持续头低脚高体位对脑电图频谱特征的影响：麻醉深度监测一致性的临床观察

《Journal of Clinical Monitoring and Computing》：Effects of sustained Trendelenburg position on the spectral signatures of the EEG: implications for the consistency of the level of anesthesia, an observational study

本刊推荐：为探究头低脚高体位对麻醉深度监测的影响，研究人员通过前瞻性观察研究，比较BIS Vista?监护仪参数（BIS指数、SEF95）与四通道脑电图在机器人辅助前列腺切除术中的时序变化。研究发现尽管脑电图信号功率显著降低（PSD-AUC, p<0.001），但BIS指数和SEF95保持稳定，提示体位性面部组织水肿是信号衰减主因，证实了麻醉深度监测在特殊体位下的可靠性。

　　

在机器人辅助外科手术中，患者需长时间维持30°以上的头低脚高体位（Trendelenburg position），这种特殊体位可能通过改变脑血流动力学或引发组织水肿，进而影响基于前额电极的麻醉深度监测设备读数。目前临床广泛使用的脑电双频指数（BIS）监测仪，其算法多为商业保密状态，且易受电刀干扰、患者体位等因素影响。尤其对于机器人辅助根治性前列腺切除术（RARP）这类耗时较长的手术，术中出现面部及头皮组织水肿的情况极为常见，这不禁让人质疑：BIS指数等麻醉深度参数在长时间特殊体位下是否依然可靠？

为解答这一临床问题，西班牙纳瓦拉大学医院的I?igo Rubio-Baines团队在《Journal of Clinical Monitoring and Computing》上发表了一项前瞻性观察研究。研究人员招募了18例接受RARP的男性患者，在麻醉维持期采用七氟醚联合阿片类药物，目标是将谱边缘频率（SEF_{9595、原始脑电图信号EEG-BIS）以及额外设置的四通道脑电图（EEG-BrVis，电极位于F3、F4、P3、P4，参考电极为Pz）。数据采集时间点包括基线（平卧位）、头低脚高体位后30分钟、90分钟、150分钟和210分钟。}

关键技术方法包括：使用多锥谱分析（multitaper spectral analysis）计算0-45 Hz频段功率谱密度（PSD）；通过功率谱曲线下面积（PSD-AUC）评估总功率变化；采用幂律拟合（power-law fit）分析频谱斜率（slope）和截距（intercept）；使用线性混合效应模型（linear mixed-effects models）分析时序趋势。

研究结果

BIS指数与SEF₉₅的稳定性

数据显示，无论是左半球还是右半球，BIS指数在头低脚高体位期间各时间点与基线相比均无显著差异（p>0.05）。随时间推移，BIS指数的变化趋势系数为0.017±0.010（左半球，p=0.096）和0.016±0.011（右半球，p=0.162），表明体位持续时间对BIS指数无显著影响。SEF₉₅在体位后30分钟和90分钟出现约1 Hz的统计学下降（p<0.05），但至150分钟和210分钟时差异消失，整体趋势分析显示无显著变化（p>0.3）。这说明尽管早期有轻微波动，但SEF₉₅在长期体位改变中仍保持稳定。

脑电图信号功率的普遍衰减

与BIS参数的稳定形成鲜明对比的是，脑电图信号功率呈现显著降低。如图1所示，代表病例的同步信号记录显示，随着体位持续时间延长，两种脑电图导联的信号幅度均明显下降。功率谱分析表明，PSD-AUC在所有电极点均显著降低（p<0.001），且功率律截距（power-law-intercept）同步下降（p<0.001）。进一步分析各频带（δ、θ、α、β、γ波）功率发现，所有频段功率均出现一致性衰减（p<0.001），说明信号减弱具有全频段普适性。

频谱形态的特征性改变

如图2所示，将各时间点频谱进行半对数坐标可视化后，发现功率衰减呈现典型的“垂直下移”模式——即整个频谱曲线平行下移，而非特定频带的选择性抑制。频谱斜率（power-law-slope）分析显示，尽管部分电极点出现轻微变化（如RE电极p=0.01），但整体未形成显著趋势（如LT电极p=0.299），且变化幅度微小、无规律可循。这种频谱形态的保持提示脑电活动的内在节律比例未发生本质改变。

讨论与结论

本研究通过双系统同步监测，首次系统揭示了长时间头低脚高体位下脑电图信号功率的普遍衰减现象。值得注意的是，这种衰减并未影响BIS指数和SEF₉₅的稳定性，说明BIS算法可能通过内部标准化处理抵消了绝对功率变化的影响。功率衰减的均匀性（全频段同步下降）和频谱形态的保持性（斜率无显著改变）强烈提示信号减弱源于 extracranial（颅外）因素而非颅内脑活动抑制。结合头低脚高体位已知的生理影响——重力作用下面部软组织水肿、淋巴回流受阻导致组织导电性改变——研究团队认为电极-皮肤界面阻抗增加是信号衰减的主要机制。这一推论得到电极类型差异的佐证：穿透皮下的螺钉电极（EEG-BrVis）比表面电极（BIS传感器）功率衰减程度更轻，因其受组织水肿影响较小。

该研究的重要临床意义在于：一方面证实了BIS监测在特殊体位下的可靠性，缓解了术中对麻醉深度误判的担忧；另一方面提示临床医生应注意密度谱阵列（DSA）显示的颜色变暗可能被误读为麻醉加深，需结合其他参数综合判断。未来研究可扩展至不同手术体位、人群及监测设备，进一步验证结论的普适性。总之，这项研究为特殊体位下神经生理监测的解读提供了重要理论依据，对精准麻醉实践具有积极推动作用。