Naslov
Nelinearna analiza elektroencefalograma u neurokirurških bolesnika anesteziranih tiopentalom
(Nonlinear EEG analysis of neurosurgical patients anesthetized with thiopental)

Autori
Sekulić, Ante

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Medicinski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
27.10

Godina
2003

Stranica
121

Mentor
Išgum, Velimir

Ključne riječi
nelinearna dinamika; EEG; kirurgija spinalnog živca; thiopental
(nonlinear dinamics; EEG; spinal neurosurgery; thiopental)

Sažetak
U nelinearnim sustavima načelo superpozicije ne vrijedi. Rješenje se ne može prikazati kao zbroj dvaju drugih rješenja. Jednom zabilježeni ukupni zbroj dendritičkih postsinaptičkih potencijala piramidnih neurona kore mozga, elektroencefalogram, ne može se rastaviti na sastavne dijelove. Elektroencefalogram se stoga može analizirati matematičkim metodama koje upotrebljava linearna i nelinearna dinamika. Tiopental mijenja elektroencefalogram tijekom uvoda u anesteziju , a promjene se javljaju i kod podraživanja spinalnoga živca tijekom lumbalne diskektomije u neurokirurških bolesnika. Većina spoznaja o djelovanju tiopentala u takvim uvjetima nastala je pokusima na životinjama koje su dobile stalnu infuziju toga anestetika. Cilj ovoga istraživanja je bio analizirati promjene elektroencefalograma tijekom uvoda u anesteziju i tijekom podraživanja spinalnoga živca kod lumbalne diskektomije u neurokirurških bolesnika. Četrdeset šest neurokirurških bolesnika, dvadeset tri muškarca i dvadeset tri žene kompjutorskom randomizacijom su podijeljeni u dvije skupine. Prva je dobila jednokratnu dozu tiopentala od 5 mg/kg iv.za uvod u anesteziju, dok je druga dobila kratkotrajnu infuziju 5 g/kg iv. do gubitka refleksa trepavica. Elektroencefalogram je snimljen tijekom uvoda u anesteziju sa zatvorenim očima, tijekom stabilne kirurške anestezije i tijekom podraživanja spinalnoga živca. U snimanju su upotrijebljena četiri odvoda : prvi Cz-C3, drugi Cz-C4, treći Cz-T5 i četvrti Cz-T6 sa uzemljenjem na Fz (oznake prema međunarodnom sustavu 10-20 za raspored elektroda). Brzina uzorkovanja je bila 200 Hz, granice filtera 0, 5 – 30 Hz, osjetljivost 50mV, a signal je iz analognoga u digitalni oblik pretvaran sa 12 bitnom rezolucijom.U obradi signala korištene su autokorelacija i spektralna Fourierova analiza kao linearne metode, te uklapanje u fazni prostor sa vremenskim pomakom, korelacijska dimenzija, Lyapunovljev najveći eksponent, Kolmogorov – Sinai entropija i prikaz ponovnog prolaza trajektorija kroz fazni prostor kao nelinearne metode. Nelinearni pokazatelji izvornog elektroencefalograma su uspoređeni sa onima koji su dobiveni iz zamjenskih vremenskih serija. Zamjenske vremenske serije su nastale randomizacijom faze u spektru elektroencefalograma. Time je dokazana nelienarnost izvorne vremenske serije elektroencefalograma. Usporedbom raznih dužina analiziranoga segmenta elektroencefalograma najstabilnije ponašanje nelinearnih pokazatelja opaženo je u dužini od 2560 točaka što je odgovaralo 12, 8 sekundi snimanoga elektroencefalograma. Potiskivanjem niskih frekvencija od 0, 5 na 1, 6 Hz pokazalo se da signal elektroencefalograma ne mijenja nelinearne pokazatelje.Temeljem linearnih i nelinearnih pokazatelja snimljeni elektroencefalogrami su svrstani u periodičke, kvaziperiodičke ( imaju dvije nesumjerljive frekvencije u spektru i predstavljaju nelinearno titranje), te u kaotične ( nemaju jasne dominantne frekvencije u spektru i trajektorije im se eksponencijalno udaljuju u faznom prostoru, te također spadaju u nelinearno titranje). Tijekom uvoda u anesteziju kvaziperiodički elektroencefalogram je zabilježen u 12 od 46 ispitanika.Nije bilo razlike u učestalosti kvaziperiodičkog elektroencefalograma u ispitivanim skupinama ( c2 = 0, 47 ; p = 0, 49 ). Kaotični elektroencefalogram zabilježen je tijekom uvoda u anesteziju u dva ispitanika, po jednog iz svake skupine. U stabilnoj kirurškoj anesteziji kvaziperiodični elektroencefalogram zabilježen je u 7 od 46 ispitanika. Također nije bilo značajne razlike među ispitivanim skupinama ( c2 = 0, 06 ; p = 0, 8 ).Tijekom podraživanja spinalnoga živca kvaziperiodički elektroencefalogram je opažen u 15 od 46 ispitaniak. Među skupinama opet nije bilo značajne razlike ( c2 = 1, 09 ; p = 0, 29 ). U skupni ispitanika koji su dobili infuziju tiopentala tijekom podraživanja živca bilo je značajno više periodičkoga ( sinhroniziranoga ) elektroencefalograma. Zabilježen je u 10 od 25 ispitanika te skupine i u samo 2 ispitanika od 21 u skupini jednokratnoga doziranja (c2 = 4, 03 ; p = 0, 0447 ).Kaotični elektroencefalogram u stabilnoj anesteziji i tijekom podraživanja spinalnoga živca nije bio zabilježen. Kolmogorov – Sinai entropija je promatrana na skali od &frac14 ; ; sekunde u uvodu u anesteziju i tijekom rada na spinalnome živcu. U skupini sa jednokratnim doziranjem tiopentala entropija je značajno pala sa 80% na 20 % početne vrijednosti oko 50 sekunde nakon početka primjene.U skupini bolesnika koji su primili infuziju tiopentala entropija je sporije padala : tijekom 260 sekundi sa 50 % na 20% ishodne vrijednsti.Tijekom podraživanja spinalnoga živca u skupini koja je dobila jednokratnu dozu tiopentala entropija je oscilirala između 30 i 110% od ishodne vrijednosti.U skupini koja je dobila infuziju tiopentala te su oscilacije bile manje i kretale su se od 10 – 40 %. U devet od 46 bolesnika zabilježen je “ burst-suppression” elektroencefalogram nakon primjene tiopentala, a značajne razlike među skupinama nije bilo ( c2 = 0, 09 ; p = 0, 77 ). Korelacijska dimenzija je značajno pala u stadiju “ burst-suppression” elektroencefalograma, dok se spektar elektroencefalograma nije značajno promijenio. Rezultati istraživanja pokazuju da su u obje skupine zabilježeni nelinearni kvaziperiodički elektroencefalogrami tijekom uvoda u anesteziju , u stabilnoj anesteziji i tijekom podraživanja spinalnoga živca.Kaotični su elektroencefalogrami bili vrlo rijetki. U skupini koja je dobila infuziju tiopentala tijekom podraživanja spinalnoga živca značajno je bilo više periodičkih ( sinhroniziranih ) elektroencefalograma. Entropija se sporije i manje mijenjala tijekom uvoda u anesteziju i kod podraživanja spinalnoga živca u skupini ispitanika koji su dobili infuziju tiopentala, ali bez statističke značajnosti. Infuzija tiopentala nema prednosti pred jednokratnom primjenom. Korelacijska dimenzija je značajno pala u stadiju “ burst-suppression” elektroencefalograma, dok se spektar elektroencefalograma nije značajno promijenio. Neurobiološki procesi koji dovode do promjena elektroencefalograma ne mogu se prepoznati na temelju ovih opažanja, već ih treba dalje istraživati odgovarajućim metodama. Nelinearna analiza elektroencefalograma je vrijedna i korisna metoda u proučavanja promjena elektroencefalograma u anesteziologiji koja može upozoriti na promjene k oje se ne mogu zapaziti isključivom uporabom linearnih metoda.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kliničke medicinske znanosti

POVEZANOST RADA