Untersuchung zur Eignung von prozessierten EEG-Parametern als Überwachungsparameter der Narkosetiefe bei Kindern

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2010-06-15
Issue Year
2009
Authors
Ammon, Carolin
Editor
Abstract

Background: Previous studies proved the existence and use of characteristic EEG patterns during general anaesthesia for adults. This study was designed to determine whether characteristic EEG patterns for clinical endpoints exist also for children, which parameter displays these patterns best and how age influences the measured values. Method: 56 (54±44 months; 19±11 kg; 102±27 cm; MW±SD) of 60 (70±54 months; 23±16 kg; 112±32cm; MW±SD) monitored premedicated children, receiving a Propofol-Remifentanil narcosis for surgical treatment, were enrolled. 4 children were excluded for technical reasons. An observer applied the CHWSS every 30 sec during induction and awakening and at 120 sec intervals for the duration of anaesthesia and marked scores as well as drug dosage in the EEG. The artefact free EEG signal was cut in 8 sec periods, which were used to calculate 33 EEG parameters plus BIS. The selection criteria for suitable parameters were a prediction probability (Pk) and a signal-noise-ratio (SNR) above the 75% quantile. Selection criteria and parameters were checked for age influences. The level of statistical significance was set at 0.05. To investigate the impact of age in further calculations, five age groups (I:under 1 year, II:1 2 years, III:2 5 years, IV:5 8 years,V:8 13 years) were created. Results: Characteristic EEG patterns which correlate with the CHWSS observational score can be observed. Five EEG parameters seemed to be worth further investigation. The selection criteria as well as SEF95, rel13-20, rel26-32 and ApEn showed no significant age dependence (e.g. Pk r2= 0.02; P=0.34), in contrast to BIS. These parameters had statistically significant higher values for younger children than for older ones at the same clinical endpoint. For children older than 1 year the same EEG parameters seem to be useful in adults. This cannot be shown for younger children. Here low frequency parameters show considerably better results for Pk and SNR. Conclusion: The current analysis identified parameters which allow distinguishing between different levels of anaesthesia at children above and below one year of age. Using these parameters, the influence of age on the values should be accounted for.

Abstract

Hintergrund und Ziele: Bei Erwachsenen konnte eine Korrelation zwischen EEG-Mustern und dem klinischen Schlafzustand unter Narkose gezeigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es zu prüfen, ob dieser Zusammenhang auch bei Kindern besteht, welche EEG Parameter diesen am besten darstellen und inwieweit das Alter der Kinder Einfluss nimmt und wenn ja, welche EEG Parameter sich zur Narkoseüberwachung am besten eignen. Methoden: Das prozessierte EEG von 60 Kindern (70±54 Monate; 23±16 kg; 112±32 cm; MW±SD) die während eines Elektiveingriffs eine Propofol Remifentanil-Narkose erhielten, wurde untersucht. Das artefaktfreie EEG wurde in Epochen zu 8 s unterteilt, aus denen 33 gängige EEG Parameter berechnet wurden. Diese EEG-Parameter und der BIS Index wurden im Hinblick auf ihre Assoziation zu klinisch beobachteten Narkosestadien und ihr Signal-Rausch-Verhältnis untersucht. Die klinisch beobachtbaren Narkosestadien wurden anhand der Children's Hospital of Wisconsin Sedation Scale (CHWSS) objektiviert, die während Ein- und Ausleitung alle 30 s und während der Narkose alle 120 s erfasst wurden. Als geeignet für die Narkoseüberwachung wurden solche EEG-Parameter selektioniert, deren Voraussagewahrscheinlichkeit (Pk) und Signal Rausch Verhältnis (SNR) oberhalb der 75% Quantile lagen. Der Einfluss des Alters auf die beobachteten Ergebnisse wurde durch den Vergleich zwischen fünf Altersgruppen (I:jünger als 1 Jahr, II:1-2 Jahre, III:2-5 Jahre, IV:5-8 Jahre, V:8-13 Jahre) untersucht. Ergebnisse und Beobachtungen: Einzelne EEG-Parameter wie SEF95, rel13-20, rel26-32 und ApEn sowie der BIS-Index zeigten die höchste Assoziation zu klinisch beobachteten Narkosestadien und hatten das höchste SNR. Die Güte dieser EEG-Parameter hinsichtlich der Eignung zur Narkoseüberwachung war bei Kindern älter als 1 Jahr höher als bei jüngeren Kindern und ähnlich der von Erwachsenen. Bei Kindern jünger als 1 Jahr zeigten die niedrigen Frequenzanteile des Powerspektrums eine höhere Assoziation zu CHWSS. Schlussfolgerung: Der BIS-Index sowie die höheren Anteile des EEG Powerspektrums als auch EEG-Entropiemaße können zur Narkoseüberwachung bei Kindern älter als 1 Jahr verwendet werden.

DOI
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