Väitöstilaisuus Oulun yliopistossa

 

Väittelijä
Diplomi-insinööri, lääketieteen kandidaatti Jukka Kortelainen

Tiedekunta ja laitos
Teknillinen tiedekunta, tietotekniikan osasto
08 553 1011

Oppiaine
Lääketieteellinen tekniikka

Väitöstilaisuus
26.8.2011 klo 12

Väitöstilaisuuden paikka
Linnanmaa, OP-sali (L10)

Aihe
EEG-based depth of anesthesia measurement. Separating the effects of propofol and remifentanil

EEG-pohjainen anestesian syvyyden mittaus. Propofolin ja remifentaniilin vaikutusten erottelu

Vastaväittäjä
Dosentti Mark van Gils, VTT, Tampere

Kustos
Professori Tapio Seppänen

Väitöskirja

---

Aivosähkökäyrää (EEG) voidaan hyödyntää nukutuksen syvyyden mittaamisessa myös yhdistelmäanestesiassa

Viime vuosikymmenen aikana aivosähkökäyrän (EEG) käyttö anestesian eli nukutuksen syvyyden mittaamisessa on yleistynyt, sillä aivojen toimintaa sekä siinä tapahtuvia muutoksia seuraamalla on mahdollista saada entistä objektiivisempaa ja yksilöllisempää tietoa nukutuksessa käytettyjen lääkkeiden vaikutuksista. EEG-pohjaisella anestesian syvyyden mittauksella on saavutettu useita hyötyjä: sillä on pystytty esimerkiksi vähentämään leikkauksen aikaista hereillä oloa, pienentämään nukutusaineiden kulutusta sekä nopeuttamaan anestesiasta palautumista.

Aivosähkökäyrän hyödyntäminen anestesian syvyyden mittauksessa perustuu nukutusaineiden aiheuttamiin muutoksiin aivojen sähköisessä toiminnassa. Pieni määrä nukutusainetta verenkierrossa aiheuttaa korkeataajuisen aktiivisuuden (beta-toiminta) lisääntymiseen joka voidaan yhdistää kevyeen anestesiaan. Syvemmässä anestesiassa nähdään EEG:ssä matalataajuista aktiviteettia (alfa-, theta- ja lopulta delta-toiminta) samalla kun signaalin voimakkuus kasvaa. Tämänkaltaisia signaalimuutoksia seuraamalla voidaan anestesian syvyys päätellä.

Väitöstyössä on kehitetty laskennallisia menetelmiä EEG-pohjaiseen nukutuksen syvyyden mittaukseen. Työ keskittyy yhdistelmäanestesiaan, jossa normaalin nukutusaineen lisäksi potilaalle annetaan keskushermostoon vaikuttavaa voimakasta kipulääkettä. Tutkimuksessa selvitettiin, miten lyhytvaikutteinen morfiinin sukuinen kipulääke remifentaniili vaikuttaa aivosähkökäyrään sekä anestesian syvyyteen propofoli-nimisellä nukutusaineella käynnistetyn anestesian aikana ja kehitettiin menetelmä lääkeaineiden vaikutusten erotteluun.

Väitöstyön tutkimusaineisto koostui 26 potilaasta, joiden aivosähkökäyrä rekisteröitiin nukutuksen aikana. Nukutusaineen lisäksi potilaille annettiin eri määriä kipulääkettä. Potilaiden aivosähkökäyrän spektriä sekä siitä johdettuja laskennallisia suureita tarkasteltiin anestesian aloituksesta syvään anestesiaan asti.

Tutkimuksessa osoitettiin, että remifentaniili vähentää EEG:n beta-toimintaa kevyessä anestesiassa. Syvässä anestesiassa kipulääke puolestaan vähentää delta-toimintaa ja lisää alfa-toimintaa. Näiden vaikutusten perusteella tutkimuksessa pystyttiin erottelemaan kipulääkkeen aiheuttamat EEG-muutokset nukutusaineen aiheuttamista muutoksista ja tarkentamaan näin arviota potilaan tilasta yhdistelmäanestesian aikana.

Väitöskirja tarjoaa tarvittavan tutkimustiedon sekä teknologian propofoli-remifentanilli-yhdistelmäanestesian syvyyden mittaukseen. Samankaltaisten vaikutusmekanismien vuoksi tulokset on mahdollista yleistää myös muille nukutusaine-kipulääkeyhdistelmille. Tutkimus avaa näin uusia mahdollisuuksia kehittää edistyneempiä anestesian syvyyttä automaattisesti seuraavia järjestelmiä.