마취 중 Parietal EEG-fNIRS를 이용한 의식 수준 감지 및 분류
연구 개요
상세 설명
데이터 수집 장치 뇌 전기 신호는 250Hz의 샘플링 주파수를 가진 4개의 전극과 Cyton OpenBCI 보드로 측정됩니다. 뇌 혈역학 신호는 16개의 광극과 15.525Hz의 샘플링 주파수 및 760nm의 파장이 있는 NIRSport로 측정됩니다. 전극과 옵토드는 다중 모드 EEG-fNIRS 패러다임에 권장되는 10-5 시스템에 따라 정수리 영역에 배치됩니다. 소프트웨어 Lab Streaming Layer는 EEG 및 fNIRS 데이터를 동기화하는 데 사용됩니다.
데이터 수집 환자는 EEG 및 fNIRS 시스템을 배치, 조정 및 보정하기 위해 임상 예약 30분 전에 소환됩니다. 내시경 검사 전 눈을 감고 5분간 기준치 측정을 합니다. 그 후, 환자는 20분 이내에 의식을 잃을 때까지 20 mg/kg/h-1의 프로포폴 정맥 주사 속도로 일정하게 마취됩니다. 주입하는 동안 담당 마취의는 Modified Ramsay Scale을 사용하여 언어적 또는 고통스러운 자극에 대한 환자의 반응으로 평가되는 의식 수준을 측정합니다. 의식 수준은 두 번째 표준 파상풍 자극에 대한 방어적 또는 의도적 반응의 상실 후 추정되는 완전한 의식 상실까지 2분마다 평가됩니다. 그 후 내시경 절차는 표준 임상 프로토콜에 따라 정상적으로 계속됩니다. 떠나기 전에 환자는 수술 또는 유사한 절차 동안 환자의 경험을 평가하는 데 사용되는 BRICE 설문 조사에 응답해야 합니다. 환자는 전체 내시경 절차를 통해 측정됩니다. 추가 고려 사항은 담당 의료진이 사례별로 관리합니다.
선택된 표본 크기의 타당성 각성, 깊은 진정 및 중간 수준을 비교할 때 유의한 종내 피험자 차이를 결정하기 위해 표본 크기(n = 25)는 통계 검정력 0.8 및 알파 검정력 0.05로 Cohen 테스트에 의해 결정되었습니다. 의식의.
EEG 데이터 분석 델타(0.1~3Hz), 세타(4~7Hz), 하위 알파(8~12Hz), 상위 알파(12~15Hz), 베타/감마(15~40Hz) 전력 대역은 디코딩 모델의 기능으로 사용됩니다. 기능은 1분의 이동 창을 사용하여 계산됩니다. Modified Ramsay Scale을 사용하여 식별된 의식 수준은 해당 창과 쌍을 이룹니다. 소프트웨어 Homer 2012: Python의 MNE가 이러한 분석에 사용됩니다.
fNIRS 데이터 분석 산소화(HbO2) 및 탈산소화(HHb) 헤모글로빈의 시간 기준은 수정된 베르람베르트 법칙을 사용하여 광학 신호에서 얻을 것입니다. 관심 영역(ROI)은 지역 평균 활동과 관련하여 얻을 수 있습니다. 각 ROI 신호의 평균, 최대 및 기울기를 구합니다. 벡터 위상 분석도 1분 창으로 구현됩니다. 소프트웨어 Homer 2021: Python의 MNE가 이러한 분석에 사용됩니다.
기계 학습을 사용한 분류 1분마다 EEG 및 fNIRS 기능이 기저 반경을 사용하는 SVM(Support Vector Machine) 분류기에 제공됩니다. 각 창은 Modified Ramsay Scale에 따라 의식 수준에 따라 달라집니다. EEG만, fNIRS만, fNIRS + EEG의 세 가지 모델이 테스트됩니다. 각 모델은 앞서 언급한 척도를 사용하여 환자의 의식 수준을 해독하려고 시도합니다.
연구 유형
등록 (실제)
연락처 및 위치
연구 장소
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Región Metropolitana
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Santiago, Región Metropolitana, 칠레, 8320000
- Centro de Especialidades Médicas UC
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
포함 기준:
- ASA I 또는 II
- 내시경 시술을 받을 환자
제외 기준:
- 48시간 이내 알코올 또는 약물 섭취
- 알려진 또는 의심되는 임신
- 모든 진단된 정신과적 상태
- 모든 진단된 신경학적 상태 또는 임플란트
- 모든 진단된 만성 질환
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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뇌파 파장대 전력에 의한 뇌 전기생리학적 활동
기간: 전체 내시경 및 회복 중(1~2시간)
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델타(0.1~3Hz), 세타(4~7Hz), 하위 알파(8~12Hz), 상위 알파(12~15Hz), 베타/감마(15~40Hz) 뇌파 파장 대역 powers는 디코딩 모델의 기능으로 사용됩니다.
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전체 내시경 및 회복 중(1~2시간)
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근적외선 분광법 파장에 의한 일시적 뇌 산소화
기간: 전체 내시경 및 회복 중(1~2시간)
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산화된(HbO2) 및 탈산소화된(HHb) 헤모글로빈의 일시적인 뇌 영역은 수정된 Beer-Lambert 법칙을 사용하여 광학 신호로부터 얻어질 것입니다.
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전체 내시경 및 회복 중(1~2시간)
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수정된 Ramsay 진정 척도를 사용한 의식 수준
기간: 20 분
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주입하는 동안 담당 마취의는 Modified Ramsay Scale을 사용하여 환자의 의식 수준을 측정합니다.
이 척도에는 총 8개의 수준이 있으며, 각 수준은 언어적 또는 고통스러운 자극에 대한 환자의 반응에 의해 질적으로 평가되는 무의식 수준이 증가함을 나타냅니다.
의식 수준은 두 번째 표준 파상풍 자극에 대한 방어적 또는 의도적 반응의 상실 후 추정되는 완전한 의식 상실까지 2분마다 평가됩니다.
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20 분
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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BRICE 설문 조사 응답
기간: 10 분
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떠나기 전에 환자는 수술 또는 유사한 절차 동안 환자의 경험을 평가하는 데 사용되는 BRICE 설문 조사에 응답해야 합니다(표 6. in Kotsovolis & Komninos, 2009).
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10 분
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Catalina A Saini, Pontificia Universidad Catolica de Chile
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
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기타 연구 ID 번호
- 210716001
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미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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