Жансыздандыру тереңдігін өлшеудегі BIS ЭЭГ сенсорларының негізгі рөлі қандай?

БАҚ ЭЭГ Сенсорлық Технологиясы Анестезия Тереңдігін Қалай Өлшейді

Анестезия кезіндегі биспектрлік индекс (БАҚ) бақылау дегеніміз не?

Биспектрлік индекс (БАҚ) бақылауы анестезия тереңдігін сандық өлшеу үшін күрделі электроэнцефалограмма (ЭЭГ) үлгілерін өлшемсіз (0–100) баллға аударады. 40–60 аралығындағы БАҚ мәні гемодинамикалық тұрақтылықпен қосылған сана аздығын сақтау үшін оптималды хирургиялық гипнозды көрсетеді. Бұл технология талдау үшін құпия алгоритмдерді қолданады төрт ЭЭГ ішкі параметрін :

• Жарылыс басылу коэффициенті (BSR)
• Салыстырмалы бета қатынасы
• спектрлік шекараның 95% жиілігі
• Электромиограмма (EMG) қуаты

Бұл көрсеткіштердің әрқайсысы наркоздың әртүрлі сатыларында әр түрлі салмаққа ие, мысалы табиғат зерттеуі 5 427 хирургиялық жағдайды талдау негізінде (2019).

ЭЕГ сигналдарынан нақты уақыттағы тереңдікті бағалауға дейін: BIS сенсорларының рөлі

BIS ЭЕГ сенсорлары бастапқы ми ритмдерін үш кезең арқылы нақты шешімдерге айналдырады:

Бұл көппараметрлі тәсіл нақты уақыт режимінде анестезияны түзетуге мүмкіндік береді. Мысалы, БИК көрсеткіші тұрақты болып көрінсе де, бұлшық ет белсенділігін көрсететін кенеттен EMG қуатының өсуі алдын ала хабарламаны іске қосады.

Сигнал өткізгіштігі мен сенсордың жұмыс істеуіне қойылатын техникалық талаптар

Алдыңғы бас сүйегіне сенсор орналастыру және тері-электрод өткізгіштігі деректердің дәлдігіне шешуші әсер етеді. Төменгі желімделу немесе майлы тері импедансты көтереді және БИК мәндерін жасанды түрде 15 баллға дейін арттырады. Заманауи сенсорлар былай жұмыс істейтін артефакт-анықтау алгоритмдерін қамтиды:

1. Электрокоагуляциялық интерференцияны фильтрлеу
2. Сигнал дрейфін компенсациялау
3. Әр 6 секунд сайын ЭЭГ сапасын автоматты түрде тексеру

Клиникалық тексеру зерттеулері визуалды ЭЭГ интерпретациясымен салыстырғанда медианды абсолюттік қателіктің шамасы ≤4,1 BIS балл құрайтынын көрсетеді ( BMC Anesthesiology, 2018 ). Алайда, өндірушілер алгоритмдік логиканың тек 60%-ын ғана ашады, сондықтан клиникалық корреляцияға мұқият қарау қажет.

BIS-тің артқы жағындағы ғылым: Биспектрлік талдау және ЭЭГ сигналын өңдеу

Желінгіліктің тереңдігін бағалау үшін биспектрлік талдауды түсіну

Биспектралдық талдау бастапқы ЭЭГ сигналдарын алады және фаза бойынша әртүрлі жиіліктердің бір-бірімен қалай байланысына қарап оларды шынымен пайдалана алатын сандарға айналдырады. Бұл әдіс медицинаға дейін сейсмикалық зерттеулер мен океанографияда қолданылды. Оның ерекшелігі анестезияның науқастарға әсер етуімен сәйкес келетін ми толқындарындағы осы күрделі үлгілерді анықтай алуында. Дәстүрлі әдістер сигналдың қаншалықты күшті екенін және қандай жиіліктердің бар екенін ғана қарастырады. Алайда, биспектралдық әдістер әртүрлі толқындар бір-бірімен қалай әрекеттесетінін анықтау арқылы одан әрі алға жығады. Бұл маңызды, себебі BIS-тің 60-80 аралығында жеңіл седацияланған адам мен төменгі 40-60 аралығында толық анестезияланған адамды ажыратуға көмектеседі.

Бастапқы ЭЭГ-ны сенімді BIS мәніне өңдеу: Алгоритмдер мен тексеру

BIS EEG сенсорлары миа әрекетін бағалайтын кезде бірнеше негізгі факторларды қарастырады. Оларға жарылыс басылу коэффициенті (BSR), электромиограмма қуатының көрсеткіштері, спектрлік шеткі жиілік өлшемдері және олардың салыстырмалы бета коэффициенті деп атаған нәрселер жатады. 2019 жылы жарияланған зерттеуге сәйкес, бұл сенсорлар осы деректердің барлығын салмақты регрессиялық теңдеулер деп аталатын өте күрделі математикалық формулалар арқылы өңдейтін машиналық үйрену алгоритмдерін қолданады. Нәтижесінде шамамен плюс-минус 4,1 BIS бірлігіне дейінгі қате ауқымы алынады. Бұл жүйені шамамен 5500 хирургиялық операцияда сынақтан өткізіп, науқас кім болса да немесе қандай түрдегі наркоз қолданылса да оның қанағаттарлы жұмыс істейтінін анықтады. Алайда, көптеген компаниялар өздерінің алгоритмдерінің қалай жұмыс істейтінін толығымен ашпайды, өйткені оның шамамен 30% құпия ақпарат ретінде сақталуда. Нақты ашықтықтың жоғары болмауы пациенттер мен медициналық қызметкерлер алдында қаншалықты шынайы ашық болып жүргенімізге сенімді түрде сұрақтар туғызады.

BIS баллы анестезия астындағы ми әрекетімен қалай сәйкес келеді

Зерттеулер Bispectral Index (BIS) көрсеткіштерің кортекске әсер етуге байланысты белсенділіктің тежелуімен сәйкес келетінін, бірақ мидың тереңірек құрылымдарында болып жатқан процестерді шынымен бейнелемейтінін көрсетеді. Мысалы, 1 MAC дозасындағы севофлюран осы таламокортикальды байланыстарды басу нәтижесінде BIS көрсеткішін 32-ге дейін төмендетеді. Қызықтысы, кетаминнің әсері керісінше болады. Кетамин астында пациенттердің айқын диссоциацияланғанына қарамастан, олардың BIS көрсеткіші шынымен 59-ға дейін көтеріледі. 2018 жылғы растау зерттеуі дәрілер арасындағы осындай қызық айырмашылықтарды растады. Бұл хирургиялық емдеу кезінде анестезия тереңдігінің нақты өлшемін беруден гөрі, BIS бақылау құрылғыларының негізінен седативтердің ми толқындарына әсерін өлшейтінін түсіндіреді.

BIS сенсорын дұрыс орнату және инвазиялық емес ЭЭГ жинау

BIS ЭЕГ сенсорларының дәл көрсеткіштері үшін төбенің оптималды орналасуы

BIS ЭЕГ сенсорлары төбе бойынша стандартты орналасу арқылы ең жақсы сигналды жинауды қамтамасыз етеді. Зерттеулер электродтарды төбе мен шаға бойынша диагональді орналастыру анестезияны бақылау үшін маңызды фронтотемпоральды ми әрекетіне сәйкес келетінін көрсетті. Бұл орналасу бет бұлшықеттерінің әсерін минималдандырады және беткі ми электрлік белсенділігімен тұрақты байланысты сақтайды.

Сенімді, инвазиялық емес анестезияны бақылау үшін тері электродтарын қолдану

Қазіргі уақыттағы BIS жүйелері 40 пайызға дейін тері қарсылығын төмендететін супер жұқа гидрогельді электродтармен жабдықталған, бұл ескі желімделетін нұсқалармен салыстырғанда. Сенсорлар медициналық сертификатталған және ешқандай ауырсыну тудырмай-ақ науқастарға он екіден жиырма төрт сағатқа дейін бекіп тұра алады. Бұл ми әрекетін үздіксіз бақылау қажет болатын ұзақ уақытқа созылатын хирургиялық операциялар кезінде өте пайдалы. Дәрігерлер алдымен теріні спирт құрғақ салфеткаларымен тазартып, артық шаштарды алып тастағаннан кейін, соңғы зерттеулер бойынша сигнал сапасында шамамен үштен біріне жақсару байқалды.

Операция кезінде артефакттарды азайту және сигнал сапасын қамтамасыз ету

Операция кезінде сигнал бұрмалануын болдырмаудың үш негізгі стратегиясы:

1. Электрохирургиялық құрылғылардан ЭЭГ жетектерін оқшаулау (30 см астам қашықтықта)
2. Электромагниттік интерференцияны 55% азайту үшін экрандалған кабельдерді қолдану
3. ЭМГ сияқты жоғары жиілікті артефакттарды басуға арналған бейімделетін сүзгілерді енгізу (>30 Гц)

Зерттеулер кесектеу кезінде немесе науқастың қозғалысы кезінде бұл шаралар BIS-тің жалған көрсеткіштерін 74% азайтатынын растайды. Регулярлы импедансты тексеру (<5 кОм) процедуралардың ортасында датчиктің жұмыс істеуін одан әрі растайды.

Клиникалық тәжірибеде BIS мәндерін интерпретациялау

BIS шкаласы: Седация, Түссіздік және Анестезияның шектік нүктелері

Биспектрлі индекс (BIS) ми әрекетінің тереңдігін 0–100 аралығында сандық бағалаумен анықтайды, мұндағы төменгі мәндер ми әрекетінің терең басылуын көрсетеді. Клиникалық нұсқаулар саналы күйлерді мына түрде топтастырады:

• 60–100: Жеңіл седациядан толық ояу күйге дейін
• 40–60: Жалпы анестезия (оптималды хирургиялық диапазон)
• <40: Терең гипноздық күй (бюстік басылу қаупі)

Меншікті BIS алгоритмі бас миғының электрлік белсенділігінің (ЭЭГ) төрт параметрін — импульстар мен басқарылу қатынасын (BSR), бұлшық етінің электрлік белсенділігі (EMG) қуаты, спектрлік шекаралық жиілік (SEF) және салыстырмалы бета қатынасы (RBR) — бес BIS ауқымы бойынша әртүрлі салмақтайды. Бұл жеткілікті анестезия болса да, EMG-дегі кенеттен көтерілулер (>65 дБ) бағаны 20-дан астам нүктеге жоғарылатуы мүмкін болғандықтан туындайды.

Анемисия кезінде ЭЭГ үлгілерін сананың деңгейлерімен байланыстыру

BIS датчиклері пациенттен алған бастапқы ЭЭГ сигналдарын дәрігерлердің пайдалана алатын нақты ақпаратқа айналдыру арқылы жұмыс істейді. Олар әртүрлі дәрілердің миға әсері туралы айтуға мүмкіндік беретін белгілі үлгілерді зерттеу арқылы осылай жасайды. Мысалы, пропофолды қарастырайық. Бұл дәрі 13 пен 30 Гц аралығындағы жылдам бета-толқындарды басып тастауға бейім, сондықтан адам ұйқышылдық сезінген сайын RBR көрсеткіші жоғарылайды. Егер BIS көрсеткіші 40-60 аралығында болса, хирургиялық анестезия деңгейіне жеткенде, SEF әдетте шамамен 15-18 Гц шамасында болады. Ал жартысынан астам ми әрекеті толығымен тоқтайтын всплесктік басылу кезеңдеріне назар аударыңыз. Мұндай кезде жағдай тым тереңдейеді. Кейбір қызықты зерттеулер кетаминнің пациенттер мүлдем санасын жоғалтқанымен, BIS көрсеткіштерін көтеретінін көрсетті. Бұл қолданылатын дәріге қарай ми толқындарының реакциялары қаншалықты әртүрлі болуы мүмкін екенін көрсетеді.

BIS-тің шектеулері: Неліктен ол Қозғалысты немесе Гемодинамикалық Жауапты Болжай алмайды

BIS кортекс жүйесінде не болып жатқанын бақылауда жақсы жұмыс істейді, бірақ рефлекстік қимылдар мен қан қысымының өзгеруі сияқты тереңірек ми жолдарын бақылауда кемшіліктерге ие. 2018 жылғы зерттеуге қайта оралсақ, науқастардың әрбір бестен бірінде хирургиялық емдеу кезінде әлі де қозғалыс болса да, BIS көрсеткіші 40-тан төмен болды, бұл оның жұлын әрекетін қаншалықты дәл анықтай алатынын көрсетеді. Тағы бір мәселе – дене ауырудың сигналдарына күшті реакция бергенімен, BIS деңгейлерінде ешқандай көрінетін өзгеріс болмауы мүмкін. Бұл дегеніміз, дәрігерлердің науқастың ішкі жағдайы туралы толық көрініс алу үшін жүрек соғысы вариабельділігін тексеру сияқты басқа бақылау әдістеріне қажеттілігі бар.

Хирургиядағы BIS ЭЭГ сенсорларының клиникалық расталуы мен сенімділігі

BIS мониторының дамуы және клиникалық сынақтары

BIS бақылау жүйесі шынымен жұмыс істейтінін тексеру үшін зерттеушілер шамамен 1500 қатысушымен бірнеше кезеңдегі клиникалық сынақтар өткізді. Олар ми толқындарының моделдерінің наркоз кезінде дәрігерлердің байқауларымен қаншалықты сәйкес келетінін көргісі келді. Бірнеше медициналық орталықтарда жүргізілген ірі зерттеу Frontiers in Medicine журналында жарияланды. Нәтижелер шынымен елеулі болды. Жансыздандыру кезінде BIS-бағдарламасын қолданған кезде, осындай 2463 жоғары қауіпті операциялар кезінде науқастардың тәжірибе жасауы 82% төмендеді. Бұл барлық дәлелдерге сүйене отырып, көпшілік сарапшылар қазір BIS көрсеткіштерін 40-60 аралығында ұстау — жансыздандырудың дұрыс деңгейі үшін ең жақсы практика деп санайды. Сонымен қатар, BIS компаниясы өзінің бағдарламалық алгоритмдерін осылайша жаңартты, сонда ол оқшаулау сигналдарын одан әрі оқылатын нәтижелерді қатыстыра алмайтындай етіп жақсырақ игнорлай алады.

BIS-бағдарламасы бойынша жансыздандыруға арналған хирургиялық зерттеулердің дәлелдері

Шамамен 7,761 науқас қатысқан 36 бақыланатын сынамадан алынған деректерді талдау ми функциясын бақылау (BIS) стандартты өмірлік белгілерді қадағалаумен салыстырғанда хирургиялық емдеу кезінде науқастардың ояну ықтималдығын шамамен 35% -ға төмендететінін көрсетеді, бұл өте маңызды. Бірақ бұл тарихтың тағы бір жағы бар. B-Unaware зерттеуі BIS-ті анестезияның белгілі түрлері үшін дем шығарудың соңында тыныс алудың газдарын өлшеумен салыстырған кезде ұқсас нәтижелерге келді, сондықтан біз қандай процедурамен айналысып отырғанымызға байланысты. Нақты сөйлесек, жүйке жүйесіне арналған операциялар үшін бұл ми датчиктері шынымен айырмашылық жасайды. Олар дәрігерлердің седативтерді бұрынғыдан гөрі әлдеқайда дәлірек реттеуіне мүмкіндік береді және операциядан кейінгі ойлау проблемаларын жағдайлардың шамамен 23%-ында азайтады.

Медициналық орындарда BIS технологиясына деген сенім мен қабылдау қарқыны

2023 жылғы соңғы сауалнамаларға сәйкес, академиялық ауруханалардың 85 пайызынан астамы анестезияның қалыпты процедураларының бір бөлігі ретінде BIS датчиктерін қолдануды бастады. Неге? Бұл құрылғылар қазірдің өзінде екі онжылдықтан астам уақыт бойы қолданылады және сол уақыт ішінде олармен байланысты хабарланған мәселелер өте аз болды - құрылғының өзіне қатысты шамамен бір пайызынан кем мәселелер болды. Дегенмен, науқастарда экстремалды гипотермия болған кезде немесе жүрек жасанды жүрек ритмін реттегіші орнатылған кезде әлі де кейбір қиын жағдайлар туындайды. Бірақ түсінігіңізге жеткізгім келеді, көбінесе бәрі қалыпты жұмыс істейді. 2020 жылы Nature журналында жарияланған зерттеу бойынша қалыпты хирургиялық жағдайларда BIS 100 реттің 94-інде дәл болып қалады. Осындай нәтижелер медициналық көптеген мекемелердің периоперациялық емдеу қажеттіліктері үшін осы технологияға сеніп, одан әрі сүйеніп отырғанын түсіндіреді.

Жиі қойылатын сұрақтар

BIS бақылауы деген не және ол қалай жұмыс істейді?

BIS (Биспектралды индекс) мониторингі анестезия тереңдігін 0-ден 100-ге дейінгі балл бойынша бағалау үшін ЭЭГ үлгілерін қолданады. Хирургиялық гипноздың идеалды BIS мәні — 40-60 аралығы, ол сансыздық пен гемодинамикалық тұрақтылықты қамтиды. Ол жарылыс басылу коэффициенті, бета коэффициенті, спектрлік шекаралық жиілік және электромиограмма қуаты сияқты субпараметрлерді талдау үшін алгоритмдерді қолданады.

BIS сенсорлары деген не және олар қалай орнатылады?

BIS сенсорлары фронтотемпоральды ми әрекетінің үлгілерін жинау үшін алдыңғы бет және шақырым аймағына орнатылады. Анестезия кезінде миды дәл бақылау үшін қолданылады.

Неліктен BIS ұпайлары қозғалысты немесе гемодинамикалық жауапты көрсетпейді?

BIS кортикальдық белсенділікті қауып алады, бірақ рефлекстік қозғалыстар мен қан қысымының өзгерістерін басқаратын тереңірек ми жолдарын жеткілікті деңгейде өлшей алмайды, сондықтан ол жұлын әрекетін бақылау үшін жеткіліксіз.