Volume 2, No. 2 • October 2019   Issue PDF

麻酔深度モニタリング―なぜケアの標準ではないのか？

Zhaosheng Jin, MBBS, BSc; Jeffrey Feldman, MD; Tong J Gan, MD, MHS, MBA, FRCA

はじめに

麻酔モニタリング適切な麻酔深度を達成することは不可欠である。浅すぎると患者は外科的刺激を認識する可能性がある。 深すぎると患者は血管運動抑制および合併症のリスクにさらされる。従来、麻酔深度は心拍数や血圧の変化などの臨床徴候、あるいは終末呼気麻酔薬濃度、予測血中濃度によって推測されてきた。これらで代用しているにもかかわらず、麻酔が浅すぎるまたは深すぎるという混乱が依然として発生する可能性があり、これらは麻酔深度の信頼できる評価ではないことを示している。

脳波 Electroencephalogram（EEG）は、脳皮質の合計された電気生理学的活動の表面記録であり、意識レベルによって変化する。EEGに基づいたモニタリングは理論的には麻酔薬に対する神経学的反応を直接モニターし、それが麻酔薬に対する感度の個々の変動を表示する。実際には、臨床現場で脳波を測定し、麻酔深度をモニターするための信頼性のあるツールに変更することは困難である。この課題にもかかわらず、EEG の取得と処理の方法がいくつか開発され、臨床使用が承認された。周波数領域分析に基づくバイスペクトル（BIS）インデックス TM（Boulder, CO, USA）は、これまでで最も研究された方法である。その他の例として、EEGの パワー、周波数、位相情報から得られるPatient State Index（PSI, Hospira Inc, Lake Forest, IL, USA, 現在の Masimo Corp., Irvine, CA）；前頭筋電図（Responseエントロピー）に加えて EEG の乱れの数値（Stateエントロピー）を測定する M-エントロピー（GE Healthcare、Helsinki、Finland）； 1 聴覚刺激に対する皮質反応の潜時を測定する聴覚誘発電位（AEP）が含まれる。1 これらの機器には潜在的な臨床的有用性があるが、固有の欠点もある。EEG は脳の麻酔効果の大まかな測定値のままである。これは各々の患者について、意識消失を識別する EEG の変化の域値とタイプがまだ完全に確実にわかっていないためである。信号は人工物による干渉を受けやすく、すべての機器は特定の患者人口を使用して開発されたアルゴリズムに依存している。

麻酔深度のモニタリングと術中覚醒

全身麻酔下の術中覚醒 Accidental Awareness under General Anesthesia（AAGA）は、麻酔深度が不十分であるために起こる非常に衝撃的な合併症である。AAGA は全身麻酔を受ける成人の 0.2% に発生し、潜在的に子供に多いと推定されている。2,3 覚醒に寄与する主な要因は、機器の故障、生理的不安定（例えば血行動態的の不安定や外傷患者）によって制限された意図的な浅麻酔、および高濃度麻酔を必要とする患者である。全静脈麻酔 Total intravenous anesthesia（TIVA）は、術中覚醒リスクが特に高く、生体内で麻酔濃度を測定するための呼気薬濃度などのリアルタイムの測定値がないためである。4 EEG に基づいたの麻酔深度モニタリングは、特に TIVA の場合、AAGA に対する「セーフティネット」として機能すると考えられている。いくつかの研究では、BIS™ は麻酔深度予測においてPatient State Index（PSI）やエントロピーと同等に有効であると報告されいる。5-7

初期の小規模な研究からの有望な結果にもかかわらず、Avidan らは BIS で監視される吸入麻酔を受けている患者、または最小肺胞濃度 Minimum Alveolar Concentration（MAC）範囲内で維持するように設定されたアラーム付き終末呼気ガスモニタリングを受けた5,713人の患者の無作為コントロール試験（Randomized Control Trial: RCT）を公表した 。8 Mashour らは さらに多数の18,836人の患者の RCT を公表し、再び BIS と呼気終末麻酔ガスモニタリングとの間に有意差はないと報告した。Mashour は、BIS でモニタリングされた患者の約 3 分の 1 で機器の故障があり、事後分析で機器の故障があるケースを除外すると、BIS コホートにおける術中覚醒が有意に低かった、と報告した。9 Messina はメタ分析を行い、BIS モニタリングは吸入麻酔下での術中覚醒リスクの有意な減少と関連していないと結論付けた。10

これまでに、プロポフォール を用いたTIVA 中の BIS の効果を調査した大規模な研究が1 つある。Zhang らは プロポフォールTIVA による手術患者5,228人の RCT を実施し、BIS 盲検コホート（0.65%）と比較して、BIS 値に基づいたコホート（0.14%）で術中覚醒のリスクが有意に少ないことを報告した。11

麻酔深度モニタリングと麻酔必要量

麻酔深度モニタリングは、必要以上の深麻酔を防ぐためにも使用することができる。深麻酔は麻酔からの覚醒遅延と周術期合併症のリスク増加に関連する可能性がある。

いくつかの研究では、BIS モニタリングが静脈麻酔薬12～15と揮発性麻酔薬16～18の両方で麻酔必要量を下げることが報告されている。 また Entropy ™ および AEP モニタリングでも同様の結果が報告されている。19～20 Punjasawadwong らは BIS モニタリングの有無で麻酔必要量のメタ分析を実施し、同様の結論に達した。21

麻酔深度のモニタリングは、麻酔薬の投与量を最小限に抑えることによって麻酔からの覚醒を早くすると考えられる。Gan らは BIS モニタリングによって、麻酔からより迅速に覚醒し、 PACU の滞在期間が短縮することを見出した。12 その後、他の複数の研究13,17,18 およびメタ分析21,22 において同様の結果が報告された。

BISモニタリングは、不必要に深い麻酔による血管運動合併症の発生率を減らすこともできる。Jildenstål らは AEP ガイドの麻酔は、降圧薬の必要量が有意に少ないことと関連していると報告した19 低 BIS index および「double low」事象は（低 BIS および低平均動脈血圧[MAP]は通常それぞれの症例の中で全体の平均値よりも低い時間加重平均 したBIS 値およびMAP として定義される）死亡率の増加に関連付けられている。23,24 「triple low」の概念（低 BIS 値、低 MAP、および低終末呼気麻酔薬濃度）も紹介されており、低 BIS と低終末呼気麻酔薬濃度の組み合わせは、過度に深い麻酔ではなく麻酔薬に対する感受性を示唆している。25 複数の研究では BISモニタリングの使用は、低血圧エピソードと昇圧薬レスキュー使用の減少に関連する可能性があることが示唆された。15～16 ただし、「double low」アラーム（低 MAP、低 BIS 値）の使用における唯一の大規模 RCT のみが、アラームの使用にもかかわらず、double-low 事象の 60% が 15 分以上続いたと報告している。これはアラームに対して介入がされていないことを示唆しており、術後死亡率はコホート間で有意差はなかった。26

最後に、高リスク患者（既存の認知障害、脳血管疾患、フレイルなど）に対する過度の深麻酔は、術後せん妄および術後認知機能障害の発症に関連していることが報告されている。27 術後せん妄 Postoperative delirium（POD）は、罹患率と死亡率の増加ならびに長期の認知機能低下と関連している。複数の研究で、BIS 値に基づいた麻酔が 有意にPOD 発症リスクを減らすことが示されている。28～30 一方で、Wildes らにより近年公表された ENGAGES 試験は BIS コホートでは麻酔必要量が少なく、EEG 抑制が少ないにもかかわらず、せん妄の発症に有意差はなかったが、30日死亡率は有意に低下していたと報告した。16 MacKenzie らは 13件の研究のメタ分析を実施し、麻酔深度モニタリングにより POD のリスクが下がることを報告した。31

考察

麻酔深度モニタリングは、臨床医が麻酔薬の投与量が少なすぎるあるいは多すぎることによる合併症を防ぐことを補助するのに役立つツールである。吸入麻酔中の麻酔ガスの測定は術中覚醒を防ぐには十分かもしれないが、EEG に基づいた麻酔深度モニタリングなどのツールは TIVA 中の麻酔効果の予測を追加する。過剰な麻酔薬投与は血行動態の不安定性を引き起こすことがよく知られているが、認知機能障害のような深麻酔の結果が他にもあるかもしれないことを我々は学んでいる。麻酔深度モニタリングを、麻酔量が術中覚醒を防ぐのに十分であるが必要以上に過量にならない「sweet spot」に臨床医を導くために使用できれば、モニターはより意味のあるものになる。

一部の患者は麻酔薬の投与量による合併症に対して特に脆弱であり、それらの患者人口のすべてはまだ特定されていないと考えられる。麻酔深度モニタリングを検証するこれまでの RCT は、深度モニタリングの影響がよりたやすく明らかになるリスクのある患者ではなく、全身麻酔を受ける大多数の集団に焦点を合わせてきた。リスクのある患者達で利点が実証された場合、これらの患者群でその技術を使用するための費用対効果の議論はより進むであろう。

これまでの報告では、脆弱な患者にとって麻酔深度モニタリングは意義があることが示唆されており、技術を改良し、重要な臨床的適応を決定するために努力すべきである。術中覚醒と麻酔薬過量投与を防ぐためのさまざまな技術の価値と可能性を判断するには、より多くのデータが必要である。標準モニタリングとして機器をサポートする根拠の域値は明確ではない。パルスオキシメトリーは予後の改善を示すことができなかったが、確立された標準モニタリングである。改善された予後の潜在的な利点を示すのは難しいかもしれないが、たとえば術中覚醒を検出できないことによって被害を引き起こす可能性を理解することは重要である。麻酔深度のモニタリング技術がより信頼性が高いことが証明されれば、臨床診療でモニタリングの推奨事項としてこの技術の適切な役割に注目する必要があると主張することは難しくない。

 

Zhaosheng Jin は、ニューヨーク州ストーニーブルックの Stony Brook University の麻酔科研究員である。

Dr. Feldman は、APSF 技術委員会の委員長であり、ペンシルベニア州フィラデルフィアの Children’s Hospital of Philadelphia Perelman School of Medicine の 臨床麻酔科教授である。

Dr. Gan は、ニューヨーク州ストーニーブルックの Stony Brook University の麻酔科教授および委員長である。

Zhaosheng Jin は、この記事に関し利益相反はない。Dr. Gan は Medtronic のコンサルタントであり、Dr. Feldman は Micropore、Inc. および Dräger Medical からコンサルティング報酬を受けている。

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