МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ АНЕСТЕЗИИ

Г. Кенни (Глазго, Великобритания)

Попытка определить понятие «анестезия» в целом может вызывать трудности, но можно во многом согласиться с определенными требованиями к нему. Например, основным предметом обеспокоенности хирурга являются сохранения двигательной активности больного и отсутствие мышечной релаксации во время вмешательства. В то же время главное желание пациента – не помнить обо всем происходящим во время операции, а после пробуждения испытывать минимально выраженные боли на фоне отсутствия тошноты и рвоты. Неполная утрата сознания и ощущение болей во время вмешательства может лечь в основу серьезного потрясения пациента. Воспоминания больных, имевших такой печальный опыт, носят драматический характер.

Сохранение сознания (осведомленность) во время анестезии может быть не идентифицировано при наблюдении за гемодинамическими показателями. Продолжение в подобных обстоятельствах хирургического вмешательства может лечь в основу тяжелой психологической травмы, что, в свою очередь, может иметь длительные последствия, представленные депрессией, изменениями личности, а также расстройствами сна, включающими видения, кошмары и бессонницу. В то же время, послеоперационный опрос пациента также может не выявить признаков подобной неадекватности анестезии. Представляется возможным выделить 5 форм сохранения сознания (осведомленности) на фоне неадекватной анестезии: от полного отсутствия восприимчивости и сознания до полного его сохранения с яркими воспоминаниями (таблица 1).

Таблица 1. Классификация осведомленности во время анестезии

· Полная осведомленность со спонтанными или вызванными воспоминаниями (так называемая, эксплицитная память)

· Осведомленность с последующей амнезией

· Видения

· Практически полная утрата сознания с сохранением подсознательной активности и амнезией (имплицитная память)

· Отсутствие признаков осведомленности

Несмотря на то, что общепринятый стандарт контроля глубины анестезии не существует, можно получить достаточную информацию об ее адекватности при использовании ряда применяемых в хирургии и анестезиологии средств мониторинга. Сохранение спонтанного дыхания требует строжайшего мониторинга глубины анестезии: поверхностная анестезия приводит к сохранению у больного произвольных движений, тогда как ее углубление вызывает депрессию дыхания. Вот почему внимательное наблюдение за глубиной наркоза дает анестезиологу возможность проводить качественное пособие. Требования к адекватной анестезии представлены в таблице 2. Представленные критерии являются частью стандарта. С их учетом может быть оценено любое из направленных на определение глубины анестезии средств мониторинга.

Таблица 2. Требования к мониторингу глубины анестезии

· Необходимая стабильность гемодинамики и внешнего дыхания

· В идеале – отсутствие, или, по крайней мере, минимальная двигательная активность больного

· Отсутствие остаточного сознания (осведомленности) во время вмешательства и воспоминаний о происходившем во время операции

· Сходная эффективность различных типов анестетиков, взятых в эквипотенциальных дозах

· Сопоставимость психического состояния после пробуждения с исходным уровнем

· Соответствующее изменение глубины анестезии в соответствии с различными этапами вмешательства

· Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, в том числе, вызванные гемодинамически активными препаратами, не являются критерием глубины анестезии

· Наличие четких различий между наличием и отсутствием сознания

· Достаточно быстрая реакция на изменение уровня анестезии (в пределах 30 секунд)

· Возможность проведения во время вмешательств у спонтанно дышащих пациентов мониторинга анестезии методом «замкнутой петли»

Методы определения глубины анестезии

Клинические признаки

Большинство анестезиологов производит введение анестетиков под контролем клинических признаков, несмотря на то, что эта методика не всегда обеспечивает точную оценку.

Дыхание и активность скелетной мускулатуры

На фоне операций с сохранением самостоятельного дыхания, его частота и глубина являются удовлетворительным индикатором адекватности анестезии. Так же и любое движение пациента в ответ на хирургическую стимуляцию, как правило, указывает на недостаточную глубину наркоза. В то же время подобные признаки могут отсутствовать у парализованного пациента, что обуславливает необходимость применения других методов исследования.

Стабильность симпатической нервной системы

Артериальное давление и ЧСС являются, по всей видимости, наиболее часто используемыми для определения глубины анестезии признаками. Однако имеются веские доказательства того, что ценность данных признаков для определения уровня сознания пациента крайне ограничена [1]. На повышение симпатической активности во время анестезии также могут указывать потливость и слезотечение.

Ценность клинических признаков

Как уже упоминалось, большая часть анестезиологов при назначении гипнотических препаратов или анальгетиков ориентируется на клинические признаки. На фоне отсутствия медикаментозной миорелаксации наиболее значимым и практичным клиническим признаком неадекватности анестезии является спонтанная мышечная активность больного. Напомним, что минимальная альвеолярная концентрация (МАК) ингаляционных анестетиков эта та концентрация, при которой у 50% пациентов сохраняются целенаправленные движения в ответ на хирургическую стимуляцию. Ни о каком возможном сохранении сознания в данном определении не упоминается. Возникающая на фоне введения миорелаксантов утрата способности к любой двигательной активности исключает применение данного признака для определения глубины анестезии и заставляет полагаться на другие критерии пробуждения больного. Надежность клинических признаков в определении глубины анестезии не достаточна [2]. Существует ряд сообщений, в которых наблюдение за простыми клиническими симптомами не обеспечило полного отсутствия сознания [3].

Метод изолированного предплечья

На верхнюю часть плеча пациента до введения миорелаксантов накладывается пневматическая манжета и накачивается до уровня, превышающего систолическое давление. Благодаря этому нижележащая часть конечности не подвергается парализующему влиянию миорелаксантов, что позволяет анестезиологу контролировать глубину анестезии. На прямые вопросы анестезиолога относительно болевых ощущений или сохранения сознания пациент может ответить, сжимая руку врача. Таким образом, выполнение команд указывает на сохранение у больного сознания с возможностью восстановления происходящих событий в памяти.

Эта методика была использована в 1993 г. Russel при изучении течения анестезии с применением альфентанила и мидазолама во время гинекологических вмешательств [4]. Среди 32 включенных в исследование пациенток 72% адекватно реагировали на задаваемые во время вмешательства вопросы, а 63% указывали на наличие болевых ощущений. Ни у одной из больных по окончании вмешательства не возникли спонтанные воспоминания. Только в 10% случаев наличие воспоминаний удалось выявить путем стимуляции памяти. Большинство из представленных больных может быть отнесено ко 2-й категории классификации, представленной в таблице 1. Проведенное исследование продемонстрировало одну из проблем определения адекватности анестезии – отсутствие эксплицитной памяти не всегда свидетельствует о полной утрате сознания во время анестезии и вмешательства.

В соответствии с опубликованными данными частота сопровождающейся воспоминаниями неполной утраты сознания составляет приблизительно 2 случая на 1000 анестезий (таблица 3). При использовании стандартного клинического мониторинга мы рассчитываем, что сохранение сознания и воспоминания встречаются не более чем у 2 пациентов из 1000, но вероятно в реальных условиях еще большее число больных не полностью утрачивает сознание при анестезии, но забывают об этом.

Таблица 3. Частота сохранения сознания во время анестезии

(за последние 40 лет)

Авторы исследования	Год проведения исследования	Частота сохранения сознания	Всего пациентов
Hutchinson и др.	1960	1,2	656
Harris и др.	1971	1,6	20
McKenna & Wilton	1973	1,5	200
Wilson и др.	1975	0,8	490
Liu и др.	1991	0,2	1000
Dowd и др.	1998	0,3	608
Sandin и др.	2000	0,15	11.785

Анализ электроэнцефалограммы

Сжатый спектральный ряд (массив)

Метод сжатого спектрального ряда (ССР, англ: CSA – compressed spectral array) направлен на измерение распределения сигналов ЭЭГ по их мощности. Производиться запись дискретных периодов ЭЭГ (в течение 2 или 8 секунд), которые далее подвергаются быстрой трансформации Фурье, что позволяет разделить суммарную мощность импульсов в зависимости от их частоты. Значение мощности импульсов определенной частоты может быть отображено графически в виде последовательности, состоящей из плато и пиков. В то же время математический анализ ССР дает возможность математического извлечения одинарных численных значений, которые могут в свою очередь использоваться в качестве показателя центрального эффекта анестетиков.

Спектральной границе соответствует уровень частоты ЭЭГ-сигналов, ниже которого находится 95% суммарной мощности ССР: данный показатель пытаются применить для измерения верхней границы спектрального распределения мощности. Было продемонстрировано постепенное снижение спектральной границы на фоне увеличения концентрации анестетиков, но четкой корреляции между ее значением и глубиной анестезии обнаружено не было. Анализ ССР дает средневзвешенную частоту (СЧ), которая представляет собой срединное значение распределения спектрального ряда. СЧ представляет собой значение частоты, ниже и выше которого лежит 50% суммарной мощности импульсов ЭЭГ. Было выдвинуто предположение, что значение средневзвешенной частоты является точным показателем глубины анестезии. В то же время попытка исследования системы мониторинга, основанной на принципе «замкнутой петли» и использовании данного показателя при анестезии пропофолом, не дала положительных результатов. Достигнутая глубина анестезии не соответствовала условиям, в которых возможно начало и выполнение хирургического вмешательства, так как потеря роговичного рефлекса отмечалась не у всех добровольцев [5].

Биспектральный показатель

Биспектральный анализ – более новый метод анализа ЭЭГ, основанный на обработке фазовых межчастотных связей ЭЭГ [6]. Биспектральный показатель (БП, англ. BIS – bispectral index) представляет собой средневзвешенное значение измерения, анализирующего фазовые и частотные связи между тремя составляющими частотами ЭЭГ (схема 1).

Схема 1. Как рассчитывается биспектральный показатель

БП оказался более точным показателем, чем другие типы анализа, например ССР, но и он может претерпевать определенные межпоказательные отклонения [7]. При исследовании пациентов на фоне анестезии закисью азота или фентанилом [8, 9] можно не обнаружить изменений на ЭЭГ при переходе от бодрствования ко сну. Кроме того, малопоказательно применение данного показателя у многих пациентов при анестезии изофлюраном [10].

Слуховые вызванные потенциалы

Изучение ССП (соматосенсорные потенциалы) является альтернативной методикой определения глубины анестезии. На фоне передачи звуковых стимулов (щелчков) через наушники производится запись ЭЭГ. Электроды расположены на волосистой части головы. Происходит запись, обработка и усреднение от сотен до тысяч импульсов ЭЭГ, в результате чего рассчитывается ССП (рисунок 2a и 2b). Имеются сообщения о том, что ССП надежно отражают уровень анестезии в течение различных этапов хирургического вмешательства [11].

Рисунок 2

Кривая 2а – типичная форма кривой ССП, записанных у пациентов в сознании.

Кривая 2b – типичная форма кривой ССП во время анестезии. Видно увеличение сглаженности пиков и снижение их амплитуды.

Единственный показатель, являющийся производным от ССП – Ex_ССП, четко коррелирует с клиническим состоянием пациентов при серийном многократном переходе от состояния сна к бодрствованию [1, 12]. Данный показатель отличается меньшей вариабельностью, чем БП [12, 13]. При исследованиях, проведенных на фоне гипотермии и искусственного кровообращения, устойчивое значение показателя было в пределах 30-40, в то время как БП варьировал от 10 до 90 ед. [14]. БП рассматривался как индикатор глубины анестезии, но он не позволял предугадать реакции больного. Индекс ССП позволяет предугадать движения пациента во время введения ларингеальной маски на фоне индукции пропофолом [15] и при разрезе во время анестезии севофлюраном [16].

Методика «замкнутой петли» в мониторинге глубины анестезии

Последним требованием к измерению глубины анестезии является автоматическое определение скорости поступления анестетика для развития адекватной анестезии на фоне спонтанного дыхания. Любые, действующие по принципу замкнутой петли системы мониторинга должны быть точными, надежными и быстродействующими. Необходимо быстрое реагирование подобных систем на изменение характера входящих сигналов.

Применение показателя систолического артериального давления в качестве входного сигнала системы замкнутой петли отвечало за изменение количества ингаляционных анестетиков, а также позволяло производить дополнительное введение морфина [17]. Однако применение системы имело место только после развития адекватной анальгезии и на фоне интраоперационной миорелаксации. У трех пациентов не удалось достигнуть адекватного контроля над течением анестезии.

Средневзвешенная частота сжатого спектрального ряда также применялась для контролируемого введения внутривенных анестетиков, но не исследовалась у пациентов с сохранением во время оперативного вмешательства спонтанного дыхания [5]. Дальнейшее развитие метод замкнутой петли получил при контролированной седации пропофолом на фоне эпидуральной анестезии, при этом в качестве входного сигнала был использован биспектральный показатель [18]. Система функционировала удовлетворительно, но в то же время в данной клинической ситуации уровень хирургической стимуляции представляется минимальным.

Вызванные слуховые потенциалы (ВСП) были использованы в роли входного сигнала системы замкнутой петли при управлении дозированием пропофола во время хирургических вмешательств, производимых на фоне спонтанного дыхания [2]. Извлечение сигнала СВП из кривой волны производилось каждые три секунды, при этом качество анестезии поддерживалось на приемлемом уровне под контролем ответа симпатической нервной системы и двигательной реакции. Метод с применением СВП был использован для отображения фармакодинамической потребности в пропофоле и обеспечения непредвзятой оценки пропофол-сберегающих эффектов ремифентанила [19].

Сон и анальгезия

Изучение пропофол-сберегающих эффектов ремифентанила продемонстрировало существование взаимосвязи между состоянием сна, анальгезией и стимуляцией и показало, что развитие адекватной анестезии не у всех пациентов зависит только от отдельно взятой концентрации анестетика. Действительно, в каждом отдельном случае потребность в анестетике значительно варьирует и зависит от выраженности хирургической стимуляции и качества анальгезии в любой определенный момент времени. Показатель СВП способен предоставить информацию, объединяющую в себе уровень гипнотического эффекта, качество анальгезии и выраженности хирургической стимуляции (схема 3).

Схема 3: Отношения между хирургической стимуляцией, анальгезией и сном. Анальгетики подавляют стимулирующее влияние хирургического вмешательства и снижают потребность в гипнотиках [20].

Применение низких доз анальгетиков требует создания относительно высокой концентрации гипнотических препаратов. В противоположность этому, при введении анальгетиков в высоких дозах, адекватная анестезия может поддерживаться и формироваться при использовании меньших доз гипнотических препаратов. Наиболее ясно последнюю взаимосвязь демонстрирует проведение хорошей премедикации и формировании адекватного местного блока еще до доставки в операционную. В этих обстоятельствах, на фоне потенциального отсутствия хирургической стимуляции потребность в анестетиках может быть снижена до крайне низких значений.

Заключение

Предложено много новых разработок, объединенных общей целью – предоставить анестезиологу надежный метод контроля глубины анестезии. Для каждого из этих методов должны быть предъявлены определенные требования. В таблице 2 представлены тесты, предложенные для определения состоятельности и надежности той или иной методики определения глубины анестезии.

Литература:

1. Davies FW, Mantzaridis H, Kenny GNC, Fisher AC. Middle latency auditory evoked potentials during repeated transitions from consciousness to unconsciousness. Anesthesia 1996; 51: 107-113.

2. Kenny GN, Mantzaridis H. Closed-loop control of propofol anesthesia. Br J Anaesth 1999; 83(2): 223-228.

3. Sandin RH, Enlund G, Samuelsson P, Lennmarken C. Awareness during anesthesia: a prospective case study. Lancet 2000; 355(9205): 707-711.

4. Russel IF. Midazolam-alfentanil: an anesthetic? An investigation using the isolated forearm technique. Br J Anaesth 1993; 70: 42-46.

5. Schwilden H, Stoeckel H, Schutler J. Closed loop feedback control of propofol anesthesia by quantitative EEG analysis in humans. Br J Anaesth 1989; 62: 290-296.

6. Rampil IJ. A primer for EEG signal processing in anesthesia. Anesthesiol 1998; 89(4): 980-1002.

7. Vernen JM, Lang E, Sebel PS, Manberg P. Prediction of movement using bispectral EEG analysis during propofol/alfentanil or isoflurane/alfentanil anesthesia. Anesthesia & Analgesia 1995; 80(4):780-785.

8. Barr G, Jakobsson JG, Owall A, Anderson RE. Nitrous oxide does not alter bispectral index: study with nitrous oxide as sole agent and as adjunct to i.v. anesthesia. Br J Anaesth 1999; 82(6): 827-830.

9. Barr G, Anderson RE, Owall A. Jakobsson JG. Effect of the bispectral index during medium-high dose fentanyl induction with or without propofol supplement. Acta Anesthesiol Scand 2000; 44(7): 807-811.

10. Detsch O, Scheneider G, Kochs E, Hapfelmeier G, Werner C. Increasing isoflurane concentration may cause paradoxical increases in the EEG bispectral index in surgical patients. Br J Anaesth 2000; 84(1): 33-37.

11. Thornton C, Konieczko K, Jones JG? Jordan C, Dore CJ, Heneghan CP. Effect of surgical stimulation on the auditory evoked response. Br J Anaesth 1988; 60: 372-378.

12. Gajraj RJ, Doi M, Mantzaridis H, Kenny GN. Analysis of the EEG bispectrum, auditory evoked potentials and the EEG power spectrum during repeated transitions from consciousness to unconsciousness. Br J Anaesth 1998; 80: 46-52.

13. Doi M, Gajraj RJ, Mantzaridis H, Kenny GNC. Relationship between calculated blood concentration of propofol and electrophysiological variables during emergence from anesthesia: a comparison of bispectral index, spectral edge frequency, median frequency and auditory evoked potentials index. Br J Anaesth 1997; 78(2): 180-184.

14. Doi M, Gajraj RJ, Mantzaridis H, Kenny GN. Effect of cardiopulmonary bypass and hypothermia on EEG variables. Anesthesia 1997; 52: 1048-1055.

15. Doi M, Gajraj RJ, Mantzaridis H, Kenny GN. Prediction of movement at laryngeal mask airway insertion: comparison of auditory evoked response index, bispectral index, spectral edge frequency, and median frequency. Br J Anaesth 1999; 82: 203-207.

16. Kurita T, Doi M, K, oh T, Kenny GN, Sato K. Auditory evoked potentials index predicts movement in response to skin incision during sevoflurane anesthesia. Anesthesiology 91, A501-A501. 1999.

17. Robb HM, Asbury AJ, Gray WM, Linkens DA. Towards a standardized anesthetic state using isoflurane and morphine. Br J Anaesth 1993; 71: 366-369.

18. Mortair E, Strays M, De ST, Versihelen L, Rolly J. Closed loop controlled administration of propofol using bispectral analysis. Anesthesia 1998; 53(8): 749-754.

19. Milne SE, Kenny GN. Increasing the remifentanil target blood concentration reduces closed loop propofol administration. Br J Anaesth 82 (suppl.), 119-119. 19-99.

20. Doi M, Gajraj RJ, Mantzaridis H, Kenny GN. Comparison of bispectral EEG analysis and auditory evoked potentials for monitoring depth of anesthesia during propofol anesthesia. Br J Anaesth 1999; 82(5): 672-678.