光电容积脉搏波特征参数表征全身麻醉中伤害性应激反应水平的研究

维持合适的伤害性应激反应水平是围手术期安全的关键，但全身麻醉中伤害性应激反应水平的监测尚缺乏有效指标。本研究拟在光电容积脉搏波中探寻能表征伤害性应激反应的特征参数，开发一个可实时、连续、无创、准确的单一监测指数用于评估全身麻醉中伤害性应激反应水平。为实现该目标，拟开展以下研究内容：（1）建立脉搏波数据实时提取平台；（2）脉搏波特征参数的算法研究，特别是本课题首创的特征参数的算法；（3）分析脉搏波特征参数值与外科应激临床表征量（CSSA）值的相关性，用数理模型将相关系数高的特征参数拟合为单一指数- - 脉搏波外科应激指数（PSSI）。期望通过上述研究， 1）能明确各个脉搏波特征参数所包含的与应激反应水平相关的信息量；2）开发出脉搏波外科应激指数（PSSI），用于指导全麻中准确应用麻醉镇痛药物、避免麻醉过程中镇痛不足或过度、维持理想麻醉深度，提高围术期病人安全性。

维持合适的伤害性应激反应水平是围手术期安全的关键，但全身麻醉中伤害性应激反应水平的监测尚缺乏有效指标。光电容积脉搏波（PPG）体现外周微血管内血液容积的变化，其波形的形状、大小与外周血管张力有关，伤害性应激反应可引起交感神经兴奋、应激激素和肾素－血管紧张素分泌增加等一系列改变，进而影响外周血管张力的变化，最终导致PPG波形的改变。我们对光电容积脉搏波进行深入研究，从中探寻能表征伤害性应激反应的特征参数，开展了以下研究内容：（1）建立脉搏波数据实时提取平台；（2）脉搏波特征参数的算法研究，特别是本课题首创的特征参数下降支时间衰减常数（RC）、下降支面积比（Ks）的算法；（3）分析脉搏波特征参数值与外科应激临床表征量（CSSA）值的相关性，用数理模型将相关系数高的特征参数拟合为单一指数——脉搏波外科应激指数（PSSI）。通过上述研究工作获得了一系列成果：（1）自行开发研制一套采用双波长光电容积脉搏波描记法采集指端脉搏波的软件系统，并完成对该系统性能的优化。（2）采用小波分析法和二阶导数最大值法检测脉搏波特征点，计算脉搏波波幅（PPGA）、脉率间隔（PRI）、下降支时间衰减常数（RC）、下降支面积比（Ks）的值，并编程使在脉搏波采集软件界面上直接实时显示上述特征参数值。（3）对量化的脉搏波特征参数和外科应激表征量CSSA值进行相关分析，根据分析结果采用最小二乘原理加权线性组合，确定相应的权重对这些脉搏波参数进行归一化，得到单一指数PSSI，PSSI=24.775+28.95*Ks-0.0083*PPGA-12.95*PRI，PSSI范围0-100，PSSI接近100提示处于较高的应激水平，而PSSI接近0表示处于较低的应激状态，用于指导全麻中准确应用麻醉镇痛药物、避免麻醉过程中镇痛不足或过度、维持理想麻醉深度，提高围术期病人安全性。