تعيين عمق بيهوشي با استفاده از سيگنال مغزي EEG

تعیین عمق بیهوشی بیمار به طریقی که بتوان با توجه به آن بیهوشی متعادلی را برای بیمار فراهم کرد و از بیداریهای حین عمل و در سوی دیگر عمیق شدن زیاد بیهوشی وی جلوگیری کرد از موضوعات مورد علاقه متخصصین بوده است. از آنجایی که مرکز اصلی تاثیر داروهای بیهوشی در مغز است، محققین امواج مغزی بیمار را به منظور مطالعه بیهوشی او مورد تجزیه و تحلیل قرار دادهاند.

برای مطالعه دقیقتر تغییرات امواج مغزی در شرایط واقعی دادههای 22 بیمار در حین بیهوشی ثبت شده است. این دادهها علاوه بر سیگنال EEG، به منظور مقایسه شامل برچسبی که یکی از دستگاههای استاندارد عمق بیهوشی موجود بر روی آنها گذاشته است نیز میباشد. همچنین اطلاعات دیگری از جمله میزان شلی عضلات بیمار، پارامترهای همودینامیک (ضربان قلب، فشار خون و غلظت اکسیژن خون) به همراه اطلاعات عمومی بیمار ثبت شده است.

برای بررسی توانایی ویژگیهای مختلف تعریف شده روی سیگنال EEG برای جداسازی وضعیتهای مختلف بیهوشی، با توجه به نظر متخصص چهار کلاس بیهوشی شامل بیداری، بیهوشی سبک، بیهوشی و ایزوالکتریک تعریف شده و پایگاه دادهای شامل 60 دقیقه سیگنال برای چهار کلاس از روی دادههای ثبت شده بوجود آمده است. از این رو برای اولین بار در این پروژه نحوه توزیع مقادیر ویژگیهای مختلف استخراج شده از سیگنال EEG در چهار کلاس مختلف بیهوشی با بدست آوردن نمودار هیستوگرام و همچنین نمودار جعبهای نشان داده شده است. توانایی هر کدام از ویژگیها در طبقهبندی نمونههای هر کدام از چهار کلاس نیز بطور مجزا سنجیده شده است. بردارهای ویژگی که از ترکیب ویژگیهای مختلف بدست آمده است را نیز برای طبقهبندی این چهار وضعیت بکار بردهایم.

در انتها برخی اندیسهای موجود که به عمق بیهوشی عددی بین 0 تا 100 نسبت میدهند پیادهسازی شدهاند. یک اندیس عمق بیهوشی مبتنی بر پایگاه قوانین فازی نیز ارائه شده است. استفاده از سیستم فازی در ارائه اندیس عمق بیهوشی نیز اولین بار در کار حاضر صورت گرفته است. این اندیس همبستگی بسیار خوبی با اندیس CSI (اندیسی که دستگاه محاسبه میکند) دارد. تعداد قوانین کم بدست آمده (5 قانون) و قابلیت تنظیم پارامترهای سیستم امکان تبادل اطلاعات بین متخصص و سیستم فازی را فراهم میکند.