脉逆行插管抽取颈内静脉球部血，并于纵开胸骨后5 min（F1）和关胸后5 min（F7）抽取桡动脉和颈内静脉球部血，进行血气分析，根据Fick原理计算脑氧摄取率（COE）。术后随访患者拔气管导管时间、术后住院时间和有无神经精神并发症。

    1.5  统计方法  使用SPSS 8.0统计软件进行统计分析处理。计数资料采用卡方检验，计量数据比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Post-Hoc分析，P<0.05为有显著差异,P<0.01为有非常显著差异。所有结果用均数±标准差( ±s )表示。

    2  结  果

    2.1  两组患者术前状况无差别；阻断时间、ECC时间、自动复跳例数、术后住院时间和神经精神并发症发生率无差别；P组所有患者在给药期间均需要接受苯肾上腺素调节血压，与E组相比有非常显著差异(P<0.01)；E组术后拔气管导管时间（16.6±3.7h）较P组(11.8±3.8h)明显延长（P=0.001）

    2.2  两组在F1～F7各点的COE和血气分析pH、PaCO2、Hct和颈内静脉氧饱和度（SjvO2）均无差异。结果见表1。

    2.3  使BIS抑制100％（BIS＝0）的丙泊酚和依托咪酯总量分别为(373.6±118.3)mg和(134.1±35.7)mg，平均用量为4.92mg/kg和1.92 mg/kg。

    2.4  术后P组1例患者时常感觉眼前飘雪花。E组1例患者术后第一天苏醒期躁动，神经定位检查无阳性发现，术后6天恢复正常。

    3  讨  论

    3.1  ECC期间BIS监测的意义  BIS是包括了频率、振幅和位相三种特性的EEG定量分析指标， BIS＝0，表明大脑皮层神经元电活动停止。March［1］等指出BIS能直接反应大脑皮质电活动并与镇静程度负相关。Kearse等［2］证明BIS在不同类型麻醉状态和麻醉方式下均能够监测到整个中枢代谢率的细微变化，二者密切相关。Alkire［3］认为BIS与麻醉期间脑代谢存在生理相关性。同时BIS在临床操作简单，故我们选择BIS监测来观察丙泊酚或依托咪酯在ECC期间对脑代谢的影响。

    3.2  对BIS的影响  本研究发现随着药物剂量的增加，二者都能够将BIS降到0（EEG等电位），1％丙泊酚对BIS的抑制速度较0.2%依托咪酯快；停药后，丙泊酚组的BIS恢复较快。这与这两种药物的药代动力学相符合。表明BIS可以反映麻醉药对脑代谢的抑制程度。

    3.3  COE  颈内静脉逆向置管能精确地采集到大脑静脉血样，将其进行血气分析，可测知SjvO2，脑动静脉氧含量差（C(a-v)O2）和COE。SjvO2监测的是脑静脉氧合血红蛋白饱和度，可以用来估计脑流量－代谢耦联的状态，其下降提示脑氧供（CBF）和氧耗（CMRO2）之间的不平衡。ECC期间COE下降表明CBF相对于CMRO2来说是过量的，即“奢侈灌注”。由于表1  两组各时间点COE（%）、MAP（mmHg）的TNP CMRO2＝CBF×C(a-v)O2＝CBF×COE×CaO2，所以当CBF和CaO2不变时，COE可以反映脑代谢率；当CMRO2和CBF同步变化时，即流量－代谢耦联关系存在时，COE保持不变。

    我们选用丙泊酚和依托咪酯，均有降低脑代谢的作用［4］。Edergerg等［5］观察了20名患者接受使EEG爆发性抑制剂量的丙泊酚对脑代谢的影响，结果COE明显降低10％。

    因此我们设想如果在ECC期间给予大剂量丙泊酚和依托咪酯直至BIS为0，是否会将脑氧代谢率降至比EEG爆发抑制状态时更低的水平，从而有更好的脑保护效应。

    本实验中，用药组COE没有与BIS的抑制呈现同步变化。由于BIS能够反映脑代谢，因此可以说COE没有随脑代谢的抑制而下降。我们推测这表明直到BIS为0，流量－代谢耦联关系依然保存良好，没有出现“奢侈灌注”，药物对脑代谢的抑制引起CBF减少，氧耗下降与氧供减少是匹配的；或者（并且）两种药物抑制脑代谢的同时也降低了CBF，所以COE没有变化。

    3.4  对血流动力学的影响  P组在给药阶段使用的血管收缩药苯肾上腺素次数明显增多，说明丙泊酚在ECC期间能够明显降低体循环阻力。与P组相比，E组患者术后拔气管导管时间明显延长，与依托咪酯的药物代谢相一致。

    3.5  神经精神并发症  术后P组和E组术后各有1例出现短暂神经精神并发症。由于本实验病例数少，不足以说明问题。

    因此，我们认为在浅低温ECC中异丙酚或依托咪酯对BIS的抑制程度与剂量呈正相关；使BIS下降到0的剂量的异丙酚或依托咪酯没有改变COE；BIS可以反映麻醉药对脑代谢的抑制程度，其精确的相关性有待于今后进一步实验研究。

【】
  　　［1］ March PA,Muir WW.Bispectral analysis of the electroencephalogram:a review of its development and use in anesthesia［J］.Vet Anaesth Analg,2005,32(5):241-255.

［2］ Kearse L，Rosow C, Sebel P, et al. The bispectral index correlates with sedation/hypnosis and recall: comparison using multiple agents［J］. Anesthesiology,1995,83:A507.

［3］ Alkire MT. Quantitative EEG correlations with brain glucose metabolic rate during anesthesia in volunteers［J］. Anesthesiology,1998,89(2):323-333.

［4］ Ronald D. Miller.Anesthesia, Fifth Edition［M］.Beijing: Science Press, Harcourt Asia,Churchill Livingstone,2001.246-252.

［5］ Ederberg S, Westerlind A, Houltz E, et al. The effect of propofol on cerebral blood flow velocity and cerebral oxygen extraction during cardiopulmonary bypass［J］. Anesth Analg,1998,86(6):1201-1206.