EEG-dynamiikan korrelointi tajunnan muutoksen kanssa anestesian alaisena

Tutkimuksen tavoitteena on tunnistaa ja validoida yleisiä koko-aivojen EEG-biomarkkereita, jotka seuraavat tarkasti tietoisuustilojen (valveillaolo, sedaatio, tiedottomuus) välisiä siirtymiä viidellä eri vaikutusmekanismilla varustetulla intravenoosilla anestetikumilla: Propofol, Ciprofol, Remimazolam, Esketamiini ja Fospropofol.

Suunnittelu:

Tämä on yksikeskuksinen, prospektiivinen, havainnollinen kohorttitutkimus. Peräkkäiset kelpoiset potilaat rekrytoidaan ja ryhmittellään käytetyn anestetikumin kliinisen valinnan mukaan yleisanestesian induktiota varten. Tietojen analysointi suoritetaan tutkijoilla, jotka ovat sokioitu ryhmäjakoon piirteiden erottelu- ja mallikehitysvaiheissa.

Noin 250 aikuista potilasta (ikä ≥18 vuotta), jotka on ajoitettu sähköiseen leikkaukseen yleisanestesian alaisuudessa Tongjin sairaalassa, Wuhanissa, Kiinassa, rekrytoidaan huhtikuun 2026 ja joulukuun 2027 välillä. Osallistujien ASA-fyysinen tila on oltava I tai II, kognitiivisen toiminnan on oltava normaalia (MMSE-pisteet ≥24), ja heidän on annettava kirjallinen tietoon perustuva suostumus.

Interventiot ja menettelyt:

Kaikki menettelyt edustavat standardikliinistä hoitoa; kokeellisia interventioita ei anneta.

1. Preoperatiivinen arviointi: Demografiset tiedot, sairaushistoria ja MMSE-pisteet tallennetaan.
2. EEG:n ja käyttäytymistietojen keruu: Anestesian induktion aikana 32-kanavaista EEG:tä tallennetaan jatkuvasti Greentek-järjestelmällä, jonka elektrodit asetetaan kansainvälisen 10-20-järjestelmän mukaisesti. Samanaikaisesti BIS-arvoa (anturi asetettu infraorbitaalisesti)[viite] ja potilaan käyttäytymistilaa tallennetaan 30 sekunnin välein käyttäen Modifioitua tarkkailijan arviota valveutuneudesta/sedaatioista (MOAA/S) -asteikkoa viitestandardina ja pupillivalon refleksin puuttumista. Näiden käyttäytymisvasteiden perusteella anestesian syvyys luokitellaan kolmeen vaiheeseen: sedaatio, riittävä anestesian syvyys ja syvä anestesia.
3. Anestesiaprotokolla: Anestesian induktion suorittaa vastaava anestesiologi standardien sairaalan käytäntöjen mukaisesti. Yksi viidestä tutkimuslääkkeestä annetaan intravenoosina boluksena, ja induktioannosta ylläpidetään jatkuvana infuusiona 5 minuutin ajan.

Tietojen käsittely ja analysointi

1. Tietojen käsittely: Tietojen laatua tarkastetaan, ja artefakteja tai puuttuvia kliinisiä tietoja sisältävät jaksojaksot suljetaan pois.
2. EEG-piirteiden erottelu: Esikäsiteltyjä EEG-tietoja analysoidaan piirteiden erottelua varten, mukaan lukien mutta ei rajoittuen tehospektritiheyteen, permutaatioentropiaan, vaiheviiveentropiaan ja funktionaalisiin yhteydysmittareihin.
3. Tietojen analysointi: Viidellä erillisellä yleisanestetikumilla tapahtuvan tiedottoman tilan induktion aikana tunnistetaan EEG-biomarkkerit, jotka vastaavat kolmen käyttäytymistilan - sedaation, riittävän anestesian syvyyden ja syvän anestesian - välisiä siirtymiä. Näiden biomarkkereiden suorituskykyä anestesian syvyyden seurannassa verrataan kvantitatiivisesti Bispektraalisen indeksin (BIS) suorituskykyyn.
4. Koneoppimismallinnus: Tietojoukko jaetaan koulutus- (70 %) ja validointi- (30 %) joukkoihin. Puuperustainen ensemble-malli (esim. Satunnaismetsä) koulutetaan luokittelemaan tietoisuustilat EEG-piirteiden perusteella. Mallin suorituskykyä arvioidaan käyttäen AUC:ta, tarkkuutta, preesiota ja ristiinvalidointia.