تخمین عمق بیهوشی به کمک پردازش دیجیتالی سیگنال فعالیت الکتریکی مغز

بیهوشی را می توان فرآیندی قلمداد کرد که منجر به از دست رفتن هشیاری، شل شدن عضلات و عدم دریافت تحریک دردناکی می گردد. اطمینان از کافی بودن عمق بیهوشی به هنگام عمل جراحی و در اتاق مراقبت های ویژه امری ضروری و لازم به نظر می رسد. در صورت غفلت از کنترل دقیق عمق بیهوشی، احتمال بروز حالاتی چون هشیاری ناخواسته در حین عمل جراحی و یا عدم بازگشت بیمار به هشیاری وجود دارد. به منظور پیشگیری از حوادث فوق، به کارگیری روش هایی هوشمند و مبتنی بر سیگنال های فیزیولوژیک بدن گزینه ای مناسب به شمار می آید. هدف اصلی داروهای هوشبری، اثرگذاری بر روی فعالیت سیناپسی نرون های سیستم اعصاب مرکزی می باشد که منشأ اصلی تولید امواج مغزی و سیگنال الکتروانسفالوگرام (eeg)، می باشند. لذا، در سال های اخیر توجه ویژه ای به پردازش سیگنال eeg به منظور تخمین عمق بیهوشی شده است. بدین منظور در این تحقیق الگوریتم احتمالی مانیتور bis مورد بررسی قرار گرفته و کارایی تحلیل های طیفی مرتبه اول، دوم و تأثیر الگوی های زمانی در تخمین عمق بیهوشی ارزیابی خواهد شد. از روش های پنجره گذاری به منظور افزایش کارایی الگوریتم ها در تخمین عمق بیهوشی استفاده نموده ایم. در ادامه کارایی مفاهیم تیوری اطلاعاتی آنتروپی شانون، کدینگ هافمن و آنتروپی تقریبی نیز در تخمین عمق بیهوشی مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس، تحلیل مولفه های مستقل و تحلیل مولفه های اساسی مطالعه و بررسی شده و از آن ها در راستای سنجش عمق بیهوشی بهره خواهیم برد. در پایان نیز یکی از مفاهیم مطرح در تیوری آشوب، یعنی بعد فراکتالی به سیگنال eeg اعمال شده و تخمین عمق بیهوشی به کمک آن پیاده سازی خواهد شد. نتایج بدست آمده از کلیه روش های فوق به کمک روش های آماری، ارزیابی، مقایسه و تحلیل می شوند. نتایج حاصله، کارایی و مزیت روش های مبتنی بر تبدیل فوریه و تحلیل دوطیفی از یک سو و مفاهیم تیوری اطلاعاتی که قادر به کمی کردن میزان پیچیدگی سیگنال هستند (نظیر آنتروپی، آنتروپی تقریبی و بعد فراکتالی)، از سوی دیگر را درگروه ها و داروهای مختلف نشان داده است. نکته جالب توجه، عدم برتری و تفوق یک روش و یا پارامتر در کلیه گروه ها می باشد، که نشان می دهد یک مانیتور ایده آل و مناسب سنجش عمق بیهوشی بایستی در رژیم های دارویی متفاوت و در سطوح بیهوشی مختلف از الگوریتم های گوناگون، روش های پنجره گذاری متفاوت و بعضاً ترکیب روش ها استفاده کند.