脑电熵指数在麻醉监测中的应用
上传者:贾忠湖|上传时间:2015-05-05|密次下载
脑电熵指数在麻醉监测中的应用
CMYK
实用医学杂志2014年第30卷第10期1517
·临床新进展·
熵指数在麻醉监测中的应用
胡江郭曲练
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看熵指数用非线性分析方法分析脑电图信号,量化麻醉值为91/100时表明患者完全清醒。研究表明,麻醉状态下深度,随着麻醉深度逐渐增加,熵值由高变低。根据不同计两值范围为40~60[4]。
算原理有Kolmogorov熵、近似熵、频谱熵、希尔伯特黄熵1.4希尔伯特黄熵(Hilbert-Huangentropy,HE)HE也从等。熵指数与BIS有很好的相关性,可有效监测麻醉深度,频域角度观察中枢神经系统的复杂性,是利用希尔伯特黄预测意识状态、切皮反应等,在麻醉监测中有较好指导意变换处理脑电信号获得。利用公式归化数值范围为0~l,义。大脑是一个复杂的非线性动力学系统,用BIS等一些如果信号频谱分布单一,HE很小甚至为0,表明脑电活动线性模型很难反映大脑系统非线性活动复杂性,因此需要抑制;信号无序则希尔伯特黄边际谱随机分布在每个频带一种非线性分析方法对脑电图信号进行解读。熵指数就是上,HE最大,表明脑电活动兴奋。
用非线性模型反映系统复杂性的一种脑电信号监测指标。2熵指数在麻醉中的应用。
本文就熵指数相关概念、临床应用及局限性作一综述。2.1熵与脑电双频指数(BIS)的比较BIS是测定脑电图1熵的相关概念的线性成分,把代表不同镇静水平的脑电信号挑选出来,进
熵最早于1850年由德国物理学家克劳修斯提出,衡量行标准化和数字化处理后得到的一种量化指标。BIS值为体系混乱程度,熵值越大混乱程度越大。Shannon首先将熵100表示清醒,0表示无脑电活动。已有大量熵和BIS的对引入信息论,用于描述信号的不规律性、复杂性和非预测性比研究[5]表明两者间存在很好的相关性,均可有效监测麻特征,信号越不规律熵值越高。用熵指数量化麻醉深度是醉深度。
对大脑不规则意识活动程度测量方法。随着麻醉深度逐渐而熵指数以描述脑电信号的不规则性和不可预测性来增加,从意识清晰到意识消失,大脑的生物电活动由不规则反映麻醉深度,反应熵中还包括额肌电信号。因其运算法变为规则,熵指数降低。目前常应用于麻醉监测研究的主则、信号来源和运算成分差异,熵和BIS也体现出各自的特要有Kolmogorov熵、近似熵、频谱熵、希尔伯特黄熵。点。如王振元等[6]在靶控输注丙泊酚全麻诱导研究中证明1.1Kolmogorov熵(KE)KE主要是关于概率空间保测变SE镇静深度预测准确性高于BIS。Paolo等[7]将熵和BIS用换之间共轭关系的不变量的研究[1]。用脑电信号的时空相于神经外科幕上手术的研究证明,两者都可有效监测麻醉量在一多维状态空间的投影表示脑状态,采样得来的时间深度,RE反应快,SE灵敏度高,BIS特异性好。Schmidt等[8]序列组成脑电信号计算KE。KE为0表示该信号是一个有研究表明SE与镇静/警觉评分的相关程度较BIS高。序时间序列,神经电活动被抑制;KE无穷大说明该信号是Vanluchene等[9]指出SE判断爆发抑制的准确性高于BIS。一个完全随机序列,神经电活动被刺激兴奋。Soto[10]、Vakkuri[5]、BiSuping[11]等研究表明RE预测麻醉苏1.2近似熵(approximateentropy)近似熵是Pincus1991醒较SE和BIS更为敏感。
年提出的一种量化时间序列复杂度的方法。分析脑电图时2.2熵对麻醉深度的监测根据检测仪器、熟练程度等差域特征时将数据规律性量化,通过学习已知脑电图波幅值异,各种熵指数在临床麻醉深度监测中有不同程度的应用。预测未来值的变化,用于麻醉药作用的定量指标。近似熵张连毅在大鼠麻醉[12]和临床患者[2]丙泊酚、芬太尼、异氟烷数值范围为0~l,系统越规律则近似熵值越小,反之越大。复合麻醉的研究发现,全麻状态下KE的变化能检测中枢时间序列包含“重复”模式,则近似熵较小,说明系统规律神经活动的状态。吴东宇等[13]研究证明近似熵能反映异氟性大;若为复杂序列则近似熵较大,表明系统规律性小。烷、七氟烷、丙泊酚麻醉深度。
1.3频谱熵(spectralentropy)频谱熵是一种基于频域分研究[14]证明RE和SE能反映七氟烷或丙泊酚的麻醉析的熵的计算方法,是对时间序列频域复杂度的刻画。将深度。张宏等[15]研究频谱熵在全凭静脉麻醉诱导期的应原始脑电图[2]数字化后采用傅立叶变换得到功率谱,应用用,认为RE和SE可以监测爆发抑制,避免麻醉过深。在有Shannon公式计算特定脑电频谱带的不规则性,用Shannon效RE和SE监测下,维持适当的麻醉深度有助于减少麻醉熵值反映[3]。药用量,实现麻醉用药的个体化,例如Patel等[16]研究认为
频谱熵包括状态熵(SE)与反应熵(RE)。SE根据脑电右旋美托咪和七氟烷复合麻醉可以减少七氟烷药物用量,图算出,主要反映大脑皮层受抑制程度;RE来自于脑电图Kaur等[17]研究显示布托啡诺预处理可减少丙泊酚诱导用及额肌肌电图,反映脑电和额肌的共同作用。清醒时大脑量。另外RE和SE对麻醉深度的监测也有利于研究麻醉药活动表现为不规律和复杂,频谱熵指数高;麻醉时大脑活对血流动力学影响,利于维持血流动力学稳定[18]。
动变得规律有序,频谱熵指数降低。SE值在0~91波动,李小俚等[19]研究认为希尔伯特黄熵比频谱熵能更准确RE值在0~100波动,值为0时表示脑电活动完全抑制,区分七氟烷麻醉下的麻醉和清醒状态。
2.3熵对意识状态的预测频谱熵在全麻苏醒期能够及
doi:10.3969/j.issn.1006鄄5725.2014.10.001时有效反映意识状态的变化。王晓亮等[20]认为监测RE有作者单位:410008长沙市,中南大学湘雅医院助于提高麻醉后恢复室的效率和安全性。宋晓丽等[21]认为
CMYK
1518实用医学杂志2014年第30卷第10期熵指数可反映反映七氟烷和异氟烷苏醒期麻醉深度的变化。acomparisonwithbispectralindexandprocessedmidlatency王萍等[22]研究认为熵指数能反映插管、拔管的最佳时机。auditoryevokedresponse[J].Anesthesiology,2004,101(1):2.4熵对恶性刺激反应的预测BiSuping等[23]研究了RE34-42.和SE在丙泊酚维持麻醉中切皮体动反应的预测作用,发[10]SotoR,NguyenTC,SmithRA.Acomparisonofbispectral现熵指数能够预测切皮体动反应,反映麻醉的镇痛深度,可indexandentropy,orhowtomisinterpretboth[J].Anesthesia能与其算法中加入了额肌熵有关。andanalgesia,2005,100(4):1059-1061.3熵监测的局限性[11]BiSuping,ZhangHong,JiaBaosen.Applicationofentropy
对笑气不敏感:Anderson等[24]研究了笑气和熵指数的indexmonitoringduringrecoveringperiodofcombinedisoflurane关系,表明笑气浓度对SE和RE值无影响。andfentanylanaesthesia[J].MedJChinPLA,2007,32(6):
629-631.对麻醉深度的监测受氯胺酮影响:Hans等研究了氯胺[12]ZhangLianyi,XuJin,ZhengChongxun.Studyonkolmogorov
酮对熵指数的影响,发现随麻醉深度的加深SE和RE未见entropyofelectroencephalogramformonitoringdepthof降低,甚者反而显著增加。有研究表明丙泊酚-雷米芬太尼anesthesiaofrat[J].JournalofXianJiaotongUniversity,2005,麻醉期问,单次加入小剂量的氯胺酮,RE和SE均不能反39(2):218-220.映其真正的麻醉深度采用的电极片价格昂贵,可能因电极[13]吴东宇,贾宝森,尹岭.脑电非线性分析在麻醉深度监测中片的反复使用导致测量误差。临床运用于<1岁的幼儿麻的应用[J].解放军医学杂志,2005,30(1):40-42.醉监测中应用不明确。[14]WangZY,LiMY,LiJ.Relationshipbetweenstateentropyand4小结predictedeffect鄄sitepropofolconcentrationatdifferentclinical
目前主要应用于麻醉监测研究的有Kolmogorov熵、近endpoints[J].JournalofShandongUniversity(healthsciences),似熵、频谱熵、希尔伯特黄熵等。研究证实熵和BIS有很好2007,45(8):838-841.的相关性,熵指数可应用于多种麻醉深度监测,准确预测意[15]ZhangH,BiSP,JiaBS.Appliedstudyofspectralentropyasan识状态、切皮体动反应等。其优越性和局限性尚需进一步electroencephalographicmeasureduringinducingperiodof研究。但熵指数运用非线性分析方法提取脑电信息,对多propofolanaesthesia[J].AcadJPLAPostgradMedSch,2008,
29(2):81-83.
方法多参数联合监测麻醉深度有指导意义。[16]PatelCR,EngineerSR,ShahBJ.Theeffectof5参考文献dexmedetomidinecontinuousinfusionasanadjuvanttogeneral[1]QianXiao鄄wu.Entropy(Ⅱ)[J].JournalofLuoyangUniversity,anesthesiaonsevofluranerequirements:Astudybasedon
2005,20(4),17-23.entropyanalysis[J].JAnaesthesiolClinPharmacol,2013,29[2]JanttiV,AlahuhtaS.Spectralentropy鄄whathasittodowith(3):318-322.
anaesthesia,andtheEEG[J]?BrJAnaesth,2004,93(1):[17]KaurJ,SrilataM,PadmajaD.Dosesparingofinductiondoseof150-151.propofolbyfentanylandbutorphanol:Acomparisonbasedon[3]Viertio鄄OjaH,MajaV,SarkelaM.Descriptionoftheentropyanalysis.SaudiJAnaesth,2013,7(2):128-133.
EntropyTMalgorithmasappliedintheDatex鄄OhmedaS/5TM[18]PatelCR,EngineerSR,ShahBJ.EffectofintravenousinfusionEntropyModule[J].AetaAnaesthesiolScand,2004,48(2):ofdexmedetomidineonperioperativehaemodynamicchangesand154-161.postoperativerecovery:Astudywithentropyanalysis[J].[4]VakkuriA,Yli鄄HankalaA,SandinR.SpectralentropyIndianJAnaesth,2012,56(6):542-546.
monitoringisassociatedwithreducedpropofoluseandfaster[19]LiX,LiD,LiangZ,etal.Analysisofdepthofanesthesiawithemergenceinpropofol鄄nitrousoxide鄄alfentanilanesthesia[J].Hilbert鄄Huangspectralentropy[J].ClinNeurophysiol,2008,Anesthesiology,2005,103(2):274-279.119(11):2465-2475.[5]VakkuriA,Yli鄄HmlkalaA,TaljaP.Time鄄frequencybalanced[20]WangXL,ShiHW,GeYL.Applicationofentropyanesthesia
spectralentropyasameasureofanestheticdrugeffectincentraldepthmonitoringinevaluatingconsciousnessrecoveryduringnervoussystemduringsevoflurane,propofol,andthiopentalemergenceofgeneralanesthesi[J].JClinAnesthesiol,2007,23anesthesia[J].AetaAnaesthesiolScand,2004,48(2):145-(12):1000-1001.153.[21]SongXL,LiTZ,LiPZ.CorrelationbetweenentropyandAAI[6]WangZY,LiMY,LiJ.Accuracyofstateentropyformonitoringduringanesthesiaemergencewithsevofluraneandisoflurane[J].
ofdepthofsedationduringinductionofanesthesiawithpropofolJClinAnesthesiol,2012,28(5):424-426.bytarget鄄controlledinfusion[J].ChinJAnesthesiol,2007,27[22]WangP,ChenXH.Applicationofstateandresponseentropy(7):655-657.valuesinpatientsundergoingcholecystectomy[J].ShanxiMed[7]PaoloMarto,RanoP,FalzettiG.BispectralindexandspectralJ,2008,37(12):1068-1070.
entropyinneuroanesthesia[J].JNeurosurgAnesthesiol,2006,[23]BiSP,ZhangH,JiaBS.Clinicalstudyofrelationshipsbetween18(3):205-210.spectralentropyandmovementatskinincisionduringpropofol[8]SchmidtG,BischoffP,StandlT.ComparativeEvaluationoftheanaesthesia[J].AcadJPLAPostgradMedSch,2007,28(4):
Datex鄄OhmedaS/5EntropyModuleandtheBispectralIndex276-278.(R)MonitorduringPropofol鄄RemifentanilAnesthesia[J].[24]
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看AndersonRE,JakobssonJG.EntropyofEEGduringanaestheticAnesthesiology,2004,101(6):1283-1290.induction:acomparativestudywithpropofolornitrousoxideas[9]VanlucheneALG,VereeckeH,ThasO,etal.Spectralentropysoleagent[J].BrJAnaesth,2004,92(2):167-170.
asanelectroencephalographicmeasureofanestheticdrugeffect:(收稿:2013-10-08编辑:杜冠辉)
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看
熵指数在麻醉监测中的应用作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):胡江, 郭曲练中南大学湘雅医院, 长沙市,410008实用医学杂志The Journal of Practical Medicine2014(10)
引用本文格式:胡江.郭曲练 熵指数在麻醉监测中的应用[期刊论文]-实用医学杂志 2014(10)
下载文档
热门试卷
- 2016年四川省内江市中考化学试卷
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 山东省滨州市三校2017届第一学期阶段测试初三英语试题
- 四川省成都七中2017届高三一诊模拟考试文科综合试卷
- 2017届普通高等学校招生全国统一考试模拟试题(附答案)
- 重庆市永川中学高2017级上期12月月考语文试题
- 江西宜春三中2017届高三第一学期第二次月考文科综合试题
- 内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次月考英语试题
- 2017年六年级(上)数学期末考试卷
- 2017人教版小学英语三年级上期末笔试题
- 江苏省常州西藏民族中学2016-2017学年九年级思想品德第一学期第二次阶段测试试卷
- 重庆市九龙坡区七校2016-2017学年上期八年级素质测查(二)语文学科试题卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016年12月八年级语文阶段性测试卷
- 江苏省无锡市钱桥中学2016-2017学年七年级英语12月阶段检测试卷
- 山东省邹城市第八中学2016-2017学年八年级12月物理第4章试题(无答案)
- 【人教版】河北省2015-2016学年度九年级上期末语文试题卷(附答案)
- 四川省简阳市阳安中学2016年12月高二月考英语试卷
- 四川省成都龙泉中学高三上学期2016年12月月考试题文科综合能力测试
- 安徽省滁州中学2016—2017学年度第一学期12月月考高三英语试卷
- 山东省武城县第二中学2016.12高一年级上学期第二次月考历史试题(必修一第四、五单元)
- 福建省四地六校联考2016-2017学年上学期第三次月考高三化学试卷
- 甘肃省武威第二十三中学2016—2017学年度八年级第一学期12月月考生物试卷
网友关注
- 1、用简便方法计算Word
- 幼儿园数学教案《复习7以内数的形成、认数、比多少》答案
- 时间同步方式及同步偏差对同步相量量测的影响研究
- 不但会讲,还要会听
- 2017年山西会计从业资格证《电算化》多项题练习(3)答案
- 幼儿园数学教案《区分6和9》
- 力学4-角动量Word
- 黑龙江2016年下半年一级建造师《相关法规》:我国劳动合同的特点考试题答案
- 11.优秀实用——《师说》课件Word
- 第四章 苏轼Word
- 幼儿园数学教案 9的加减法
- 2015年11月16日幼儿园社会领域教育的特点与实施Word
- 大班体育《消防兵训练营》
- 模电Word第一章一节
- 黄河母亲河Word
- 小儿垂钓(传统文化)
- 艺术的时代精神Word
- 五带的资料Word
- 大班体育:好玩的梯子
- 成功企业的用人之道Word
- 附表2:各业务科室管控可控成本职责划分
- 2017年江西省教师招聘考试《教育综合》真题及答案Word
- 24大自然的文字Word
- 精神科护士如何应对职业倦怠Word
- 习作教学,功夫在文外
- 颜色类英语词汇
- 邓杰Word
- 三月, 你好
- 玩具安全测试标准解析Word
- 中国产业结构目前存在哪些问题?Word
网友关注视频
- 外研版英语三起6年级下册(14版)Module3 Unit1
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 3
- 沪教版八年级下册数学练习册21.4(1)无理方程P18
- 外研版英语三起5年级下册(14版)Module3 Unit2
- 冀教版英语五年级下册第二课课程解读
- 苏科版数学七年级下册7.2《探索平行线的性质》
- 外研版英语三起5年级下册(14版)Module3 Unit1
- 第五单元 民族艺术的瑰宝_16. 形形色色的民族乐器_第一课时(岭南版六年级上册)_T3751175
- 3.2 数学二年级下册第二单元 表内除法(一)整理和复习 李菲菲
- 化学九年级下册全册同步 人教版 第22集 酸和碱的中和反应(一)
- 七年级下册外研版英语M8U2reading
- 外研版英语七年级下册module3 unit2第二课时
- 第五单元 民族艺术的瑰宝_15. 多姿多彩的民族服饰_第二课时(市一等奖)(岭南版六年级上册)_T129830
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 12
- 冀教版小学数学二年级下册第二周第2课时《我们的测量》宝丰街小学庞志荣
- 化学九年级下册全册同步 人教版 第25集 生活中常见的盐(二)
- 六年级英语下册上海牛津版教材讲解 U1单词
- 人教版二年级下册数学
- 七年级英语下册 上海牛津版 Unit5
- 30.3 由不共线三点的坐标确定二次函数_第一课时(市一等奖)(冀教版九年级下册)_T144342
- 冀教版小学数学二年级下册第二单元《有余数除法的简单应用》
- 沪教版牛津小学英语(深圳用) 四年级下册 Unit 2
- 冀教版英语四年级下册第二课
- 沪教版八年级下册数学练习册21.3(2)分式方程P15
- 8.对剪花样_第一课时(二等奖)(冀美版二年级上册)_T515402
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案,辽宁省
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案,湖北省
- 二次函数求实际问题中的最值_第一课时(特等奖)(冀教版九年级下册)_T144339
- 飞翔英语—冀教版(三起)英语三年级下册Lesson 2 Cats and Dogs
- 【部编】人教版语文七年级下册《泊秦淮》优质课教学视频+PPT课件+教案,广东省
精品推荐
- 2016-2017学年高一语文人教版必修一+模块学业水平检测试题(含答案)
- 广西钦州市高新区2017届高三11月月考政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高一上学期期中考试政治试卷
- 浙江省湖州市2016-2017学年高二上学期期中考试政治试卷
- 辽宁省铁岭市协作体2017届高三上学期第三次联考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2017届高三11月月考政治试卷
- 广西钦州市钦州港区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高二11月月考政治试卷
- 广西钦州市高新区2016-2017学年高一11月月考政治试卷
分类导航
- 互联网
- 电脑基础知识
- 计算机软件及应用
- 计算机硬件及网络
- 计算机应用/办公自动化
- .NET
- 数据结构与算法
- Java
- SEO
- C/C++资料
- linux/Unix相关
- 手机开发
- UML理论/建模
- 并行计算/云计算
- 嵌入式开发
- windows相关
- 软件工程
- 管理信息系统
- 开发文档
- 图形图像
- 网络与通信
- 网络信息安全
- 电子支付
- Labview
- matlab
- 网络资源
- Python
- Delphi/Perl
- 评测
- Flash/Flex
- CSS/Script
- 计算机原理
- PHP资料
- 数据挖掘与模式识别
- Web服务
- 数据库
- Visual Basic
- 电子商务
- 服务器
- 搜索引擎优化
- 存储
- 架构
- 行业软件
- 人工智能
- 计算机辅助设计
- 多媒体
- 软件测试
- 计算机硬件与维护
- 网站策划/UE
- 网页设计/UI
- 网吧管理