王保国教授团队:采用立体脑电图观察麻醉中杏仁核脑电活动的初步研究
(来源:首都医科大学三博脑科医院|作者:神经内科医协体中心首都医科大学三博脑科医院|发布:2020-12-24|浏览次数:16421)

来源:围术期医学论坛 首都医科大学三博脑科医院  编辑:医协云


神经内科医协体中心首都医科大学三博脑科医院王保国教授团队多年来在国家973项目等课题基金的资助下,利用功能磁共振、脑深部核团脑电等先进技术对针刺镇痛、麻醉药物的中枢作用机制进行了系统研究。博士研究生梁涛2020年在“BioMed Research International”杂志(SCI影响因子2.276)发表文章“采用立体脑电图观察麻醉中杏仁核脑电活动的初步研究[Liang T, Wu F, Sun YX, Wang BG. Detection of Electrophysiological Activity of Amygdala during Anesthesia Using Stereo-EEG: A Preliminary Research in Anesthetized Epileptic Patients. BIOMED RES INT 2020; doi: 10.1155/2020/6932035] ”。

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  采用立体脑电图观察麻醉中杏仁核脑电活动的初步研究

  梁涛a,吴凡b,孙永兴a,王保国a*

  a首都医科大学三博脑科医院麻醉科

  b内蒙古医科大学附属医院麻醉科

  *通讯作者

  

  论著摘要 

  目的:作为一种有创的监测手段,立体脑电图(SEEG)提供了一个可以让我们以较高的时间、空间分辨率来实时动态观察人类大脑变化的机会。然而,这种监测方法能否用于研究麻醉相关机制,还缺乏临床实验证据。本次研究主要目的在于观察SEEG用于麻醉研究的可行性。

  方法:这是一项观察性研究,主要观察一侧颞叶与杏仁核在麻醉苏醒过程中SEEG收集到的数据的可重复性。共纳入5例在首都医科大学三博脑科医院行深部电极植入的难治性癫痫的成年患者。所有患者均在同一麻醉方案下进行手术(丙泊酚靶控输注,诱导:血浆浓度4.5 μg/ml,维持:血浆浓度4.5 μg/ml),手术完成后,维持丙泊酚血浆浓度3.5 μg/ml进入术后恢复室,准备就绪后,停止输注丙泊酚,开始收集脑电数据,随着药物浓度下降,主要观察以下五个时间段:(A) propofol 3.5-3.0 μg/ml,(B) propofol 3.0-2.5 μg/ml,(C) propofol 2.5-2.0 μg/ml,(D) propofol 2.0-1.5 μg/ml,and (E) 1.5 μg/ml-ROC(图一)。结果的分析主要从以下三个方面进行:脑电功率谱,时频分析,同调性分析。

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  图一 实验流程图 

  结果:(1)脑电功率谱结果:在整个苏醒过程中,杏仁核delta频段的能量是最高的,显著高于其他三个频段,并且在苏醒时,delta频段的能量会显著降低(P<0.05)(图二A);(2)时频分析结果:所有患者的时频分析结果是大致相似的,在整个苏醒过程中,杏仁核区域的脑电活动以低频为主,这也说明了采用这种方式收集到不同患者的数据具有一定的可重复性(图二B);(3)同调性分析结果:接近苏醒时,同侧颞叶与杏仁核之间的相关性会显著下降,但是在完全苏醒后,二者之间的相关性又有一个显著提升(P<0.05)(图三)。

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  图三 同调性分析 

  结论:SEEG可以用来观察丙泊酚麻醉过程中皮层与深部区域脑电的规律性变化,并且具有较好的可重复性。  

  讨论:目前全麻机制的研究多偏重于离体和细胞分子水平进行。但是,麻醉是一个涉及大脑皮层与深部核团的连续动态过程,很少有在人类大脑进行实时动态的观察。近些年诸多研究,尝试从网络科学的角度对麻醉相关机制展开研究。而立体脑电图构建神经网络具有一定的优势,本研究初步证实了立体脑电图用于麻醉机制研究的可行性。 

  立体脑电图作为一种侵入式脑电记录方式,主要应用于难治性癫痫患者的癫痫灶定位,每根电极上有多个触点,通过多根电极的深入放置,可以构成丰富的三维空间网络,能够显示深部与皮层脑电起始、传导和扩散的动态过程。在进行麻醉相关研究时,SEEG具有以下四个方面特点:第一,需要在全麻下进行;第二,空间分辨率高(相比于EEG);第三,时间分辨率高(相比于MRI);第四,创伤较小,可以术后长时间记录脑电信息(相比于皮层脑电图)。 

  在本次研究中我们选择的研究对象是癫痫患者,他们的深部电极收集的数据能否应用于普通人丙泊酚麻醉的机制研究,还需要更大规模的研究来证实。在未来的研究中,我们将进一步采用立体脑电图收集更多的数据,尝试通过网络科学的方法来观察麻醉相关机制。

  

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  第一作者简介 

  梁涛,主治医师,首都医科大学麻醉学博士。 

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  通讯作者简介 

  王保国:国务院特殊津贴专家;首都医科大学三博脑科医院书记;首都医科大学麻醉学系教授、博士导师;中国非公立医疗机构协会麻醉专业委员会首仼主任委员;北京医师协会疼痛专科医师分会会长、麻醉专科医师分会首任会长;北京医师协会疑难疼痛会诊中心主任;中国医师协会麻醉学医师分会1~5届常委、疼痛专业委员会1~2届常委、神经调控专业委员会1~3届常委;北京健康管理协会副会长;中国民族医药学会疼痛分会常务副会长。主要研究方向:神经外科麻醉、疑难疼痛诊疗、血液保护、脑健康和脑保护。 

  主要研究方向:神经外科麻醉、疑难疼痛诊疗、血液保护、脑健康和脑保护。


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