Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Мониторинг информационной характеристики ЭЭГ во время общей анестезии

На правах рукописи.

Виноградов Виктор Львович

МОНИТОРИНГ ИНФОРМАЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЭГ ВО ВРЕМЯ ОБЩЕЙ АНЕСТЕЗИИ.

14.00.37. - Анестезиология и реаниматология.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

Москва - 1996.

Работа выполнена в Институте хирургии им A.B. Вишневского РАМН Научный руководитель, профессор

доктор медицинских наук Лихванцев В.В.

Научный консультант

кандидат биологических наук Петров О.В.

Официальные оппоненты

Член корр. РАМН, профессор Семенов В.Н.

Доктор медицинских наук, прЬфессор Салтанов А.И

Ведущее учреждение -

Российская медицинская академия последипломного образования.

Защита состоится "_"_ 1996 г. на заседании

Диссертационного совета Д. 001.19.01 в Институте хирургии им A.B. Вишневского РАМН (113811, Москва, Б.Серпуховская ул., 27)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института хирургии им A.B. Вишневского РАМН.

Автореферат разослан"_"_' 1996.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук

Шульгина Н.М.

Актуальность проблемы.

На современном этапе развития медицинской науки прогресс в хирургии невозможен без параллельного, или даже опережающего, прогресса в анестезиологии.

Несмотря на растущий арсенал фармакологических препаратов и следящей аппаратуры, проблема адекватности защиты больного во время наркоза остается весьма актуальной.

Недостаточная защита от операционной травмы, наличие сознания и ощущения боли во время операции может иметь далеко идущие последствия для физиологического состояния больного, так как неадекватная анестезия в лучшем случае вызывает неприятные ощущения у пациента, а в худшем приводит к развитию шока, той или иной степени выраженности, вызывая срыв всей стройной системы адаптационных механизмов, что обуславливает в итоге нарушения органного и системного характера и, конечно же, отрицательно сказывается на течении послеоперационного периода и результатах хирургического лечения В|целом [Гладков В.П., 1987; Зильбер А.П., 1994; Wallton, 1987].

Внедрение в широкую клиническую практику методик комбинированной общей анестезии во многом изменило критерии оценки эффективности интраоперационной защиты пациента. Лишь некоторые из классических клинических признаков предложенных Guedel А.Е. в 1937 [Guedel А.Е., 1937] сохранили некоторую информативность в современных условиях [Бунятян A.A., 1983; Виккерс М.Д., 1990].

Мониторинг центральной и периферической гемодинамики (ЦиПГ), наиболее частая комбинация используемая в настоящее время в клинике [Брейвик Х.1993], при всей своей ценности имеет

известные ограничения информативности, обладает определенной инерционностью и не всегда легко и правильно интерпретируется (Смирнова В.И., Лихванцев В.В., 1992). Исследование параметров кислотно-основного состояния (КОС) и кислородно-транспортной функции крови (КТФк), а также динамики гормонов - "индикаторов стресса" и некоторых показателей метаболизма, не может производится в режиме "on line" и является ретроспективным методом [Зильбер А.П., 1984; Михайловичев Ю.И.,1983; Осилова H.A., 1988 ]. Поэтому оправдано стремление анестезиологов найти наиболее информативные методы, отражающие глубину анестезии.

Решение этой проблемы невозможно без использования в клинической анестезиологии специальных нейрофизиологических методов исследования. Одним из таких методов является - интраоперационный анализ динамики электрической активности головного мозга. Непосредственная информация о состоянии ЦНС, неинвазивность — выводят его, по мнению многих исследователей, в один из наиболее перспективных [Бунятян A.A. с соавт, 1885; Дарбинян Т.М. и Головчинский В.Б., 1972; Лихванцев В.В. с соавт., 1992,1995; Осипова H.A., 1988; Faulconer AJ, 1990;Frost Е, 1993; Kochs, etal, 1994,1995; Mori, et al, 1985 и др.].

Первые наблюдения показали, что влияние анестетиков на кривую ЭЭГ специфичны. В последующем, на основе многочисленных исследований ЭЭГ была предложена как возможная мера оценки глубины анестезии при использовании эфира, хлороформа, фторотана, I изофлюрана, этомидата, метокситона, тиопентала и т.д. [Faulconer А,1952; Forbers А, et al, 1956; Potassi S, et al.1953; Wolfsons B, et al, 1967]. Однако, в связи с появлением ряда оригинальных, в первую очередь неингаляционных, средств анестезии, было отмечено, что вызываемые этими препаратами

изменения невозможно уложить в рамки привычных клинических и электроэнцефалографических классификаций стадий наркоза. Последние исследования показали, что пока не найден "золотой стандарт", который бы позволил соотнести изменения ЭЭГ с глубиной и адекватностью комбинированной анестезии [Berezowskyi JL, et al,1976; Levy WJ, 1984; Pichelmayer I, et al, 1984; Schwender D.1995]. Это объясняется полифармацией анестезирующих веществ и связанными с этим разнонаправлеными изменениями ЭЭГ [Clark DI, 1973; Winter WD, 1976], и тем, что ЭЭГ по традиции рассматривают как реализацию случайного процесса и для ее анализа применяют методы, основанные на преобразовании Fourier. Однако область применения частотных методов ограничена, так как для большинства ЭЭГ спектры широкополосны и, поэтому, трудны для анализа [Dvorak I, and Siska J, 1986; Mayer-Cress G, 1988; Reinke W, and Deikmann V, 1987;].

В последнее время появляется все больше данных о том, что степень детерминированности (предсказуемости) ЭЭГ может отражать функциональное состояние ЦНС [Богданов К.Ю и Вагина М.А., 1979; Babloyantz A, and Destexhe А, 1986, 1987; Babloyantz А, and al, 1985]. Из теории информации известно, что увеличение предсказуемости системы означает уменьшение ее информативности. Поэтому, было бы резонно оценивать деятельность мозга по количеству информации, содержащейся в его биотоках.

В Институте хирургии им. А.В.Вишневского РАМН был разработан новый метод определения количества информации, содержащейся в ЭЭГ, используя максимальное сжатие по амплитуде при линейном прогнозировании сигнала [Петров О.В.1992].

Показано, что внешний информационный поток независимо от его модальности (зрительный либо аудиогенный), но в зависимости от интенсивности, поддерживает строго определенную активность ЦНС, степень которой можно определить, измеряя количество информации в ЭЭГ [Петров О.В., Виноградов В.Л., 1993].

Полученный вывод имеет общий характер и может быть отнесен и к "внутренним" сигналам. В частности, интерес представляет характер изменения количества информации в ЭЭГ на возрастание потока ноцице птивной имлульсации при хирургическом вмешательстве в условиях общей анестезии.

Таким образом целью настоящего исследования являлась разработка оптимального метода оценки эффективности общей анестезии, основанного на компьютерном мониторинге количества информации в ЭЭГ в режиме "on line", во время оперативного вмешательства, выполняемого в условиях общей анестезии.

Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи:

1. Изучить характер изменения количества информации в ЭЭГ на фиксированных этапах операции при различных методах общей анестезии.

2. Определить общие признаки эффективности проводимой анестезии на основе компьютерного мониторинга количества информации в ЭЭГ на фиксированных этапах операции.

3. Провести сравнение между изменениями количества информации в ЭЭГ и показателями центральной и периферической гемодинамики на фиксированных этапах операции.

4. Провести сравнение между изменениями количества информации ЭЭГ и некоторыми традиционными методами анализа ЭЭГ на фиксированных этапах операции.

Научная новизна.

Впервые проведена оценка адекватности анестезиологического пособия на основе анализа изменения количества информации в ЭЭГ. Показано, что данный коэффициент, названный "информационной насыщенностью ЭЭГ' (ИНЭЭГ) отражает эффективность проводимой анестезии. Выявлены наиболее информативные признаки присущие этому методу. Показано, что увеличение потока ноцицептивной импульсации из операционного поля на фоне неадекватной анестезии приводит к росту ИНЭЭГ.

Подтверждена концепция, что модуляция болевого процесса в ЦНС выражается в увеличении количества информации в ЭЭГ.

Практическая ценность.

В результате проведенных исследований разработан новый неинвазивный оперативный и надежный метод контроля эффективности общей анестезии, основанный на анализе информационной насыщенности ЭЭГ. Показано, что данный метод отражает эффективность проводимой анестезии.

Рекомендуется использовать мониторинг ИНЭЭГ, по разработанной методике, при всех типах операций, но особенно во время травматичных и длительных операций, сопровождающихся массивной кровопотерей.

Разработанный метод также можно использовать при хирургических операциях повышенной сложности, требующих точных оценок интраоперационного состояния пациента, в условиях, когда общепринятые методы контроля затруднены или невозможны.

Внедрение результатов работы.

Предложенный метод мониторинга используется в практике

работы отделения анестезиологии Института хирургии им. A.B. Вишневского РАМН.

Апробация диссертации.

Основные положения диссертации были обсуждены на:

• Проблемной комиссии по анестезиологии и реанимации; 1994г.

• Заседании Ученого совета Института хирургии им.А.В.Вишневского РАМН, Москва, 1994

• Европейском Конгрессе анестезиологов; Вена, 1995 г.

• Всемирном Конгрессе анестезиологов; Сидней, 1996г.

• Всероссийском Съезде анестезиологов и реаниматологов; Москва, 1996г.

• III Международной конференции "Современное состояние неинвазивной диагностики а медицине"; Гурзуф, 1996г.

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ. Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 97 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, общей характеристики материалов и методов исследования, собственных результатов исследования, заключения, выводов, практических рекомендаций. Литературный указатель содержит 67 наименований отечественных

и 126 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 14 рисунками и 7 таблицами.

Общая характеристика больных и методы исследования.

Общая характеристика больных.

Работа проведена в отделении анестезиологии Института

I

хирургии им. А.В.Вишневского РАМН в период с 1991 по 1996 гг. Всего обследовано 75 пациентов ( мужчин - 41, женщин - 34) в возрасте 16-65 лет, которым были выполнены длительные травматичные операции на органах брюшной полости, в условиях различных вариантов общей анестезии, (см. таблицу 1).

Сопутствующие заболевания, влияющие на риск анестезии, встречались у 49% больных. Степень риска анестезии определялся по классификации ASA, основанной на градации физического состояния больного [Schneider D, et al, 1983]. (см. таблицу 2).

Описание использованных методик анестезии.

В зависимости от варианта проводимой анестезии больные были распределены на пять групп (см. таблицу 3).

1 группа - фентанил + реланиум + дроперидол - 31 человек.

2 группа - фентанил + калипсол + реланиум + дроперидол - 7 человек.

3 группа - морадол + калипсол + реланиум - 10 человек.

4 группа - фентанил + диприван + дроперидол - 7 человек.

5 группа - фентанил +этран + дроперидол - 20 человек.

Премедикация.

Премедикация в 1-й, 2-й, 4-й и 5-й группах включала в себя внутримышечное введение фентанила (0.1 мг) и реланиума (10 мг) за 30 минут до операции.

Таблица 1. Распределение больных в зависимости от вида оперативного вмешательства.

_!__.______

Вид оперативного вмешательства Кол-во

Гемигепатэктомия 10

Резекция печени 11

Реконструктивные операции на желчных путях 5

Панкреатодуоденальная резекция 15

Резекция поджелудочной железы 4

Панкреатоеюностомия 16

Наружное дренирование кисты поджелудочной 3

железы

Удаление забрюшинной опухоли 2

Субтотальная резекция желудка и гастрэктомия 9

Всего 75

Таблица 2. Распределение больных в зависимости от риска

анестезии.

Степень риска по классификации ASA Кол-во

ASA I 38

ASA II 27

ASA III 9

ASA IV 1

В 3-й группе премедикация включала применение морадола (2мг) вместо фентанила.

Индукция в анестезию.

Индукция в анестезию в 1-й, 2-й и 5-й группах осуществляли последовательным введением: ардуана (1 мг), фентанила (5 мкг/кг), гексенала или тиопентала натрия (3-5 мг/кг). Интубацию трахеи производили после введения миорелаксина или листенона (1.5-2 мг/кг).

В 3-й группе для вводного наркоза использовались морадоп (0.15 мг/кг) и после 5-10 минутной экспозиции реланиум (0.5 мг/кг) [Ширяев B.C., 1988].

В 4-й, в качестве гипнотика применяли диприван (2мг/кг) [Пашкова И.Л., 1995].

Таблица 3. Распределение больных пс группам в зависимости от вида анестезии и расход препаратов, используемых для поддержания наркоза.

Группа Вид анестезии Коп. п-ов Дозы препаратов используемых для поддержания анестезии

фентанил мкг/кг/ч морадол мкг/и7ч калипсол мг/кг/ч реланиум мг/кг/ч диприван мг/кг/ч дроперидо л мг/кг/ч

1 фентаиил + реланиум + дроперидол 31 7.5±0.4 ... ... 0.2±0.07 - 0.071.0.1

2 фентаиил + калипсол + реланиум + дроперидол 7 3.9Ю.5 1.5±0.3 0.1310.0 6 - 0.0410.02

3 морадол + реланиум + калипсол 10 - 0.04 ± 0.004 2.2±0.2 0.0510.0 7 - -

4 фентанил + диприван + дроперидол 7 5.0±0.5 - — - 5.510.1 0.0410.02

5 фентанил + этран + дроперидол 20 4.2±0.4 — - — 0.0310.01

Поддержание анестезии.

В 1-й группе поддержание анестезии включало периодическое введение фентанила, дроперидола и реланиума.

Во 2-й на фоне постоянной дозированной инфузии калипсола периодическое введение фентанила и реланиума [Мещеряков A.B., 1994].

В 3-й группе поддержание анестезии осуществляли дробным введением морадола и реланиума [Авруцкий М.Я., 1990], ä при необходимости и калипсола.

В 4-й группе на фоне постоянной дозированной инфузии дипривана болюсным введением фентанила и дроперидола.

В 5-й группе, на фоне ингаляции паров этрана ( Et 1.0±0.2 об%%) и ИВЛ в режиме "LOW-FLOW" (аппаратом EAS-9010 Engstrem, Швеция) [Лихванцев В.В. с соавт.,1995] периодическим введением фентанила и дроперидола. '

Во всех группах ИВЛ проводили кислородно-закисной смесью, Fi02=0.3 или 0.5, на фоне тотальной миоплегии, которую осуществляли дробным введением ардуана. Расход соответствующих препаратов в зависимости от вида общей анестезии представлен в таблице 5.

Исследование параметров гемодинамики, состава дыхательной смеси.

Гемодинамику и состав дыхательной смеси исследовали с помощью мониторов Cardiocup и Multicup, Datex (Финляндия), которые для передачи и накопления данных были соединены с мини-ЭВМ через последовательный канал связи RS-232.

Производился мониторинг ЭКГ, ЧСС, прямого АД в лучевой артерии, пульсоксиметрии и амплитуды фотоплетизмограммы (ФП), давления в легочной артерии и давление заклинивания (при помощи плавающего катетера Swan-Ganz), температуры тела в носоглотке (Т). Минутный выброс сердца (МОС) определяли методом термодилюции. В мониторинг дыхательной смеси входило определение Fi02, FiN20 и EtN20, EtC02, Et этрана.

Показатели КОС и содержания газов крови в артериальной и смешанной венозной крови рассчитывали с помощью аппарата ABL-4, Radiometre Copenghagen (Дания).

Методика исследования ЭЭГ.

Для изучения ЭЭГ использовали одноканальный энцефалограф оригинальной конструкции, соединенный через АЦП с мини-ЭВМ. Активный (+) игольчатый электрод фиксировался на скальпе в точке "Cz" по "Международной системе 10-20", пассивные "чашечные" электроды (-) закреплялись на сосцевидных отростках.

Для обработки использовали записи ЭЭГ длительностью в 10 сек. С целью упрощения обработки ЭЭГ определяли информационную насыщенность ЭЭГ (ИНЭЭГ). которую подсчитывали в процентах из отношения дисперсии сигнала, полученного сжатием ЭЭГ, к дисперсии исходной ЭЭГ (см. Приложение). Параллельно производили вычисление средней частоты края спектра ЭЭГ (SEF-50) [Гольденберг Л.М. с соавт., 1985].

Искусственное болевое раздражение проводили одноминутной стимуляцией током силой 40ма при помощи прибора Normand-3600, Trakor Northen Inc (США). Стимулирующие электроды располагали в проекции n.medianus.

Все регистрируемые данные, а также текстовая информация о больном (этап операции, используемые препараты и т.д.), вводимая с клавиатуры, обрабатывались и сохранялись в реальном масштабе времени на ЭВМ для последующего анализа.

Результаты собственных исследований.

Изучение динамики изменения ИНЭЭГ в сопоставлении с гемодинамическими показателями

Ранее было показано, что глубина анестезии является не столько мерой концентрации анестетика в веществе мозга, сколько мерой эффективности исполнения мозговых функций [Mori К, 1987].

Клиническая картина может меняться под влиянием параллельно вводимых препаратов (вазодилятаторов, бета-блокаторов и т.п.), зависеть от объема кровопотери и темпа ИТТ, а также индивидуальных особенностей организма. Подобные недостатки не исключают использование клинических признаков для оценки глубины анестезии [Кох Е, 1995]. Наиболее четкими клиническими признаками неадекватности анестезии, еще не потерявшими свое значение в условиях комбинированной анестезии, являются: увеличение АД, ЧСС, МОС, ЛАД, снижение амплитуды ФП [Брейвик X, 1993].

Исходя из этого, первым этапом нашего исследования было изучение динамика изменения ИНЭЭГ в сопоставлении с гемодинамическими показателями. Для анализа были отобраны только те эпизоды, которые можно было однозначно расценить как проявление неадекватности анестезии к возросшей ноцицептивной импульсации. Достоверному ' комплексному изменению

гемодинамических параметров должна была сопутствовать четко зафиксированная причина возросшей ноцицептивной импульсации, например: разрез кожи, лапаротомия, ревизия брюшной полости, тракция ранорасширителей, искусственная болевая стимуляция и т.п.

При 75 наркозах, проведенных с использованием различных методик, мы отобрали 151 эпизод соответствующих указанному критерию.

В результате анализа было выявлено, что при гладком течении анестезии, независимо от метода, уровень ИНЭЭГ составляет в среднем 55±10%. В случае изменения гемодинамических показателей (увеличение АД и ЧСС на 10-15 %, снижение ФП на 30%) как реакции на возросшую болевую импульсацию, в большинстве случаев сопровождается, а точнее следует с отставанием в 20±10сек, за резким увеличением ИНЭЭГ до 80-95%. Уменьшение потока болевой импульсации или введение аналгетиков и анестетиков на фоне ее продолжения, приводило к снижению ИНЭЭГ и, порой с очень длительной задержкой (до нескольких минут), гемодинамических показателей, (рисунок 1)

Сопоставление между результатами мониторинга ИНЭЭГ и показателями ЦиПГ как методов регистрации недостаточной антиноцицептивной защиты пациента выявило высокий процент совпадений во всех группах пациентов. Так в группе 1 с использованием фентанила, реланиума и дроперидола для анестезии, процент совпадений равнялся 100% ,при числе

Фрагмент автоматизированной наркозной карты б-го Л.К.К., Ы-1196, 34 года; диагноз: опухоль правой доли печени; операция: правосторонняя гемигепатэктомия; анестезия: фентанил, реланиум, дроперидол, N20; продолжительность операции: 4 часа.

Цифрами обозначено:. "1" - введение 0.1 мг фентанила

"2" - разрез кожи. Отмечается рост ИНЭЭГ, опережающий реакцию со стороны гемодинамических показателей. "3" - повторное введение 0.1 мг фентанила. Отмечается

возвращение всех показателей к первоначальному уровню.

Таблица 4. Процент совпадений результатов между мониторингом ИНЭЭГ и показателей ЦиПГ в качестве метода регистрации недостаточности антиноцицептивной защиты при разных видах _общей анестезии._

фентанил реланиум дроперидол фентанил калипсол реланиум дроперидол морадол калипсол реланиум фентанил диприван дроперидол фентанил этран дроперидол

ИНЭЭГ 100% 91.7% (п-24) 91.3% ("■23) ... 100% (п-20) 100% (п-12)

наблюдений (п)=72. В группе 2 (фентанил, калипсол, реланиум, дроперидол), процент совпадений равнялся 94% (п=34), в группе (морадол,калипсол, реланиум) 92% (п=13), в группе 4 (фентанил, диприван, дроперидол) 100% (п=20), в группе 5 (фентанил, этран, дроперидол) также 100 % (п=12) соответственно. (Таблица 4)

Таким образом, установлено, что мониторинг ИНЭЭГ является высокочувствительным тестом контроля глубины и адекватности современных методов общей анестезии. Отсутствие достаточной антиноцицептивной защиты пациента во время операции наиболее вероятно при уровне ИНЭЭГ более 65%.

Мониторинг ЦиПГ при всей своей ценности имеет известные ограничения информативности, обладает определенной инерционностью и не всегда легко и правильно интерпретируется. "Классический" вариант реакции (т.е. одновременное увеличение ЧСС, АД, МОС, ЛАД, ОПС и т.д.) характерен только для начальных этапов длительных и травматичных операций. На более поздних этапах, даже в отсутствии значительной кровопотери, анестезиолог не всегда способен выявить неадекватность анестезии, наблюдая только за показателями гемодинамики, так как у ряда больных увеличение интенсивности ноцицептивной стимуляции в условиях недостаточной анестезии не вызывает гипердинамической реакции кровообращения [Викерс М.Д., 1990; Гребенчиков О.А, 1993; Лихванцев В.В., 1992; Мороз 1992; Смирнова В.И., Лихванцев В.В., 1992].

В ходе исследования при длительных операциях мы также отметили снижение эффективности мониторинга показателей ЦиПГ. Так нами отмечались: гипертензия без тахикардии (15 наблюдений) (рисунок 2) или только снижение амплитуды ФП ( 9 наблюдений) (рисунок 3).

рисунок 2.

Фрагмент автоматизированной наркозной карты б-го Б.Б.Г., 54 лет, N-1000; диагноз: забрюшинная опухоль; операция: удаление опухоли; анестезия: фентанил, реланиум, дроперидол N20; продолжительность операции: 4.5 часов.

Цифрами обозначено: "1" - этап удаление опухоли. Отмечается отчетливая реакция ИНЭЭГ в виде подъема с 60 до 75%, рост АОсис со 110 до 140 mmHg (задержка 30 секунд). Реакции со стороны ЧСС и ФП не отмечено.

рисунок 3.

Фрагмент автоматизированной наркозной карты б-го С.A.A., 17 лет, N-2227; диагноз: киста холедоха; операция: удаление кисты холедоха, наложение БДА; анестезия фентанил, калипсол, реланиум. дроперидол, N20; продолжительность операции: 6 часов

Отмечен рост ИНЭЭГ с 40 до 75 %, что в условиях стабильного хода операции можно расценить как постепенное уменьшение глубины анестезии. Реакция со стороны гемодинамических параметров была отмечена только снижением амплитуды ФП.

В некоторых случаях регистрировали развитие только первой фазы ответной реакции гемодинамики ("отрицательной") в ответ на повышение ноцицептивной импульсации из операционной раны (7 наблюдений) (рисунок 4), или отсутствие реакции гемодинамики как таковой (7 наблюдений) (рисунок 5). В любом из названных случаев нами наблюдался рост уровня ИНЭЭГ, который являлся ориентиром для расчета необходимой дозы препаратов. Таким образом, было установлено, что мониторинг ИНЭЭГ, в отличии от мониторинга ЦиПГ, не теряет свою информативность в ходе длительных операций.

На информативность мониторинга ЦиПГ существенное влияние оказывает скрытая гиповолемия, объем и темп кровопотери, характер ИТТ. В этих ситуациях анестезиолог может оказаться без надежных критериев адекватности анестезии и будет вынужден полагаться на средне-расчетные дозы вводимых препаратов, а в ряде случаев (например - нестабильность гемодинамики при массивной кровопотере) даже резко снизить темп их введения. В этих условиях, даже у опытных анестезиологов, возможны случаи неоправданно поверхностной анестезии [ Смирнова В.И., Лихванцев В.В, 1992; Bogetz MS, and Katz JA, 1984].

В ходе исследования из 75 операций в 13 случаях кровопотеря составила от 1500мл до 10000мл. Было установлено, что в подобных условиях мониторинг ИНЭЭГ позволял диагностировать скрытую гиповолемию, а в некоторых случаях (при массивном продолжающемся кровотечении) оставался единственным надежным методом контроля глубины анестезии, (рисунок 6)

Фрагмент автоматизированной наркозной карты 6-го С.В.А., 35 лет, N-1424; диагноз: калькулезный панкреатит; операция: панкреатоеюносгомия; анестезия: морадол, реланиум, калипсол, N20; продолжительность операции: 4.5 часа.

Цифрами обозначено: "1" - этап рассечения поджелудочной железы. Был отмечен резкий рост ИНЭЭГ от 64 до 82%, реакция со стороны /Щсис и ЧСС была представлена только кратковременным периодом снижения показателей с последующим возвращением к первоначальному значению.

рисунок 5

фрагмент автоматизированной наркозной карты б-го А.Е.В, 46 лет, N-2472; диагноз: рак головки поджелудочной железы; операция: гастро-панкреато-дуоденальная резекция; анестезия: этран. фентанил, дроперидол, N20; продолжительность операции: 7.3 часа

Цифрами обозначено "1" - дренирование брюшной полости. Отчетливо видна реакция ИНЭЭГ при отсутствии значимых изменений гемодинамики.

АЭвув тт Нд ЧСС уд/мин ,

ИНЭЭГ1

100 80 60 40 20

чсс--"-"

о -

13:30 13:34 13:38

инээг

50

40

13:42 13:48 13:50 13:54 13:58 14:02 14:08

Время

рисунок 6.

Фрагмент автоматизированной наркозной карты б-й Л.К.К., 34 года, N-1196; диагноз: опухоль правой доли печени; операция: правосторонняя гемигепатэкгомия; анестезия: фентанил, калипсол, реланиум, дроперидол, N20; продолжительность операции: 7.2 часа.

Цифрами обозначено:

"1" - усиление темпа кровопотери, к 13:37 она составила 8000 мл. Было отмечено резкое снижение АДсис до 40 тт Нд, МОС с 7.9 до 1.6 л/мин.

"2" - была начата дозированная инфузия допмина, усилена ИТТ, выключена подача закиси азота. В течении 20 минут, на фоне продолжающейся кровопотери (14:00-9000мл), удалось несколько стабилизировать гемодинамику (АДсис -100 тт Нд, МОС - 5.6).

"3" - введение 0.1 мг фентанила.

В приведенном наблюдении нами было обращено особое внимание на характер динамики ИНЭЭГ. Практически все время уровень ее оставался очень высоким (90-95%), что говорит о недостаточной антиноцицептивной защите больного. Только в период критического снижения артериального давления ИНЭЭГ упала до 25% по всей видимости вследствие резкого замедления мозгового кровотока.

Сравнительная характеристика информативности мониторинга ИНЭЭГ и средней частоты края спектра ЭЭГ (SEF-50).

Также было проведено сравнении информативности ИНЭЭГ с одной из традиционных частотных методик обработки ЭЭГ- средней частоты края спектра (SEF-50). Характер динамики SEF-50 оказался в большей степени зависящим от вида проводимой анестезии. Рост уровня SEF-50 в ответ на болевую стимуляцию и снижение на введение аналгетиков и анестетиков оказался наиболее характерным в условиях анестезии с использованием фентанила, дипривана и дроперидола или фентанила, реланиума и дроперидола (группы 1 и 4) (рисунок 7). Характерно, что в группах, где -предусматривалось применение калипсола (группа 2 и 3), процент совпадений результатов мониторинга SEF-50 и гемодинамических показателей снижался до нуля с момента введения калипсола в схему общей анестезии (Таблица 5).

Статистический анализ, выполненный в соответствии с критерием Стьюдента, показал, что совпадения результатов с гемодинамическими показателями у информационного параметра ЭЭГ был достоверно выше (Р<0.05), чем у спектральной характеристики SEF-50%.

При более детальном анализе динамики изменения SEF-50 в сопоставлении с мониторингом ИНЭЭГ, нами также было обнаружено, что помимо отсутствия изменений со стороны SEF-50 в ответ на неадекватную анестезию (рисунок 8), возможно развитие так называемого феномена "парадоксального возбуждения ЦНС", когда, несмотря на явные признаки недостаточной антиноцицептивной защиты, уровень SEF-50 снижался, имитируя углубление анестезии (рисунок 9).

рисунок 7.

Рост уровня вЕР-бО в ответ на болевую стимуляцию и снижение на введение фентанила. Вид анестезии: фентанил+реланиум+дроперидол. Цифрами отмечено:

1 - введение фентанила 100 мкг;

2 - разрез кожи;

3 - повторное введение фентанила 100 мкг

Таблица 5. Процент совпадений результатов мониторинга ЗЕР-50 и показателей ЦиПГ в качестве метода регистрации недостаточности антиноцицептивной защиты при разных видах общей анестезии.

фентанил фентанил морадол морадол фентанил фентанил

реланиум калипсол реланиум реланиум диприван этран

дроперидол реланиум (до калипсол дроперидол дроперидол

дроперидол ■ведения

калипсола)

ЭЕР-ЭО 81.95% 0% 66.674 0% 85% 75%

(п=72> <п=24> (п=12) (п=И1) (п=20) (л»12)

БЕР-50 Гц л ИНЭЭГ'Л

рисунок 8

Пример отсутствия изменения уровня вЕЁ-БО в ответ на хирургическую манипуляцию. Цифрами отмечено: 1 - лапаротомия.

АО$у1 тт Нд ИНЭЭГ%

140 120 100 80 60 40 20

ЗЕР-50 Гц

о

12:25 12:25 12:27 12:28 12:29 12:30 12:31 12:32 12:33 12:34 12:35 12:36

16 15.5 15 14.5 14 13.5 13 12.5 12

рисунок 9.

Пример "парадоксального возбуждения" ЦНС в ответ на искусственную болевую стимуляцию во время операции. Вид анестезии морадол+калипсол+реланиум. Цифрами обозначено: 1 - искусственное болевая стимуляция током 40ма

Было установлено, что "парадоксальное возбуждение" возможно при любом виде анестезии, но наиболее характерно для комбинированного наркоза с использованием калипсола.

Таким образом в ходе исследований нами было установлено и подтверждено клиническими наблюдениями следующее:

• в общем виде подтверждена концепция - формирование болевой ситуации в ЦНС приводит к увеличению количества информации в ЭЭГ, что может быть не только объективно зафиксировано, но и количественно определено по информационным характеристикам ЭЭГ;

• болевые раздражения (хирургическая стимуляция или искусственная болевая стимуляция), в условиях недостаточной анестезии вызывают в первую очередь резкое увеличение ИНЭЭГ более чем на 10% -15%;

• мониторинг информационной насыщенности ЭЭГ (ИНЭЭГ) является точным, оперативным и эффективным методом контроля глубины и адекватности комбинированной общей анестезии;

• стабильному течению анестезии соответствует уровень ИНЭЭГ равный 55±10%. Отсутствие достаточной антиноцицептивной защиты является наиболее вероятным при информационной насыщенности ЭЭГ более 65%;

• мониторинг ИНЭЭГ более информативный и чувствительный метод, чем мониторинг показателей ЦиПГ в условиях длительных и травматичных операциях на органах брюшной полости и в условиях массивной кровопотери;

• мониторинг ИНЭЭГ более информативный и чувствительный метод по сравнению с мониторингом средней частоты края спектра ЭЭГ (БЕЯ-бО).

ВЫВОДЫ.

1. Мониторинг информационной насыщенности ЭЭГ (ИНЭЭГ) является точным, оперативным и эффективным методом контроля глубины и адекватности в условиях комбинированной общей анестезии.

2. Стабильному течению анестезии соответствует уровень ИНЭЭГ равный 55±10%. Отсутствие достаточной антиноцицептивной защиты является наиболее вероятным при информационной насыщенности ЭЭГ более 65%.

3. Длительность операции и объем кровопотери не влияют на информативность и чувствительность мониторинга ИНЭЭГ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

Для дальнейших научных исследований и контроля глубины и адекватности современных методов общей анестезии предлагается оригинальный метод обработки ЭЭГ Методика заключается в следующем:

для регистрации ЭЭГ используется одноканальный энцефалограф, соединенный через АЦП с мини-ЭВМ. Активный (+) игольчатый электрод фиксируется на скальпе в точке "Сг" по "Международной системе 10-20", пассивные "чашечные" электроды (-) закрепляются на сосцевидных отростках. Для анализа используются записи ЭЭГ длительностью в 10 сек. С целью упрощения обработки ЭЭГ следует определять информационную

насыщенность ЭЭГ (ИНЭЭГ), которую подсчитывают в процентах из отношения дисперсии сигнала, полученного сжатием ЭЭГ, к дисперсии исходной ЭЭГ.

Научные положения, содержащиеся в работе по поводу изменения уровня информации в ЭЭГ при эффективной и неэффективной анестезии, могут лечь в основу разработки количественных методов контроля глубины и эффективности проводимого обезболивания на основе мониторинга ЭЭГ.

Показано, что стабильному течению анестезии соответствует уровень ИНЭЭГ равный 55±10%. Отсутствие достаточной антиноцицептивной защиты является наиболее вероятным при информационной насыщенности ЭЭГ более 65%. Данный метод с успехом может применяться при всех вариантах комбинированной общей анестезии.

Преимуществом метода является неинвазивность, оперативность, удовлетворительная точность и общедоступность. Методика предлагается для широкого использования в клинической практике в анестезиологических отделениях любого профиля.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Современные представления о месте энцефалографии и фотоплетизмографии в интраоперационном мониторинге. Крат.тез.докл. 1-го съезда мол.уч.медиков и врачей Узбекистана,-Андижан,1991, 115-116. (соавт. Мороз В.В., Гребенчиков O.A., Лихванцев В.В., Донич С.Г.)

2. Компьютерный мониторинг ЭЭГ при анестезии с использованием даларгина. .В кн: Применение малых регуляторных пептидов в анестезиологии и интенсивной терапии. (Мат.Всесоюзн.симп)-Москва, 1991.(соавт. Гребенчиков O.A., Мороз В.В., Озерова Н.В)

3. Энтропия ЭЭГ как показатель антиноцицептивной защиты ЦНС В кн: Патофизиология и фармакология боли (Экспериментальные и клинические аспекты). Тезисы докладов 1 конференции Российской Ассоциации по изучению боли. Москва, 1993, стр. 73. (соавт. Петров О.В.)

4. Информационная насыщенность ЭЭГ, как индикатор адекватности антиноцицептивной защиты пациента во время общей анестезии. В кн: X Пленум Правления Всероссийского общества и Федерации анестезиологов и реаниматологов. Н.Новгород, 1995, **. (соавт. Лихванцев В.В., Петров О.В., Ситников A.B., Субботин В.В.)

5. Информационная насыщенность ЭЭГ как индикатор адекватности антиноцицептивной защиты пациента во время общей анестезии. Анестезиол. и реаниматол, 1996; 4: ".(соавт. Лихванцев В.В., Петров О.В., Ситников A.B., Субботин В.В.)

6. Сравнение спектрального и информационного методов оценки адекватности общей анестезии. В кн: Современное состояние неинвазивной диагностики в медицине. Ill МЕЖДУНАРОДНАЯ

КОНФЕРЕНЦИЯ (Тезисы докладов), Гурзуф, 1996: 4-6. (соавт.В.В.Лихванцев, О.В.Петров, В.В.Субботин, А.В.Ситников)

7. Фрагменты информационной концепции боли. Вестник интенсивной терапии, 1996; 2-3:73. (соавт.Петров О.В., Лихванцев В.В., Смирнова В.И., Субботин В.В., Ситников А.В.)

8. Сравнение спектрального и информационного методов оценки антиноцицептивной защиты ЦНС. Вестник интенсивной терапии, 1996; 2-3: 74. (соавт.Петров О.В., Лихванцев В.В., Субботин В.В., Ситников А.В.)

9. Новый интраоперационный метод оценки антиноцицептивной защиты ЦНС. В кн: Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы. (Первый Российский конгресс по патофизиологии), Москва, 1996: 49.(соавт. Лихванцев В.В., Петров О.В., Субботин В.В., Ситников А.В.)

10. Информационная компонента боли. В кн: Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы. (Первый Российский конгресс по патофизиологии), Москва, 1996: 53. (соавт. Лихванцев В.В., Петров О.В., Субботин В.В., Ситников А.В.)

11. EEG ENTHOPY AS A CRITERIA OF THE NOCICEPTIVE PROTECTION OF CNS. 3-d International Symposium:"Memory and awareness in anaesthesia".Rotterdam,1995. Book of abstracts, p.24. (соавт. Petrov O.V., Lickvantzev V.V.)

12. PATIENT'S SAFETY DURING TRAUMATIC AND LONG TIME OPERATIONS. Anaesthesist, 1995, 44, (Suppl.2).-S. 512. (соавт. Lickvanzev V.V., Petrov O.V., Sitnikov A.V., Subbotin V.V.)

13. EEG entropy as nociceptive defence of CNS. In: 11th World Congress of Anaesthesiologists. (Sydney, Australia), 1996, Abstract Book.p 305. (соавт. V.V. Lickvansev, O.V. Petrov, V.V. Subbotin)

ПРИЛОЖЕНИЕ. Методика сжатия сигнала по амплитуде.

В результате применения описанного ниже метода длительность сигнала остается прежней, а сжатие информации происходит за счет уменьшения амплитуды сигнала. При этом спектр сигнала становится плоским, и сам сигнал превращается в узкополосный белый шум.

Известно, что каждый реальный сигнал содержит в себе детерминированную и случайную компоненты (например, зашумленная синусоида). Это означает, что значение сигнала в данный момент зависит от его предыдущих значений. В случае линейного приближения эту зависимость можно записать в следующем виде:

(1) Xi= 2 ak*X(i.k) + Si

k=1

где: i = 1 ...NN - число точек ak- const

- остаток n - глубина предыстории Подберем ak так, чтобы остатки |i были минимальны, а точнее

чтобы сумма их квадратов принимала минимальное значение:

N п 2 N 2

(2) J = 2 (Xi - 2 ak*X(i-k)) где J = 2 gi

¡ = 1 k=1 i=1

Для этого приравняем к нулю частные производные J по ak: AJ/Aak = 0

N п

или: 2 ( Xi - 2 ak*X(i. k))* X(i -i) = 0 ¡=1 k=1

Получаем систему уравнений: N

(3) 2 ак*К(к-1) = К( 1) ¡=1

где: I = 1... п

N

К(к-1) = 2 «к*Х(1 - к))* Х(1.1) - функция корреляции ¡=1

Решая систему (3), находим ак. Определяя ак из уравнения (1), можно найти а затем и.

С.М.Кей и С.Л.Марпл [30] показали, что ^ является исходным порождающим белым шумом. Для того, что бы найти I - дисперсию этого шума без вычисления вернемся к уравнению (2).

N п 2

(2) и = 2 ( XI - 2 ак*Х(ьк)) ¡=1 к=1 .

или

N 2 п N N п п

Л = (2 XI) - 2* 2 2ак*ХгХ(1-к) + 2 2 1ак*ат*Х(Мс)*Х(йп) ¡=1 к=Н=1 ¡=1 к=1 т=1

или

п п п

Л = О - 2*2ак* К(к)+ 2 2схк*ат*К(т-к) к=1 к=1 т=1

N 2

где 0 = 2 XI - дисперсия исходного сигнала ¡=1

или

п п п

Л = Э - 2ак* К(к) + 2(ак*(2ат*К(т-к)-К(к)))

к=1 к=1 т=1

в соответствии с (3) последний член равен нулю и окончательно п

(4) ^0-Еак*К(к) к=1

По уравнению (4) можно определить количество информации в одномерных временных последовательностях, как это было описано выше. Для многомерных временных последовательностей, в частности, для определения количества информации при многоканальных отведениях ЭЭГ, использовали формулы подобные данным, вывод которых может быть получен аналогичным способом.