麻醉醫師相關的神經系統檢查:評估麻醉誘導、維持和甦醒期間的覺醒...

麻醉藥物對中樞神經系統具有顯著影響。生命體徵、腦電圖及基於腦電的各種指標常被用於評估全麻和鎮靜患者的腦功能狀態；同樣，神經系統的體格檢查亦能夠為全麻患者的覺醒水平提供重要信息，本文系統地綜述了神經系統檢查的神經解剖學和神經生理學基礎，其中重點闡述了全麻誘導期、維持期和甦醒期各階段與患者管理關係最為密切的神經系統體格檢查；這些檢查雖簡單易行，但能夠為評估全麻患者覺醒水平獲取生命體徵、腦電監測無法提供的重要補充信息。

麻醉誘導

意識消失的生理體徵

全麻誘導通常能夠通過在5～10s內靜脈給予催眠藥物（丙泊酚、依託咪酯或巴比妥類藥物）完成。藥物給予10～30 s內患者意識將消失並伴隨著一些生理改變。當患者被要求從100開始倒數時，通常於80～90之間失去意識，如停止計數。麻醉醫師同樣可使用「平滑追蹤」來監測患者意識水平的轉變，要求患者的眼睛沿著一條水平線追蹤麻醉醫師手指的運動軌跡。隨著意識水平的下降，「平滑追蹤」時患者眼睛側向的偏移將減少、眨眼增加，並可出現眼球震顫，眼瞼閉合眼睛最終固定於中線。幾乎同時患者出現反應減弱、無力、呼吸暫停和眼球反射（或更準確地表述為前庭眼球反射）（圖1A）和角膜反射（圖1B）消失，瞳孔對光反射（圖1C）存在或不存在，這種無反應的狀態即被認為意識消失。

眼腦反射能夠通過將患者頭部由右向左轉動來評估，如眼睛的運動方向與頭部的運動方向相反，則表明眼腦反射存在。未接受麻醉、無神經缺陷的清醒患者，因眼球隨意運動的掩蓋使眼腦反射無法引出。麻醉誘導後患者眼睛固定於中線，眼腦反射消失。因此，值得注意的是患者在麻醉中眼腦反射的缺失提示腦幹功能失調，但對於神經系統完好的清醒患者，眼腦反射的缺失則是正常的。水平旋轉頭部能夠激活前庭系統，通過第VIII顱神經投射到橋腦前庭核(圖1A)。前庭神經突觸直接投射至眼外直肌、外展神經(第VII顱神經)核、動眼神經(第III顱神經)核、滑車神經(第IV顱神經)核。第VI顱神經的運動核位於腦橋上部，而第III和第IV顱神經的運動核位於中腦。因此，未能引出眼腦反射至少反映了腦幹這一區域的功能障礙。

麻醉醫師使用的睫毛反射類似於更精確的角膜反射(圖1B)。角膜反射的評估方法是用一束棉花或一滴無菌水接觸角膜。如果雙眼同時眨眼，則反射正常。如果僅有一隻眼睛眨眼，則為反射受損，如果兩隻眼睛都不眨，則反射消失。第V顱神經眼支將角膜反射的傳入信號傳遞到第V顱神經感覺核，反射的傳出部分來自第VII顱神經的運動核，這兩個神經核都位於橋腦。

麻醉後眼腦反射的消失表明麻醉影響了控制眼球運動的運動核。同樣，麻醉后角膜反射的消失表明麻醉影響了眼睛和面部的感覺核和（或）運動核。患者失去意識，眼腦和角膜反射幾乎同時消失。控制眼腦反射的第III、IV和VI顱神經核以及控制角膜反射的第V和VII顱神經核與中腦、腦橋和下丘腦的興奮中樞相鄰(圖2)。由於支配這些反射的顱神經核位於覺醒中樞附近，因此可以推斷意識消失是由於麻醉對覺醒中樞的抑制作用。這種說法與腦幹和下丘腦環路的神經生理學和鎮靜催眠藥的藥理學是相一致的。

最常用的催眠藥物（丙泊酚，依託咪酯和巴比妥類藥物）能夠增強γ-氨基丁酸介導的（GABA能）抑制作用。下丘腦視前區的GABA能投射至幾乎所有的覺醒中心。這些麻醉藥物也作用於腦橋和髓質腹側和背側呼吸系統的GABA能突觸，使麻醉誘導時常伴隨著呼吸暫停的發生。眼腦和角膜反射環路也受到GABA能神經元的抑制。因此，催眠藥物能夠同時作用於這些GABA能的突觸，這是為什麼覺醒水平和呼吸暫停的變化與這些腦幹反射的失活同時產生的原因。

腦幹的神經和血管解剖為全醉誘導是如何產生的提供了一個簡單的解釋，即腦幹功能失活導致意識消失的同時伴隨著眼腦和角膜反射消失、肌無力和呼吸暫停發生。催眠藥物經靜脈給予後迅速到達大腦的各個部位。兩個椎動脈融合形成的基底動脈提供腦幹的主要血液供應，許多貫穿動脈起源於基底動脈，通過這些動脈攜帶誘導藥物作用於腦幹，誘導產生所觀察到的生理和行為變化。

意識消失的腦電圖標記

EEG常用於監測全麻誘導過程中意識水平的改變。隨著誘導藥物起效，EEG指數通常會從與清醒狀態相關的高值變化為鎮靜或無意識狀態的低值。當患者使用鎮靜藥物後，EEG表現為β波（13～25Hz），β波形主要表示誘導藥物對皮層GABA能環路的影響。在無意識狀態下，EEG表現為很慢的波(0.1～1Hz)和(1～4Hz)的δ波。這些慢δ波的神經生理學與麻醉藥物通過作用於腦幹、丘腦和皮層以減少皮層興奮性、使丘腦和皮層環路超極化是一致的。慢波可能先於或與α波(8～12Hz)同時出現。α波很可能代表了丘腦和額葉皮層之間的超同步活動，慢δ和α波的同時出現表明丙泊酚能夠同時作用於腦幹、丘腦和皮層進而引起意識消失。慢δ和α波亦可能演變成爆發性抑制，其特徵為在於慢δ波和α波或爆發波，與近於平坦的低波幅波（等電位）以數秒間隔交替反覆出現。

表1丙泊酚誘導意識消失時觀察到的主要神經系統檢查和腦電圖檢查結果

麻醉維持

生理反應和傷害性脊髓自主神經通路

追蹤血壓、心率和體動動態改變仍是全麻維持期間監測麻醉狀態改變的最常用方法。如果在一定程度的手術刺激下，全麻不夠充分，患者心率和血壓會迅速升高。傷害性脊髓自主神經通路（由脊髓神經管、髓內孤束核、髓內交感神經和副交感神經傳出神經組成）能夠解釋這些生理改變，是對傷害性刺激(如手術切皮)的反應(圖3)。類似地，神經科醫師經常通過使用傷害性刺激(如甲床按壓、身體按壓或胸骨摩擦)激活傷害性自主神經通路以評估腦損傷患者的覺醒水平。麻醉醫生需了解傷害性脊髓自主神經通路，該途徑是臨床實踐中追蹤患者抗傷害感受和意識消失水平的最常用方法。

例如，一個患者在全麻狀態下，由於手術切皮而導致心率和血壓突然升高。如果沒有呼吸、血流動力學或覺醒問題，可以合理地認為這些變化是由於不充分的鎮靜鎮痛造成的。麻醉醫師可以通過快速檢查患者的通氣、氧飽和度、供氧量和出血跡象來排除心肺和/或血流動力學異常，並通過EEG評估意識水平的變化，從而確定是否屬於這種情況。如果EEG未提示覺醒水平降低，則可能是抗傷害感受水平不足，麻醉醫師可以使用更多的鎮痛藥。如果覺醒水平下降，則可能還需要增加催藥物的劑量或增加吸入醚的劑量。

傷害性脊髓自主神經通路的傳入支始於外周的A-δ和C纖維，它們將傷害性信息傳遞到脊髓背角，並在背角傳導至投射神經元突觸(圖3)。從面部開始，傷害性信息通過三叉神經節和第V顱神經核，然後傳遞到孤束核和其他腦幹部位。孤束核通過腹外側髓質的延髓頭腹外側部分調節身體向血管和心臟的交感神經，該交感神經投射到胸腰交感神經節。此途徑引發了傷害性刺激後的交感反應。此外，副交感神經從孤束核投射至疑核和迷走神經背側運動核，後者再經迷走神經投射至心臟竇房結。最後，孤束核投射到下丘腦的室上核和視上核，並釋放出血管加壓素。因此，在抗傷害性不足的患者中，切開切口的傷害性刺激作用會激活傷害性神經自主神經通路，交感神經活動增加而副交感神經活動同時減少表現為血壓和心率的迅速升高。

傷害性脊髓自主神經活動水平可與EEG同時使用以明確接受足夠劑量的催眠藥物或吸入醚的患者抗傷害感受水平是否仍然不足，這種情況可以表現為心率和血壓的升高，但基於EEG的指標中表示覺醒增強的指數沒有任何變化。因為傷害性刺激足以激活傷害性脊髓自主神經通路，但不足以激活覺醒通路。在其他情況穩定的生理條件下，這種情況表明需要使用止痛藥。另一方面，如果血壓和心率增加的同時EEG活動變化提示覺醒增強，則可能需要增加催眠藥物或吸入醚的劑量及鎮痛藥物的使用。由於傷害性脊髓自主神經通路的重要性，由心率變異性和神經刺激而得出的抗傷害感受指數現已出現在臨床應用中。

麻醉維持過程中意識消失的腦電圖標誌

在使用GABA能激動劑（吸入醚，丙泊酚）進行麻醉維持期間，EEG會顯示出很強的α和慢δ波。在年齡較大的患者（大於55歲）中α波的頻率範圍往往較低且較窄，並且幅度相對於年輕人而言往往較低。相對於年輕人，在兒童（6至17歲）的α波的頻率範圍則趨於更高和更寬，而且振幅相對於年輕人是增加的。研究已充分證明當EEG中存在α和慢δ波時，患者意識會消失。意識消失的EEG標誌有助於區分僅產生自主反應的傷害性刺激和產生自主和覺醒反應的傷害性刺激。

麻醉甦醒

意識恢復的生理信號

在甦醒期間，能夠通過生理體徵的改變來追蹤患者的意識狀態。這些體徵與特定腦幹功能的恢復相關(圖4)。通過將這些可預測的生理體徵與相關腦幹區域聯繫起來，麻醉醫師可以對腦幹在全身麻醉後的恢復情況有更全面的了解。

肌肉鬆弛逆轉後不久，患者恢復自主呼吸。如呼氣末二氧化碳水平所示，一旦腦循環中存在足夠的CO2，多數患者通常會開始自主呼吸。通常患者的呼吸模式首先是不規則的，潮氣量很小。在較短的時間內，隨著潮氣量的增加，模式變得更加規則。標誌自主呼吸恢復的功能區分別位於腦橋尾部和髓質的腹側和背側呼吸組。吞咽、嘔吐、流涎、流淚和面部痛苦表情通常會伴隨自主呼吸或在幾分鐘後出現(圖4)，以上體徵均表明特定腦幹區域功能恢復。吞咽和嘔吐的發生是因為隨著麻醉藥物的鎮痛和催眠作用消退，氣管導管是一個傷害性刺激，表明髓質功能的恢復，特別是在第IX、X腦神經的運動核，及傳遞來自氣管、喉部和咽部的傷害性信號的的相關感覺傳入神經。流涎和流淚分別代表來自髓核和橋腦的下、上唾液腺核的副交感神經活動及傳遞傳出信號的第VII、IX顱神經的活動。痛苦表情代表腦橋的功能，尤其是支配面部表情肌肉的第VII顱神經的運動核。最後，患者肌張力恢復表明運動通路功能的恢復，包括初級運動束、基底神經節、網狀脊髓束和脊髓。因此，只要患者其他生命體徵穩定，即使不能對命令作出反應，也能夠拔除氣管導管。

角膜反射可能會在痛苦表情後即刻恢復（圖4）。此反射的恢復表明第V神經感覺核的第V顱神經眼支的傳入功能恢復及源自第VII顱神經運動核的運動傳出功能恢復。第V、VII顱神經核都位於腦橋。一隻眼睛的角膜受到刺激後，如果發生雙眼一致性的眨眼，說明角膜反射中的運動和感覺均已恢復。眼腦反射的恢復反映了負責眼球運動的III、IV、VI、VIII顱神經核功能的恢復。由於清醒患者能夠自主控制眼球運動，此時評估顱神經核功能恢復的最好方法是要求患者按照「誘導」部分所述，以「平滑追蹤」動作使用眼球追蹤麻醉醫師手指的運動。通過自動追蹤麻醉師的手指以移動眼睛的能力表明，中腦和腦橋以及某些皮層、小腦和基底神經節通路的功能已經恢復。此外，以恢復「平滑追蹤」的形式進行的視覺跟蹤是意識恢復的明確標誌。對於意識障礙及無意識運動患者而言，眼腦反射是將植物狀態與最低意識狀態區分開來的最可靠的標誌之一。腦幹核團功能的恢復間接表明大腦中的覺醒中心即中腦、腦橋和下丘腦的功能也可能已恢復（圖2）。

隨著患者從全麻甦醒，瞳孔對光反射可能會發生改變。即使患者在全麻狀態下，該反射仍可以保持完整。相反，接受大劑量阿片類藥物患者的瞳孔對光反射可能會減弱，但患者可能仍有意識。因此，瞳孔對光反射不一定能夠反映患者在甦醒過程中意識水平的變化。當患者開始對口頭指令做出正確反應時，則表明患者已經恢復了腦幹、丘腦和皮層之間的整合功能。此外，這種轉變標誌著意識水平的顯著轉變。指令反應正確的能力是麻醉醫師通常用來評估患者從全身麻醉中整體恢復的標準，以利於拔除氣管導管。根據神經科醫師用來評估昏迷病人恢復情況的標準，以下患者運動指令始終處於最低意識狀態（圖4）。自發睜眼通常是患者從全身麻醉中甦醒時觀察到的最後徵像之一(圖4)。患者可能已基本恢復了運動功能，能對口頭指令作出正確的反應，但尚未睜開眼睛。即使患者恢復了意識，他們也經常閉上眼睛。相反，從昏迷中恢復的患者可能會自發地睜開眼睛。

總之，全身麻醉後腦幹功能的恢復由尾端向頭端進展，即自主呼吸的恢復、角膜反射、痛苦表情、整體視覺功能的恢復以及意識的恢復。

意識復甦期間的腦電圖標記

為使患者恢復意識，需要充分恢復皮層內、丘腦皮質、腦幹-丘腦和腦幹-皮質通路的活動。目前，這些變化可以通過EEG監測來間接追蹤。使用作用於GABA能的麻醉藥物維持全身麻醉後，EEG顯示從α到β到γ波過渡，慢波隨之減少並最終消失。慢δ波的消失與腦幹功能的恢復有關。從α到β到γ波的變化與丘腦皮質超同步性的消散有關，與患者從無意識到鎮靜再到覺醒有關。當肌張力恢復時，肌肉偽影的出現可能會使EEG覺醒模式難以識別。

「神麻人智」點評

全身麻醉是一種藥物性意識可逆性的昏迷。神經科醫生定期對病理性昏迷患者進行神經系統檢查以評估損傷程度和追蹤康復狀況。這篇綜述闡述了腦幹神經學檢查可用於接受全麻和鎮靜患者的意識消失、意識消失程度及意識恢復的評估。當同時與其他部位體格檢查、生命體徵和腦電圖協同使用時，神經系統檢查能夠為麻醉醫師提供在全麻和鎮靜期間關於患者覺醒狀態水平更全面的信息。

神經系統檢查有助於明確患者在誘導過程中是何時失去意識的，並有助於當全麻期間懷疑患者發生術中覺醒時評估意識水平；同時對監測全麻甦醒的作用尤為顯著，生命體徵提供了關於麻醉藥物對傷害性和自主神經系統殘留作用的信息，而EEG動態提供了皮層功能恢復的信息以及皮層與皮層下結構之間相互作用的恢復程度；此外，神經系統檢查可提供腦幹恢復程度的信息。因此，生命體徵、動態EEG和神經系統檢查共同為麻醉醫生了解腦幹和皮層如何從全麻中恢復提供了實時的監測手段。

神經系統檢查還有助於評估拔管後患者的覺醒狀態。例如，遵循簡單口頭指令的同時能夠執行「平滑追蹤」的患者較僅能遵循簡單口頭指令的患者，其拔管時覺醒水平更高。拔管時，即使患者僅能遵循簡單的指令，EEG也常能恢復到清醒模式、肌肉張力恢復、角膜反射部分恢復、眼腦反射消失；部分患者角膜和眼腦反射可能在離開手術室之前沒有恢復，表明在恢復室中觀察到患者的鎮靜狀態一部分原因是麻醉藥物對腦幹覺醒中心的殘留作用，這種殘留作用可能導致術後認知功能障礙。神經系統檢查和EEG的同時運用有助於識別全麻後甦醒延遲是由於麻醉藥物的殘留作用還是由於發生新的神經系統不良事件所導致。麻醉醫師和其他醫師一樣需要重視神經系統的檢查，儘管麻醉藥物對大腦和中樞神經系統有著顯著影響，但在目前臨床中大部分麻醉醫師仍很少使用這些檢查來評估患者的覺醒水平，希望這篇綜述能鼓勵麻醉醫師每天使用這些我們已經掌握易行的知識。

編譯：孫藝晏 羅猛強;述評：鄧萌

（公益支持）

（向上滑動查看內容）

「神麻人智」系列回顧：

30.基於機器學習的多模態神經影像學與自主神經活動參數或可預測疼痛

點一點，長頭髮