Сознание и ноцицепция во время анестезии (NOCICON)
Характеристика влияния ноцицепции на маркеры функциональной связи всего мозга во время общей анестезии
Обзор исследования
Статус
Условия
Вмешательство/лечение
Подробное описание
Предыстория: До сих пор клинический нейромониторинг сознания при общей анестезии основывался на электрофизиологической оценке изолированных лобных областей мозга, что давало лишь частичное представление о нервных механизмах, участвующих в поддержании или приостановке сознания. Более того, функциональная связность и маркеры сознания, основанные на теории графов, еще не исследовались в ответ на ноцицепцию во время хирургической анестезии, и остается неясным, как ноцицепция влияет на бессознательное состояние, вызванное анестезией.
Цели: В этом исследовании будет изучено, как функциональные маркеры сознания HD-ЭЭГ (электроэнцефалограмма высокой плотности) связаны с ноцицепцией во время общей анестезии. В частности, цель этого исследования состоит в том, чтобы охарактеризовать функциональную связность всего мозга и изменения сети, вызванные вредной стимуляцией, и адаптировать эти результаты к клинически применимому монтажу ЭЭГ (электроэнцефалограммы). Для этого были поставлены три конкретные задачи:
- Сравните функциональную связность и сетевые характеристики общей анестезии до, во время и после тетанической стимуляции локтевого нерва во время общей анестезии.
- Исследуйте связь между функциональной связью и свойствами сети и изменениями гипнотической глубины и ноцицепции, рассчитанными с помощью стандартных инструментов клинического нейромониторинга.
- Определите комбинацию 20 каналов ЭЭГ, которые оптимально обнаруживают изменения в функциональной сети, вызванные вредной стимуляцией.
Дизайн исследования: это исследование будет предварительным проспективным и обсервационным. Оно будет проведено у тридцати пациентов (n = 30), которым предстоит операция под общей анестезией. Пациенты будут набраны и протестированы в Hôpital Maisonneuve-Rosemont с помощью системы HD-EEG (электроэнцефалограммы высокой плотности) Центра перспективных исследований в области медицины сна (CARSM) Центра интеграционных университетов здравоохранения и социальных услуг дю Нор-де. -Иль-де-Монреаль (CIUSSS-NIM).
Протокол: Премедикация не проводится. При входе в операционную исследователи помещают 128-канальную ЭЭГ-сетку с солевым раствором (MagstimEGI), привязанную к Cz, на голову пациента (время аппликации 10 мин). Импедансы будут проверяться и поддерживаться на уровне <50 кОм на протяжении всего исследования. Пациент будет лежать на спине, и будут установлены все обычные мониторы (электрокардиография, неинвазивная артериальная и пульсоксиметрия, назофарингеальная температура и парциальное давление углекислого газа в конце выдоха). Монитор PMD200TM (датчик пальца, который отражает ноцицепцию от низкой до высокой), а также биспектральный индекс (BIS) будут подключены к наркозному аппарату и пациенту, непрерывно записывая индекс уровня ноцицепции (NOL) и BIS.
Перед индукцией (пробуждение) будет проведена 5-минутная базовая ЭЭГ в состоянии покоя с закрытыми глазами. Исходные значения NOL, BIS, среднего артериального давления (САД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) будут регистрироваться за 1 мин до индукции. Общая анестезия будет индуцирована пропофолом и ремифентанилом. Пропофол будет вводиться с помощью инфузионной помпы с регулируемой целью (TCI) с использованием фармакокинетической модели Marsh46 с исходной целевой прогнозируемой концентрацией пропофола в месте действия 2,0 мкг/мл в экспресс-режиме. Целевые уровни пропофола будут корректироваться с шагом 0,2 мкг/мл до тех пор, пока не будет достигнут BIS между 45-55. Одновременно будет вводиться ремифентанил для индукции анестезии в дозе 1 мкг/кг в течение 30 с с целевым индексом NOL ниже порогового значения 10. Чтобы устранить потенциальную электромиографическую контаминацию BIS и ЭЭГ, рокуроний (0,8 мг/кг болюсно с последующей инфузией) будет вводиться после того, как пациент перестанет реагировать и будет достигнут BIS 45-55. Затем пациент будет вентилироваться вручную 100% вдыхаемым O2 до тех пор, пока ответ на электрическую стимуляцию предплечья не покажет, что миорелаксанты полностью активны. Пациент будет интубирован с помощью видеоларингоскопа и стилета, после чего будет начата искусственная вентиляция легких. Глубина гипноза будет постоянно контролироваться со значением BIS от 45 до 55, и введение пропофола будет корректироваться для поддержания этой цели. Применение ремифентанила будет приостановлено, как только прекратится болезненная стимуляция.
В этот момент вредная стимуляция будет отложена, по крайней мере, на 10 минут после приостановки ремифентанила, чтобы обеспечить выведение ремифентанила. В течение этого периода время будет разумно использовано для позиционирования пациента, наложения стерильной салфетки и подготовки хирургического оборудования. Наконец, будет иметь место «период без боли» продолжительностью 5 минут, в течение которого пациент не сталкивается с стимуляцией или манипуляциями. В течение этого 5-минутного периода предварительной стимуляции будет записана запись ЭЭГ в состоянии покоя. Измерения индекса NOL, BIS, ЧСС и САД начинаются за 1 мин до применения вредного стимула (среднее значение будет составлять базовые значения для ЧСС и ЧСС для состояния перед стимуляцией).
Затем будет применяться электрическая стимуляция. Это будет заключаться в стандартизированной тетанической стимуляции локтевого нерва недоминантного предплечья с помощью обычного нейростимулятора (100 Гц, 70 мА) в течение 30 секунд47. Запись HD-ЭЭГ и одновременные измерения индекса NOL. , BIS, HR и MAP будут иметь место в течение 30 секунд тетанической стимуляции (стимуляция) и будут продолжаться в течение 5 минут после нее (постстимуляция). Это окно записи будет свободно от любой другой внешней стимуляции. По истечении этого периода сеть ЭЭГ будет удалена, а исследователи покинут операционную. Начнется операция, и анестезиологические процедуры будут продолжаться в качестве стандартного лечения.
Анализ данных: Анализ данных будет проводиться в CIUSSS-NIM. Данные HD-ЭЭГ будут подвергаться полосовой фильтрации от 0,1 до 50 Гц, а не скальповые каналы будут отброшены. Шумные эпохи и каналы, мышечные и нефизиологические артефакты будут удалены. Данные ЭЭГ будут повторно привязаны к среднему эталону. Для каждого состояния пациента исследователи будут строить функциональные сети связности, используя корреляцию огибающей амплитуды (AEC), взвешенный индекс фазового отставания (wPLI)48 и направленный индекс фазового отставания (dPLI)49 в дельта (0,5–4 Гц), тета ( 4–7 Гц), альфа (8–13 Гц) и бета (14–30 Гц) частотных диапазонов для всех попарных комбинаций электродных каналов в 10-секундных окнах. Из сетей AEC и wPLI исследователи будут вычислять теоретические свойства графа (например, бинарный малый мир, коэффициент кластеризации, модульность, глобальная эффективность) для оценки общей функциональной интеграции и дифференциации. Матрицы dPLI будут использоваться для оценки степени и направления лобно-теменной связи в различных условиях. Будут записаны изменения BIS (дельта-BIS) и NOL (дельта-NOL) в разных условиях, а также пиковое значение NOL (пиковое-NOL) во время условий стимуляции и после стимуляции.
Статистический анализ: Исследователи будут сравнивать условия бодрствования, до стимуляции, стимуляции и после стимуляции на различные функциональные связи и свойства сети, используя t-тесты независимых выборок и ANOVA с возрастом и полом в качестве ковариатов, чтобы оценить различия между условия. Затем исследователи будут использовать кластерный анализ k-средних, чтобы определить меры, наиболее подходящие для различения условий с вредным моделированием и без него. Затем наиболее характерные особенности, определенные с использованием k-средних, будут сопоставлены с индуцированными дельта-BIS и дельта-NOL, а также с пиковым NOL, чтобы исследовать взаимосвязь между этими переменными. Наконец, исследователи будут использовать подход глубокого машинного обучения для определения комбинации 20 каналов ЭЭГ, которые могут наиболее точно обнаруживать вызванные болью изменения функциональной связи и свойств сети. P-значения будут скорректированы для множественных сравнений с семейной коррекцией ошибок. Если выбранная функциональная связность и сетевые маркеры не дают статистических различий в ответ на повреждающую стимуляцию в SA1, исследователи перейдут к подходу глубокого машинного обучения с изучением признаков, используя архитектуру свертки, чтобы идентифицировать особенности ЭЭГ (спектральные, временные и пространственные), которые демонстрируют наиболее сильные изменения в ответ на вредное раздражение.
Риски и неудобства: Участие в этом исследовании не предполагает никаких рисков. Неудобства, связанные с размещением электродов, минимальны и включают потенциальное раздражение кожи головы, которое исчезает само по себе. Экспериментальные препараты использоваться не будут.
Тип исследования
Регистрация (Оцененный)
Контакты и местонахождение
Контакты исследования
- Имя: Catherine Duclos, Ph.D
- Номер телефона: 5833280 514-338-2222
- Электронная почта: catherine.duclos@umontreal.ca
Учебное резервное копирование контактов
- Имя: Naomie Lussier, B.Sc
- Номер телефона: 819-437-7934
- Электронная почта: naomie.lussier@umontreal.ca
Места учебы
-
-
Quebec
-
Montréal, Quebec, Канада, H1T2M4
- Hopital Maisonneuve Rosemont, CIUSSS de l'est de l'Ile de Montréal
-
Главный следователь:
- Catherine Duclos, Ph.D
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
- Взрослый
Принимает здоровых добровольцев
Метод выборки
Исследуемая популяция
Описание
Критерии включения:
- 18-60 лет
- понимание французского или английского языка
- Оценка ASA I или II (Система классификации физического состояния Американского общества анестезиологов (ASA))
Критерий исключения:
- Нестабильная коронарная патология
- Нарушение сердечного ритма
- Экстренная хирургия
- Беременность
- Предоперационная гемодинамическая недостаточность
- Наркотическая или алкогольная зависимость в течение последних 6 мес.
- Хроническое употребление психотропных препаратов более 3 мес.
- Использование опиоидов в течение последних 6 недель или хронические болевые состояния
- Психиатрические патологии
- Аллергия на один из исследуемых продуктов
- Сложная интубация
- Неожиданное предоперационное осложнение
- эпилепсия
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
Когорты и вмешательства
Группа / когорта |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Участники
С потенциальными участниками исследования свяжутся по телефону за день до операции. Детали исследования будут объяснены потенциальному участнику членом исследовательской группы, который также проверит критерии включения/исключения. Утром перед операцией коллеги-исследователи встретятся с пациентами, чтобы решить любые проблемы. Письменное информированное согласие будет получено членом исследовательской группы, который не является членом лечащей группы пациента. Затем участники получат вмешательства, описанные в разделе «Вмешательства». |
Оказавшись в операционной, исследователи поместят на голову пациента 128-канальную Hd-ЭЭГ (электроэнцефалограмма высокой плотности) сетку с физиологическим раствором, привязанную к Cz.
Импедансы будут проверяться и поддерживаться
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Пробуждение (базовое состояние покоя)
Временное ограничение: 5 минут
|
ЭЭГ с закрытыми глазами будет проводиться до индукции с помощью 128-канальной сети ЭЭГ с физиологическим раствором (измеряется в микровольтах - мВ). Исследователи будут строить сети функциональной связности, используя корреляцию огибающей амплитуды (AEC), взвешенный индекс фазового отставания (wPLI) и направленный индекс фазового отставания (dPLI). Это будет проводиться в дельта (0,5–4 Гц), тета (4–7 Гц), альфа (8–13 Гц) и бета (14–30 Гц) частотных диапазонах для всех попарных комбинаций электродных каналов в 10-секундных окнах. Из матриц wPLI и AEC исследователи вычисляют:
dPLI будет использоваться для оценки индекса доминирования обратной связи. Следователи также рассчитывают:
|
5 минут
|
|
Предварительная стимуляция (состояние покоя)
Временное ограничение: 5 минут
|
ЭЭГ будет выполняться после индукции с помощью 128-канальной солевой сети ЭЭГ (измеряется в микровольтах - мВ). Исследователи будут строить сети функциональной связности, используя корреляцию огибающей амплитуды (AEC), взвешенный индекс фазового отставания (wPLI) и направленный индекс фазового отставания (dPLI). Это будет проводиться в дельта (0,5–4 Гц), тета (4–7 Гц), альфа (8–13 Гц) и бета (14–30 Гц) частотных диапазонах для всех попарных комбинаций электродных каналов в 10-секундных окнах. Из матриц wPLI и AEC исследователи вычисляют:
dPLI будет использоваться для оценки индекса доминирования обратной связи. Следователи также рассчитывают:
|
5 минут
|
|
Стимуляция
Временное ограничение: 30 секунд
|
Запись ЭЭГ будет происходить в течение 30 секунд тетанической стимуляции с помощью 128-канальной солевой сети ЭЭГ (измеряется в микровольтах - мВ). Исследователи будут строить сети функциональной связности, используя корреляцию огибающей амплитуды (AEC), взвешенный индекс фазового отставания (wPLI) и направленный индекс фазового отставания (dPLI). Это будет проводиться в дельта (0,5–4 Гц), тета (4–7 Гц), альфа (8–13 Гц) и бета (14–30 Гц) частотных диапазонах для всех попарных комбинаций электродных каналов в 10-секундных окнах. Из матриц wPLI и AEC исследователи вычисляют:
dPLI будет использоваться для оценки индекса доминирования обратной связи. Следователи также рассчитывают:
|
30 секунд
|
|
Постстимуляция
Временное ограничение: 5 минут
|
Запись ЭЭГ будет продолжаться через 5 минут после тетанической стимуляции с помощью 128-канальной сети ЭЭГ с физиологическим раствором (измеряется в микровольтах - мВ). Исследователи будут строить сети функциональной связности, используя корреляцию огибающей амплитуды (AEC), взвешенный индекс фазового отставания (wPLI) и направленный индекс фазового отставания (dPLI). Это будет проводиться в дельта (0,5–4 Гц), тета (4–7 Гц), альфа (8–13 Гц) и бета (14–30 Гц) частотных диапазонах для всех попарных комбинаций электродных каналов в 10-секундных окнах. Из матриц wPLI и AEC исследователи вычисляют:
dPLI будет использоваться для оценки индекса доминирования обратной связи. Для оценки сложности и критичности исследователи также рассчитывают:
|
5 минут
|
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Исходное значение индекса уровня ноцицепции (NOL) - в бодрствующем состоянии
Временное ограничение: 1 минута
|
Базовые значения индекса уровня ноцицепции (NOL) будут регистрироваться за 1 минуту до индукции. NOL представляет собой единое безразмерное число, измеряемое сенсорным устройством пальца, которое отражает ноцицепцию от низкой (0) до высокой (100). Нет никакого измерения, связанного с NOL, так как это индекс. |
1 минута
|
|
Исходное значение биспектрального индекса (БИС) - бодрствование
Временное ограничение: 1 минута
|
Базовые значения биспектрального индекса (БИС) будут регистрироваться за 1 минуту до индукции. BIS представляет собой двухэлектродный монитор, который измеряет префронтальную активность ЭЭГ и оценивает интраоперационную глубину гипноза. Он дает одно число от 0 (полное корковое молчание) до 100 (полное бодрствование и сознание). С BIS не связано никаких измерений, поскольку это индекс. |
1 минута
|
|
Исходное значение среднего артериального давления (САД) - бодрствование
Временное ограничение: 1 минута
|
Исходные значения среднего артериального давления (САД) будут записываться за 1 минуту до индукции. Среднее артериальное давление — это среднее артериальное давление в течение одного сердечного цикла, систолы и диастолы. Измеряется в мм рт. |
1 минута
|
|
Исходное значение частоты сердечных сокращений (ЧСС) - бодрствование
Временное ограничение: 1 минута
|
Исходные значения частоты сердечных сокращений (ЧСС) будут записываться за 1 минуту до индукции. ЧСС измеряется количеством сокращений сердца в минуту (ударов в минуту или ударов в минуту). |
1 минута
|
|
Базальное значение индекса уровня ноцицепции (НОУ) - до стимуляции
Временное ограничение: 1 минута
|
Измерение индекса уровня ноцицепции (NOL) начнется за 1 минуту до применения болевого раздражителя. NOL представляет собой единое безразмерное число, измеряемое сенсорным устройством пальца, которое отражает ноцицепцию от низкой (0) до высокой (100). Нет никакого измерения, связанного с NOL, так как это индекс. |
1 минута
|
|
Базальное значение биспектрального индекса (БИС) - Предварительная стимуляция
Временное ограничение: 1 минута
|
Измерение биспектрального индекса (BIS) начнется за 1 минуту до применения вредного раздражителя. BIS представляет собой двухэлектродный монитор, который измеряет префронтальную активность ЭЭГ и оценивает интраоперационную глубину гипноза. Он дает одно число от 0 (полное корковое молчание) до 100 (полное бодрствование и сознание). С BIS не связано никаких измерений, поскольку это индекс. |
1 минута
|
|
Базальное значение среднего артериального давления (САД) - до стимуляции
Временное ограничение: 1 минута
|
Измерение среднего артериального давления (САД) начнется за 1 минуту до применения вредного стимула. Среднее артериальное давление — это среднее артериальное давление в течение одного сердечного цикла, систолы и диастолы. Измеряется в мм рт. |
1 минута
|
|
Базальное значение частоты сердечных сокращений (ЧСС) - Предварительная стимуляция
Временное ограничение: 1 минута
|
Измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) начнется за 1 минуту до применения болезненного раздражителя. ЧСС измеряется количеством сокращений сердца в минуту (ударов в минуту или ударов в минуту). |
1 минута
|
|
Значение индекса уровня ноцицепции (NOL) - Стимуляция
Временное ограничение: 30 секунд
|
Измерение индекса уровня ноцицепции NOL будет происходить в течение 30 секунд тетанической стимуляции. NOL представляет собой единое безразмерное число, измеряемое сенсорным устройством пальца, которое отражает ноцицепцию от низкой (0) до высокой (100). Нет никакого измерения, связанного с NOL, так как это индекс. |
30 секунд
|
|
Значение биспектрального индекса (BIS) - Стимуляция
Временное ограничение: 30 секунд
|
Измерение биспектрального индекса (БИС) будет происходить в течение 30 секунд тетанической стимуляции. BIS представляет собой двухэлектродный монитор, который измеряет префронтальную активность ЭЭГ и оценивает интраоперационную глубину гипноза. Он дает одно число от 0 (полное корковое молчание) до 100 (полное бодрствование и сознание). С BIS не связано никаких измерений, поскольку это индекс. |
30 секунд
|
|
Значение среднего артериального давления (САД) - Стимуляция
Временное ограничение: 30 секунд
|
Измерение среднего артериального давления (САД) будет проводиться в течение 30 секунд тетанической стимуляции. Среднее артериальное давление — это среднее артериальное давление в течение одного сердечного цикла, систолы и диастолы. Измеряется в мм рт. |
30 секунд
|
|
Значение частоты сердечных сокращений (ЧСС) - Стимуляция
Временное ограничение: 30 секунд
|
Измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) будет происходить в течение 30 секунд тетанической стимуляции. ЧСС измеряется количеством сокращений сердца в минуту (ударов в минуту или ударов в минуту). |
30 секунд
|
|
Значение индекса уровня ноцицепции (NOL) - после стимуляции
Временное ограничение: 5 минут
|
Измерение индекса уровня ноцицепции (НОЛ) будет продолжаться в течение 5 минут после тетанической стимуляции. NOL представляет собой единое безразмерное число, измеряемое сенсорным устройством пальца, которое отражает ноцицепцию от низкой (0) до высокой (100). Нет никакого измерения, связанного с NOL, так как это индекс. |
5 минут
|
|
Значение биспектрального индекса (BIS) - после стимуляции
Временное ограничение: 5 минут
|
Измерение биспектрального индекса (БИС) будет продолжаться в течение 5 минут после тетанической стимуляции. BIS представляет собой двухэлектродный монитор, который измеряет префронтальную активность ЭЭГ и оценивает интраоперационную глубину гипноза. Он дает одно число от 0 (полное корковое молчание) до 100 (полное бодрствование и сознание). С BIS не связано никаких измерений, поскольку это индекс. |
5 минут
|
|
Значение среднего артериального давления (САД) - после стимуляции
Временное ограничение: 5 минут
|
Измерение среднего артериального давления (САД) будет продолжаться в течение 5 минут после тетанической стимуляции. Среднее артериальное давление — это среднее артериальное давление в течение одного сердечного цикла, систолы и диастолы. Измеряется в мм рт. |
5 минут
|
|
Значение частоты сердечных сокращений (ЧСС) - Постстимуляция
Временное ограничение: 5 минут
|
Измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) будет продолжаться в течение 5 минут после тетанической стимуляции. ЧСС измеряется количеством сокращений сердца в минуту (ударов в минуту или ударов в минуту). |
5 минут
|
Соавторы и исследователи
Следователи
- Главный следователь: Catherine Duclos, Ph.D, CIUSSS du Nord-de-l'Île-de-Montréal
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Оцененный)
Первичное завершение (Оцененный)
Завершение исследования (Оцененный)
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Действительный)
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- MP-12-2022-2984
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .