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रिकॉर्डिंग गैसीय संवेदनाहारी एजेंटों क्सीनन और स्वस्थ स्वयंसेवकों में नाइट्रस ऑक्साइड के प्रशासन के दौरान मस्तिष्क विद्युत चुम्बकीय गतिविधि

Neuroscience

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Summary

एक साथ magnetoencephalography और electroencephalography अलग निश्चेतक द्वारा प्रेरित चेतना में कटौती की आम और विशिष्ट स्थूल पैमाने पर तंत्र के लिए खोज करने के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करता है । इस पत्र अनुभवजंय के दौरान स्वस्थ मनुष्यों से ऐसे डेटा की रिकॉर्डिंग अंतर्निहित तरीके दिखाता है-मिथाइल-D-Aspartate-(एनएमडीए)-रिसेप्टर-विरोधी नाइट्रस ऑक्साइड और क्सीनन की साँस लेना के दौरान संज्ञाहरण आधारित ।

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Pelentritou, A., Kuhlmann, L., Cormack, J., Woods, W., Sleigh, J., Liley, D. Recording Brain Electromagnetic Activity During the Administration of the Gaseous Anesthetic Agents Xenon and Nitrous Oxide in Healthy Volunteers. J. Vis. Exp. (131), e56881, doi:10.3791/56881 (2018).

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Abstract

संज्ञाहरण यकीनन एक ही व्यवस्थित तरीके से वैश्विक चेतना के तंत्रिका को संबद्ध करता है अध्ययन/ लेकिन मनुष्यों में सबसे neuroimaging या neurophysiological जांच की तारीख करने के लिए γ-अमीनो-Butyric-एसिड-(गाबा)-रिसेप्टर-एगोनिस्ट आधारित निश्चेतक के अध्ययन के लिए सीमित किया गया है, जबकि करनेवाला N-मिथाइल-D-Aspartate-(एनएमडीए) के प्रभाव- रिसेप्टर विरोधी आधारित निश्चेतक ketamine, नाइट्रस ऑक्साइड (एन2O) और क्सीनन (Xe) मोटे तौर पर अज्ञात हैं । इस कागज magnetoencephalography के एक साथ रिकॉर्डिंग अंतर्निहित तरीकों का वर्णन (मेग) और electroencephalography (ईईजी) स्वस्थ पुरुषों से गैसीय संवेदनाहारी एजेंटों एन2O और Xe की साँस लेना के दौरान । संयोजन मेग और ईईजी डेटा उच्च लौकिक में संज्ञाहरण के दौरान विद्युत चुंबकीय मस्तिष्क गतिविधि के आकलन में सक्षम बनाता है, और मध्यम स्थानिक, संकल्प । यहाँ हम एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन, कई रिकॉर्डिंग सत्र पर परिष्कृत, कि विषय भर्ती, मेग स्कैनर कक्ष में संज्ञाहरण उपकरण सेटअप, डेटा संग्रह और बुनियादी डेटा विश्लेषण भी शामिल है. इस प्रोटोकॉल में प्रत्येक भागीदार Xe के स्तर और एन2के विभिंन स्तरों को उजागर किया है एक बार के कदम पार डिजाइन में । प्रासंगिक आधार रेखा रिकॉर्डिंग सहभागियों के चरण-वार Xe और N2O 8, 16, 24 और ४२%, और 16, ३२ और ४७% की बढ़ती प्रेरित सांद्रता को उजागर कर रहे हैं, जिसके दौरान जवाबदेही के अपने स्तर पर एक श्रवण के साथ नज़र रखी जाती है निरंतर निष्पादन कार्य (aCPT) । परिणाम रिकॉर्डिंग की एक संख्या के लिए प्रस्तुत करने के लिए कच्चे डेटा के संवेदक स्तर के गुणों को उजागर कर रहे हैं, वर्णक्रमीय स्थलाकृति, सिर आंदोलनों के ंयूनतम, और स्पष्ट स्तर पर निर्भर प्रभाव लेखा परीक्षक पैदा प्रतिक्रियाओं पर । इस प्रतिमान गैसीय निश्चेतक, जो आसानी से अस्थिर और नसों में संवेदनाहारी एजेंटों के साथ इस्तेमाल किया जा अनुकूलित किया जा सकता है के विभिंन प्रकार की कार्रवाई के साथ जुड़े विद्युत संकेतों की रिकॉर्डिंग के लिए एक सामांय दृष्टिकोण का वर्णन । यह आशा की जाती है कि उल्लिखित विधि methodological एक्सटेंशन को सक्षम करने के स्रोत अंतरिक्ष इमेजिंग और कार्यात्मक नेटवर्क विश्लेषण को शामिल करने के द्वारा संज्ञाहरण के स्थूल पैमाने पर तंत्र की समझ में योगदान कर सकते हैं ।

Introduction

वहां पूर्व के बीच अच्छी सहमति है नैदानिक और नैदानिक neuroscientific सबूत सुझाव है कि मानव चेतना की घटना स्पष्ट तंत्रिका सर्किट की अखंडता पर निर्भर करता है । इस तरह के सर्किट व्यवस्थित बेहोशी में वंश से प्रभावित कर रहे हैं neuroimaging तकनीक संज्ञाहरण के दौरान उपयोग किया जा करने के लिए और ' नेविगेट ' के तंत्रिका को संबद्ध करने के लिए खोज को सक्षम करने के लिए की जरूरत है पुष्टि की चेतना. नींद के संभावित अपवाद के साथ, संज्ञाहरण केवल विधि जिसके द्वारा एक कर सकते हैं का प्रतिनिधित्व करता है, एक नियंत्रित, प्रतिवर्ती और प्रतिलिपि फैशन, perturb में, और इस प्रकार टुकड़े, तंत्र है कि उप सेवा चेतना, विशेष रूप से macroscopic के पैमाने पर वैश्विक मस्तिष्क गतिशीलता । चिकित्सकीय, सामान्य संज्ञाहरण संमोहन/बेहोशी, गतिहीनता और analgesia के एक राज्य के रूप में परिभाषित किया जा सकता है और सबसे प्रचुर मात्रा में इस्तेमाल किया और सबसे सुरक्षित चिकित्सा उपायों में से एक रहता है । स्पष्टता और अंत परिणाम में दक्षता के बावजूद, वहां महान संवेदनाहारी प्रेरित बेहोशी1को जंम देने के एजेंटों के विभिंन प्रकार की कार्रवाई के तंत्र के बारे में अनिश्चितता बनी हुई है ।

निश्चेतक नसों में विभाजित किया जा सकता है एजेंटों विशेष रूप से propofol और barbiturates, या अस्थिर/गैसीय एजेंटों जैसे sevoflurane, isoflurane, नाइट्रस ऑक्साइड (एन2O) और क्सीनन (Xe) । संज्ञाहरण के औषध विज्ञान अच्छी तरह से संवेदनाहारी कार्रवाई से जुड़े के रूप में की पहचान की कई सेलुलर लक्ष्य के साथ स्थापित किया गया है । ज्यादातर एजेंटों γ-अमीनो-Butyric एसिड-(गाबा) रिसेप्टर मध्यस्थता गतिविधि के agonism के माध्यम से मुख्य रूप से कार्य करने की तारीख का अध्ययन किया । इसके विपरीत, करनेवाला एजेंटों ketamine, Xe और एन2ओ मुख्य रूप से एन मिथाइल-D-Aspartate-(एनएमडीए) glutamatergic रिसेप्टर्स2,3लक्ष्यीकरण द्वारा उनके प्रभाव लागू करने के लिए माना जाता है. अंय महत्वपूर्ण औषधीय लक्ष्य पोटेशियम चैनल, acetylcholine रिसेप्टर्स और शेष ग्लूटामेट रिसेप्टर्स, AMPA और kainate शामिल हैं, लेकिन संवेदनाहारी कार्रवाई करने के लिए उनके योगदान की हद तक मायावी बनी हुई है (एक व्यापक समीक्षा के लिए देखें 4) ।

कार्रवाई के तंत्र में परिवर्तनशीलता की हद तक और मनाया शारीरिक और एजेंटों के विभिंन प्रकार के तंत्रिका प्रभाव सचेत प्रसंस्करण मुश्किल पर उनके प्रभाव पर सामांय निष्कर्ष के व्युत्पत्ति renders । चेतना की हानि (एलओसी) GABAergic एजेंटों द्वारा प्रेरित आम तौर पर मस्तिष्क गतिविधि में एक वैश्विक परिवर्तन की विशेषता है । यह उच्च आयाम के उद्भव में स्पष्ट है, कम आवृत्ति डेल्टा (δ, 0.5-4 हर्ट्ज) लहरें और उच्च आवृत्ति में कमी, गामा (γ, 35-45Hz) इलॅक्ट्रोसेफेलॉग्राम (ईईजी) में गतिविधि, धीमी लहर नींद के लिए इसी तरह5,6 के रूप में अच्छी तरह के रूप में सेरेब्रल रक्त प्रवाह और ग्लूकोज चयापचय में व्यापक कटौती5,6,7,8,9,10,11,12 . Boveroux एट अल. 13 कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) का उपयोग propofol संज्ञाहरण के तहत आराम राज्य कार्यात्मक कनेक्टिविटी में एक महत्वपूर्ण कमी का प्रदर्शन करके इस तरह की टिप्पणियों के लिए जोड़ा गया । इसके विपरीत, करनेवाला निश्चेतक मस्तिष्क गतिविधि पर प्रभाव का एक कम स्पष्ट प्रोफ़ाइल उपज । कुछ मामलों में, वे मस्तिष्क रक्त प्रवाह और ग्लूकोज चयापचय में वृद्धि के साथ जुड़े रहे हैं14,15,16,17,18,19, 20,21 जबकि रेक्स और सहयोगियों द्वारा अध्ययन22 और Laitio और सहयोगियों23,24 Xe के प्रभाव को देखते हुए दोनों के बढ़ते और कम मस्तिष्क के सबूत प्रदान गतिविधि. इसी तरह की अनियमितता को ईईजी संकेतों25,26,27,28पर प्रभाव में देखा जा सकता है । जॉनसन एट अल29 कम आवृत्ति बैंड डेल्टा और थीटा के रूप में के रूप में अच्छी तरह से उच्च आवृत्ति बैंड गामा में Xe संज्ञाहरण के एक उच्च घनत्व ईईजी अध्ययन में की कुल शक्ति में वृद्धि का प्रदर्शन किया, जबकि विरोध टिप्पणियों N2O के लिए डेल्टा, थीटा में किए गए थे और अल्फा आवृत्ति बैंड30,31 और उच्च आवृत्तियों३२में Xe के लिए. विद्युत खोपड़ी गतिविधि पर Xe के प्रभाव में इस तरह की परिवर्तनशीलता अल्फा और बीटा आवृत्ति पर्वतमाला में भी दोनों बढ़ जाती है३३ और कटौती३४ सूचित किया जा रहा है के साथ मनाया जा सकता है ।

उपर्युक्त विसंगतियों के बावजूद, तस्वीर के लिए एजेंटों में और अधिक सुसंगत हो जब एक के लिए मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच कार्यात्मक कनेक्टिविटी में परिवर्तन को देखने का प्रयास शुरू होता है । इस तरह के उपाय हालांकि, मुख्य रूप से है कि जरूरी या तो स्थानिक या लौकिक संकल्प के संबंध में रियायतें बनाने के लिए प्रतिबंधित किया गया है । जबकि ईईजी का उपयोग कर अध्ययन के लिए स्पष्ट प्रकट दिखाई देते हैं, और कुछ हद तक संगत, संज्ञाहरण के दौरान कार्यात्मक नेटवर्क के टोपोलॉजिकल संरचना में परिवर्तन/propofol३५, sevoflurane३६ और एन2३७के साथ, व्यापक रूप से अंतरिक्ष सेंसर स्तर ईईजी डेटा सार्थक परिभाषित करने के लिए और इसी कार्यात्मक नेटवर्क के कोने चित्रित अपर्याप्त स्थानिक संकल्प किया है । इसके विपरीत, fMRI और पोजीट्रान उत्सर्जन टोमोग्राफी (पीईटी) के बेहतर स्थानिक संकल्प का उपयोग अध्ययन, ईईजी13के लिए बड़े पैमाने पर कार्यात्मक कनेक्टिविटी में इसी तरह के टोपोलॉजिकल परिवर्तन खोजने के लिए,३८,३९ ,४०,४१, लेकिन चरण-अल्फा में युग्मन आयाम (8-13 हर्ट्ज) ईईजी बैंड और अंय गतिशील घटना है कि महत्वपूर्ण हस्ताक्षर के रूप में उभर रहे है विशेषता के लिए अपर्याप्त लौकिक संकल्प के अधिकारी संवेदनाहारी क्रिया12,४२. इसके अलावा, इन उपायों को सीधे विद्युत चुंबकीय तंत्रिका गतिविधि का मूल्यांकन नहीं करते४३

इसलिए, निश्चेतक की कार्रवाई से संबंधित macroscopic प्रक्रियाओं की समझ को सार्थक रूप से आगे बढ़ाने के लिए, पहले से उल्लिखित जांचों की सीमाओं को संबोधित करने की आवश्यकता है; संवेदनाहारी एजेंटों और गैर इनवेसिव माप के अपर्याप्त spatio-लौकिक संकल्प के प्रतिबंधित कवरेज । इस आधार पर, लेखकों को एक साथ एक विधि रूपरेखा को एक साथ रिकॉर्ड magnetoencephalogram (मेग) और स्वस्थ स्वयंसेवकों कि गैसीय करनेवाला संवेदनाहारी एजेंटों, Xe और एन के प्रशासन के लिए विकसित किया गया है में ईईजी गतिविधि2ओ ।

मेग के रूप में यह केवल गैर इनवेसिव neurophysiological ईईजी कि मिलीसेकंड रेंज में एक लौकिक संकल्प किया है के अलावा अंय तकनीक है उपयोग किया जाता है । ईईजी खोपड़ी, जो cortically जनित गतिविधि पर एक कम पास फिल्टर के रूप में कार्य करता है द्वारा बिजली के क्षेत्रों के धुंधला की समस्या है, जबकि मेग बहुत कम इस मुद्दे के प्रति संवेदनशील है और मात्रा के संचालन के मुद्दे४४। यह तर्क दिया जा सकता है कि मेग ईईजी ४५,४६से अधिक स्थानिक और स्रोत स्थानीयकरण सटीकता है । ईईजी सच संदर्भ की अनुमति नहीं देता है-नि: शुल्क रिकॉर्डिंग३७,४७, लेकिन मेग करता है । मेग सिस्टम भी आम तौर पर उच्च गामा४८(आमतौर पर ७०-९० हर्ट्ज), जिसमें Xe29 और एन सहित संवेदनाहारी एजेंटों के कृत्रिम निद्रावस्था का प्रभाव में शामिल होने का सुझाव दिया गया है सहित ईईजी से एक बहुत व्यापक आवृत्ति रेंज में cortical गतिविधि रिकॉर्ड 2 हे२८. मेग neurophysiological गतिविधि है कि प्रशंसा कि ईईजी द्वारा व्यक्त प्रदान करता है, के रूप में ईईजी गतिविधि extracellular विद्युत धाराओं से संबंधित है जबकि मेग मुख्य रूप से चुंबकीय intracellular धाराओं द्वारा उत्पंन क्षेत्रों को दर्शाता है४६, ४९. इसके अलावा, मेग विशेष रूप से संवेदनशील है electrophysiological गतिविधि प्रांतस्था को स्पर्श, जबकि ईईजी ज्यादातर extracellular गतिविधि प्रांतस्था४९के लिए रेडियल रिकॉर्ड । इस प्रकार मेग और ईईजी डेटा के संयोजन सुपर-additive के फायदे५०है ।

गैसीय करनेवाला एजेंटों Xe और एन2o निंनलिखित सिद्धांत कारणों के लिए चुना गया है: वे बिना गंध (Xe) या अनिवार्य रूप से बिना गंध (एन2हे) और इस प्रकार आसानी से नियंत्रण की स्थिति की उपस्थिति में उपयोग किया जा सकता है जब कार्यरत है उप नैदानिक सांद्रता । इसके अलावा, वे अच्छी तरह से दूरदराज के प्रशासन और एक प्रयोगशाला उनके कमजोर कार्डियो श्वसन अवसाद प्रभाव के कारण वातावरण में निगरानी के लिए अनुकूल है६१। क्सीनन और एक कम हद तक एन2हे, एक अपेक्षाकृत कम ंयूनतम-वायुकोशीय-एकाग्रता-(मैक)-जाग, जिस पर रोगियों के ५०% ३२.६ ± ६.१%५१ और ६३.३ +-७.१%५२ क्रमशः के मूल्यों के साथ एक मौखिक आदेश के लिए निष्क्रिय हो बनाए रखें । Xe और एन2हे दोनों एनएमडीए रिसेप्टर विरोधी होने के बावजूद, वे ईईजी अलग ढंग से मिलाना-Xe एक ठेठ GABAergic एजेंट की तरह व्यवहार करने के लिए प्रकट होता है जब मॉनिटर Bispectral सूचकांक३३,५३,५४ (संज्ञाहरण की निगरानी गहराई electroencephalographically करने के लिए इस्तेमाल कई दृष्टिकोणों में से एक). इसके विपरीत, N2O में एक बहुत कम स्पष्ट electroencephalographic प्रभाव पैदा करता है कि यह खराब है, अगर सब पर, Bispectral सूचकांक26का उपयोग कर निगरानी की । क्योंकि Xe अंय करनेवाला एजेंटों के लिए अलग रिपोर्ट electroencephalographic गुण है, लेकिन अधिक सामांयतः अध्ययन GABAergic एजेंटों के समान विशेषताओं के पास, अपने electrophysiological अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण खुलासा करने की क्षमता है चेतना के तंत्रिका को संबद्ध और इसी कार्यात्मक नेटवर्क परिवर्तन से संबंधित सुविधाएं । एजेंटों कि एनएमडीए रिसेप्टर में कार्य करने के लिए मस्तिष्क नेटवर्क है कि सामान्य और बदल चेतना की सेवा के बारे में अधिक प्रकट होने की संभावना है, महत्वपूर्ण भूमिका दी है कि एनएमडीए रिसेप्टर मध्यस्थता गतिविधि सीखने और स्मृति और इसकी एक श्रेणी में फंसाया भूमिका में खेलता है मानसिक विकार है कि एक प्रकार का पागलपन और अवसाद८०शामिल हैं ।

यह पेपर मुख्य रूप से मांग और जटिल डेटा संग्रह एक गैर अस्पताल वातावरण में गैसीय संवेदनाहारी एजेंटों की डिलीवरी के साथ जुड़े प्रक्रिया पर केंद्रित है, जबकि एक साथ मेग और ईईजी रिकॉर्डिंग । सेंसर स्तर पर बुनियादी डेटा विश्लेषण उल्लिखित है और उदाहरण डेटा illustrating है कि उच्च निष्ठा रिकॉर्डिंग न्यूनतम सिर आंदोलन के साथ प्राप्त किया जा सकता प्रदान की जाती है. अनुवर्ती स्रोत इमेजिंग और/या कार्यात्मक कनेक्टिविटी विश्लेषण है कि आम तौर पर इस तरह के डेटा का उपयोग किया जाएगा के लिए कई संभावित तरीकों का वर्णन नहीं कर रहे हैं, के रूप में इन तरीकों को अच्छी तरह से साहित्य में वर्णित है और विभिंन विकल्पों के प्रदर्शन के लिए analysis५५,५६.

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Protocol

अध्ययन हकदार "साँस Xe के प्रभाव और एन2पर मस्तिष्क गतिविधि का उपयोग कर दर्ज ईईजी और मेग" अनुमोदित किया गया था (अनुमोदन संख्या: 260/12) अल्फ्रेड अस्पताल और स्विनबर्न विश्वविद्यालय प्रौद्योगिकी नैतिकता समिति द्वारा और राष्ट्रीय की आवश्यकताओं को पूरा मानव अनुसंधान में नैतिक आचरण पर वक्तव्य (२००७) ।

1. प्रतिभागी चयन और पूर्व अध्ययन की आवश्यकताएं

  1. एक साक्षात्कार आचरण के लिए स्वस्थ, सही हाथ, 20 और ४० वर्ष की उंर के बीच वयस्क पुरुषों का चयन करें ।
    1. भागीदार के बॉडी मास इंडेक्स (बीएमआई) और एमआरआई या मेग (जैसे प्रत्यारोपित धातु विदेशी निकायों के रूप में) के लिए मतभेद की कमी प्राप्त करके एक अच्छा सामांय स्वास्थ्य की स्थिति की पुष्टि करें, साथ ही साथ किसी भी पिछले सर्जरी सहित एक विस्तृत चिकित्सा इतिहास का संग्रह, महत्वपूर्ण बात यह अध्ययन से अपवर्जन में परिणाम होगा जो सामान्य संज्ञाहरण के लिए किसी भी प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं.
    2. विशेष रूप से psychoactive या अंय निर्धारित दवा के किसी भी हाल के सेवन को बाहर के रूप में के रूप में अच्छी तरह से किसी भी मनोरंजक दवा का उपयोग करें और किसी भी स्नायविक विकार, मिर्गी, हृदय की स्थिति, स्लीप एपनिया, गति बीमारी की कमी को सुनिश्चित करने और क्लौस्ट्रफ़ोबिया. के रूप में यह बाद में एक संवेदनाहारी चेहरा मुखौटा के साथ एक अच्छा सील प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हो जाएगा प्रतिभागियों को बाहर जो बड़ी दाढ़ी है, जब तक वे दाढ़ी के लिए तैयार हैं ।
      नोट: मासिक धर्म के प्रलेखित प्रभाव के कारण महिलाओं को शामिल न करें५७ और/या आराम मेग/ईईजी संकेत पर आयु चरम मतली और उल्टी करने के लिए वृद्धि की प्रवृत्ति५८
  2. दिन के रूप में ऑस्ट्रेलिया और ंयूजीलैंड कॉलेज ऑफ Anaesthetists (ANZCA) दिशा निर्देशों (दस्तावेज़ PS15) में नामित सामांय संज्ञाहरण प्रक्रिया रहो का पालन करें ।
    1. इन दिशानिर्देशों की कतार में, विषयों को कम से 6 घंटे के लिए तेज़ी से पूछें और प्रयोग के प्रारंभ से पहले कम से 2 घंटे के लिए कोई तरल पदार्थ न लें । प्रतिभागी से संपर्क करने से पहले परीक्षण स्थान लेता है anesthesiologist होने से अनुपालन की पुष्टि करें ।
    2. प्रयोग के पूरा होने के बाद, विषयों उन्हें किसी भी भारी मशीनरी संचालित करने के लिए या प्रयोग के 24 घंटे के भीतर महत्वपूर्ण निर्णय लेने के लिए निर्देश द्वारा मानक पोस्ट संज्ञाहरण देखभाल की निगरानी से गुजरना है (अवशिष्ट निम्न स्तर की संभावना के कारण Xe और एन2O) से संज्ञानात्मक हानि ।

2. सुविधाएं और उपकरण

नोट: सुविधाओं के अनुसार एक सामान्य सर्जिकल ऑपरेटिंग सुइट (http://www.anzca.edu.au/resources/professional-documents बाहर संज्ञाहरण के वितरण के लिए ANZCA आवश्यकताओं के साथ कर रहे हैं । दस् PS55). विशेष रूप से, कमरे विद्युत सुरक्षा और गैस चिकित्सा प्रशासन के लिए इंजीनियरिंग नियमों को संतुष्ट ।

  1. स्विनबर्न एडवांस्ड टेक्नोलॉजी सेंटर की ब्रेन इमेजिंग लेबोरेटरी, अर्थात् मेग रूम जिसमें एक चुंबकीय रूप से परिरक्षित कक्ष (MSR) शामिल है, पर प्रयोग चलाएं जो कि मेग स्कैनर का मकान है । ढाल कमरे में एक अस्थाई ऐसी गाड़ियों गुजर के रूप में पर्यावरण आंदोलनों से अलग मंजिल पर बैठता है ।
  2. एक संज्ञाहरण मशीन का उपयोग कर संज्ञाहरण गैसों उद्धार, MSR के बाहर स्थित है, प्रसव के लिए सक्षम है और गैसीय क्सीनन निगरानी । इस संज्ञाहरण मशीन के लिए मानक की देखभाल रोगी की निगरानी प्रदान करने के अलावा, विशेष रूप से बंद लूप कम प्रवाह Xe गैस और अंत ज्वारीय Xe सांद्रता katharometry (थर्मल चालकता, ± 1% सटीकता) का उपयोग कर मापने के लिए बनाया गया है । इसमें अंत-ज्वारा हे2, कं2, एन2ओ माप (जहां उपयुक्त हो), पल्स oximetry, 3-लेड ईसीजी, और गैर इनवेसिव रक्तचाप माप (NIBP) ANZCA दिशानिर्देश दस्तावेज PS18 के अनुसार शामिल हैं । संज्ञाहरण मशीन में लागू अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग कर अंत ज्वार एन2O सांद्रता उपाय ।
    1. पाइप MSR नाली के माध्यम से गुजर रहा विस्तारित 22 मिमी व्यास श्वास नली का उपयोग कर प्रतिभागियों को गैसों ।
  3. ANZCA दिशानिर्देश दस्तावेज़ PS18 के अनुसार मानक की देखभाल रोगी की निगरानी प्रदान करें । इसमें अंत-ज्वारा हे2, कं2, एन2ओ माप (जहां उचित हो), पल्स oximetry, 3-लेड ईसीजी, और गैर इनवेसिव रक्तचाप माप (NIBP) शामिल हैं ।
    1. ANZCA दिशानिर्देश दस्तावेज़ के रूप में रक्तचाप की निगरानी PS18 एक गैर इनवेसिव रक्तचाप MSR बाहर स्थित निगरानी का उपयोग कर और एक ऊपरी बांह पर रखा कफ के लिए एक लंबी मुद्रास्फीति ट्यूब से जुड़ा हुआ है ।
    2. प्रयोग के दौरान रिकॉर्ड और सभी मापदंडों हर 30 एस के एक स्वचालित रिकॉर्डिंग के अलावा 1 मिनट के अंतराल पर सभी शारीरिक मापदंडों दस्तावेज़ ।
  4. सुनिश्चित करें कि गैसों विस्तारित 22 मिमी व्यास श्वास MSR नाली के माध्यम से गुजर नली का उपयोग कर प्रतिभागियों को पाइप कर रहे हैं । एक चूषण प्रणाली MSR के बाहर स्थित है और एक लंबी डिलीवरी ट्यूब, एक Yankauer चूषण छड़ी करने के लिए जुड़ा हुआ है एक नाली के माध्यम से पारित करने के लिए दोनों रोगी और नैदानिक पर्यवेक्षक के करीब रखा जा रहा है ।
    1. इसके अलावा, सुनिश्चित वमन घाटियों MSR के भीतर से करीब स्थित है वमन की घटना पर पर्यवेक्षक द्वारा उनके तेजी से स्थिति को सक्षम । MSR के भीतर नैदानिक पर्यवेक्षक किसी भी airway रुकावट को सतर्क रहने की जरूरत है, एक चिन लिफ्ट या जबड़े जोर के साथ शुरू में जवाब और तुरंत प्रोटोकॉल बंद अगर आसंन वमन अत्यधिक निगल या retching या airway द्वारा संकेत दिया है रुकावट चिन जीवन या जबड़े जोर से हल नहीं है ।
  5. रिकॉर्ड ईईजी एक मेग संगत ६४ चैनल एजी/AgCl इलेक्ट्रोड टोपी MSR के भीतर एक बैटरी संचालित एम्पलीफायर के लिए संलग्न का उपयोग कर. एम्पलीफायर एक फाइबर ऑप्टिक केबल और एक संगत अधिग्रहण सॉफ्टवेयर चलाने के लिए एक लैपटॉप के लिए एक उपयुक्त मीडिया कनवर्टर के माध्यम से जुड़ा हुआ है.
  6. रिकॉर्ड मस्तिष्क चुंबकीय क्षेत्र गतिविधि (मेग) की एक नमूना दर पर १००० हर्ट्ज पूरे मस्तिष्क कवरेज है कि एक मेग प्रणाली का उपयोग कर और अच्छी तरह से सेंसर कि magnetometers और अक्षीय/planar gradiometers शामिल हो सकते हैं की arrays परिभाषित किया गया है; वर्तमान अध्ययन एक १०२ magnetometers और २०४ planar gradiometers के शामिल प्रणाली का उपयोग । सीधे प्रोटोकॉल या मेग सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के लिए प्रासंगिक जटिलताओं से बचने के लिए, magnetometers से अकेले उदाहरण डेटा रिपोर्ट किया गया है, यद्यपि magnetometer और gradiometer दोनों डेटा प्रोटोकॉल के भाग के रूप में प्राप्त है ।
  7. ट्रैक सिर स्थिति लगातार 5 सिर स्थिति संकेतक (HPI) कुंडल का उपयोग कर । उपयुक्त डिजिटलीकरण उपकरणों का उपयोग कर मेग स्कैनिंग से पहले सिर कुंडल, ईईजी इलेक्ट्रोड और फिड्यूशियल मार्करों (nasion और बाएँ और दाएँ preauricular अंक) के स्थान का अंकीयकरण.
    1. क्योंकि उद्देश्य स्रोत अंतरिक्ष में परिणाम प्राप्त करने के लिए है, अक्षम किसी भी आंतरिक सक्रिय परिरक्षण प्रणाली मेग प्रणाली द्वारा तीन आयामी शोर रद्द करने के लिए कार्यरत है, ताकि प्रसंस्करण पाइप लाइन बनाने के लिए के साथ लचीला संकेत अंतरिक्ष के उपयोग के संबंध पृथक्करण (एसएसएस) तरीके है कि आम तौर पर कार्यरत हैं ।
    2. एम/ईईजी रिकॉर्डिंग के साथ बाद में सह पंजीकरण के लिए इसी T1-भारित संरचनात्मक मस्तिष्क स्कैन प्राप्त करने के लिए एक एमआरआई स्कैनर का प्रयोग करें ।

3. अध्ययन डिजाइन और प्रोटोकॉल

नोट: एक दो तरह क्रॉसओवर प्रायोगिक प्रोटोकॉल का पालन किया जाता है । परीक्षण सत्रों के बीच अधिकतम चार सप्ताह से अलग किए गए प्रत्येक विषय के लिए दो पृथक परीक्षण सत्रों का प्रदर्शन करें. अध्ययन के एक हाथ Xe प्रशासन के होते हैं, जबकि एन2ओ दूसरी बांह में दिया जाता है । प्रतिभागियों को गैस के प्रकार के लिए अंधा कर रहे है जबकि चिकित्सा कर्मचारियों और शोधकर्ताओं ने अपने प्रशासन के लिए पीछा प्रक्रिया में मामूली अंतर के कारण नहीं है प्रशासित किया जा रहा है ।

  1. सूचित सहमति के बाद प्राप्त की है, एक व्यापक चिकित्सा इतिहास साक्षात्कार और महत्वपूर्ण संकेत माप जो रक्तचाप, हृदय गति, शरीर का तापमान और पीक expiratory प्रवाह शामिल है के साथ भागीदार पात्रता की पुष्टि करें । भागीदार पात्रता की पुष्टि होने के बाद, विषय मेग में एक संक्षिप्त माप से गुजरना सुनिश्चित करने के लिए कि शोर के कोई अप्रत्याशित स्रोत हैं.
  2. विषय के सिर पर ईईजी टोपी प्लेस और सभी इलेक्ट्रोड जेल । मेग में लगातार सिर की स्थिति रिकॉर्ड करने के लिए टोपी पर 5 HPI कुंडल संलग्न करें ।
    1. ईईजी-चैनलों, HPI कुंडल पदों और विषय की नाक पर अतिरिक्त अंक डिजिटलीकरण और मेग के साथ सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग सभी स्थानों की दुकान ।
    2. MSR करने के लिए विषय ले जाएँ, इलेक्ट्रोड कैप ईईजी एम्पलीफायर और re-gel इलेक्ट्रोड के लिए कनेक्ट करने के लिए सुनिश्चित करें कि उनके विद्युत संपर्क impedances 5 kΩ नीचे हैं यदि आवश्यक हो ।
  3. मेग और ईईजी के अलावा, तीन अतिरिक्त द्विध्रुवी जैव चैनल रिकॉर्डिंग करें ।
    1. संवेदनाहारी एजेंट प्रशासन मांसपेशी टोन में परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है, क्योंकि mylohyoid और digastric (पूर्वकाल पेट) की मांसपेशियों की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए मानसिक रूप से रखा एकल उपयोग एजी/AgCl इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी का उपयोग कर electromyogram (ईएमजी) रिकॉर्ड.
    2. रिकॉर्ड इलेक्ट्रो-oculogram (EOG) आंखों में से एक के ऊपर इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी को संलग्न करके, माथे के पास, और इसी पार्श्व canthus के पास और प्रत्येक कलाई और एक कोहनी जमीन पर इलेक्ट्रोड का उपयोग कर तीन नेतृत्व इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) रिकॉर्डिंग प्रदर्शन (देखें चित्र 1) ।
  4. प्रतिभागियों से पूछो प्रयोग के सभी रिकॉर्डिंग चरणों के दौरान आंखें बंद रखने के लिए ।
  5. एक anesthesiologist और एक संवेदनाहारी नर्स या अन्य उपयुक्त प्रशिक्षित नैदानिक पर्यवेक्षक के साथ इस विषय के नैदानिक प्रबंधन करते हैं । नर्स/पर्यवेक्षक MSR में इस विषय के साथ बैठने के लिए लगातार भागीदार की स्थिति (विशेष रूप से चेहरा मुखौटा मुहर और विषय के airway) और anesthesiologist, नियंत्रण कक्ष में स्थित गैस वितरण और इलेक्ट्रॉनिक प्रबंधन की निगरानी के लिए निगरानी.
  6. तीन की एक टीम में डेटा एकत्र: एक सदस्य की निगरानी और मेग संकेत के अधिग्रहण को नियंत्रित करने, एक और निगरानी और ईईजी के अधिग्रहण को नियंत्रित करने और एक और शुरू करने और कंप्यूटरीकृत श्रवण सतत प्रदर्शन कार्य को रोकने जबकि विषयों की प्रतिक्रियाओं की निगरानी, सभी प्रायोगिक समय और रिकॉर्डिंग मिनट रक्तचाप, और अंत ज्वारीय गैस सांद्रता और anesthesiologist द्वारा प्रदान के रूप में गैस प्रवाह दर समंवय ।
  7. लगातार नेत्रहीन एक उपयुक्त कैमरा है, जो भी बाद में मूल्यांकन और समीक्षा के लिए प्रयोग के सभी चरणों रिकॉर्ड के माध्यम से MSR में भागीदार की निगरानी ।
  8. व्यवहार में एक श्रवण सतत प्रदर्शन कार्य (aCPT) का उपयोग करते हुए पूरी जवाबदेही के चल रहे स्तर को मापने । एक समान वितरण से तैयार 2 से 4 सेकंड के बीच की एक अंतर-उत्तेजना अंतराल के साथ, फिक्स्ड स्टीरियो आयाम (लगभग ७६ dBA) की या तो 1 या 3 kHz आवृत्ति के एक binaural श्रवण टोन देने के लिए मेग संगत headphones का प्रयोग करें.
    1. प्रत्येक हाथ में आयोजित दो अलग बटन बक्से का उपयोग कर के रूप में जल्दी संभव के रूप में प्रतिक्रिया करने के लिए भागीदार से पूछो । प्रत्येक बॉक्स पर बाएँ और दाएँ बटन का उपयोग एक कम या उच्च आवृत्ति टोन के अनुरूप क्रमशः, और बाएँ और दाएँ बटन बक्से, क्रमशः, प्रतिभागी के लिए अनुपस्थिति या मतली की उपस्थिति का संकेत करने के लिए.
  9. बारीकी से प्रयोग भर में जवाबदेही की निगरानी । प्रतिक्रिया समय विलंबता और सटीकता (सही ढंग से वर्गीकृत टन की प्रतिशत) प्रतिक्रियाओं स्वचालित रूप से दर्ज की जाती है के रूप में अच्छी तरह के रूप में शोधकर्ताओं के लिए MSR के बाहर एक मॉनिटर पर प्रदर्शित प्रतिभागियों के व्यवहार का एक वास्तविक समय संकेत प्राप्त करने के लिए राज्य.
    1. एकाधिक अनुक्रमिक सही बटन बॉक्स प्रतिक्रियाओं के बाद (मतली का संकेत), MSR और प्रशासन anesthesiologist में पर्यवेक्षक चेतावनी है कि गैस प्रशासन को अचानक वमन से बचने के लिए समाप्त हो सकता है की जरूरत है ।
  10. रिकार्ड आंखें बंद आराम ईईजी और 5 मिनट के लिए मेग एक 5 मिनट के बाद आंखें बंद आधारभूत ईईजी/मेग aCPT कार्य प्रदर्शन विषय के साथ रिकॉर्डिंग ।
  11. MSR से विषय को निकालें और एक 20 गेज नसों प्रवेशनी के लिए अनुमति दें बाईं antecubital खात anesthesiologist द्वारा में रखा जाना है । विरोधी उबकाई प्रशासन, 1-2 मिनट की अवधि में धीरे से होने वाली, 4 मिलीग्राम डेक्समेतएसॉनी और 4 मिलीग्रामondansetron५९ से मिलकर, किसी भी संवेदनाहारी गैस साँस लेना है, जो अक्सर एन के साथ मनाया जाता है वमन के कारण रोकने के लिए इसप्रकार2 ओ में उच्च सांद्रता६०इस्तेमाल किया ।
  12. एक संशोधित स्लीप एपनिया सतत सकारात्मक एयरवेज दबाव (CPAP) दोहन का उपयोग कर विषय के लिए चेहरे मास्क और श्वास सर्किट देते हैं, और विषय आराम और 5 सेमी एच2ओ सकारात्मक दबाव में किसी भी रिसाव के अभाव के लिए आकलन ।
  13. MSR के विषय में लौटने के लिए अध्ययन के शेष के लिए मेग में बैठे रहते हैं ।
  14. एक साथ मेग और ईईजी रिकॉर्डिंग के दौरान सीमित विषय आंदोलन को सुनिश्चित करने के लिए preventative कदम के एक नंबर ले लो, के बाद से सिर और शरीर आंदोलन विद्युत चुम्बकीय रिकॉर्डिंग में बड़ी कलाकृतियों पैदा कर सकते हैं और के प्रशासन के दौरान होने की उम्मीद कर रहे हैं करनेवाला संवेदनाहारी उनके प्रसिद्ध प्रवृत्ति के कारण एजेंटों मनोप्रेरणा आंदोलन प्रेरित करने के लिए ।
    1. एक कस्टम-निर्मित टोपी सिर जो सिर आकार और आकार की परवाह किए बिना मेग देवर हेलमेट के अंदर सिर की स्थिति को सुरक्षित पर एक कम घनत्व uncolored फोम से बना है ।
    2. इसके अलावा, एक कपड़े दोहन जांघों और gluteal मांसपेशियों के आसपास लिपटे का उपयोग करें और मेग कुर्सी के पीछे करने के लिए सुरक्षित किसी भी डूबती/slouching है कि भागीदार ऊर्ध्वाधर स्थिति में होता है (देखें चित्रा 1).
    3. रिकॉर्डिंग के दौरान, प्रयोग (अधिक जानकारी के लिए डेटा विश्लेषण अनुभाग देखें) के पूरा होने के बाद ऑफ़लाइन देखने के लिए, HPI कुंडलियों का उपयोग करके लगातार सिर की स्थिति को ट्रैक करें ।
  15. एक बार भागीदार सुरक्षित रूप से तैनात है, १००% से प्रेरित हे2 और अपने अंत ज्वार हे2 एकाग्रता जब तक 30 मिनट के लिए इस जारी है > 90 वे प्रभावी ढंग से de-nitrogenated, यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक प्रक्रिया है संकेत% अंत-ज्वारीय संवेदनाहारी गैस सांद्रता का सटीक मापन ।
    1. पिछले 5 मिनट के दौरान, एक अंतिम 5 मिनट आंखें बंद ईईजी/मेग aCPT रिकॉर्डिंग यह सुनिश्चित करने के लिए कि किसी भी प्रभाव विरोधी उबकाई प्रशासन और विकर्म मस्तिष्क गतिविधि पर हो सकता है बाद में निर्धारित किया जा सकता है और नियंत्रित लिए.
    2. इस तीसरे आधार रेखा की रिकॉर्डिंग की तुलना पिछले आधारभूत (बाकी आंखें बिना बंद किए विरोधी-उबकाई और कार्य आंखें विरोधी उबकाई के बिना बंद) को निर्धारित करने के लिए प्रभाव है कि पित्ती और aCPT पर है सहज/ आधार रेखा के रूप में संदर्भित कर रहे है 1, 2 और 3 के लिए पांडुलिपि में बाकी विरोधी के बिना बंद उबकाई, कार्य आंखें विरोधी उबकाई और कार्य आंखें विरोधी उबकाई, क्रमशः के साथ बंद के बिना बंद कर दिया ।

Figure 1
चित्र 1 : छवियों का प्रदर्शन ईईजी, EOG, ईएमजी और ईसीजी इलेक्ट्रोड लेआउट और समग्र MSR के भीतर स्थापित. (क) से पता चलता है ६४-चैनल मेग संगत टोपी ईईजी रिकॉर्ड करने के लिए इस्तेमाल किया, EOG दो इलेक्ट्रोड के ऊपर और बाईं आंख के नीचे रखा दिखाया का उपयोग कर दर्ज की गई है, ईएमजी दो इलेक्ट्रोड जबड़े के नीचे रखा का उपयोग कर दर्ज की गई है और ईसीजी पर रखा दो इलेक्ट्रोड का उपयोग कर दर्ज किया गया है कलाई. (ख) कस्टम से पता चलता है फोम टोपी और उपयोग रिकॉर्डिंग के दौरान विषय आंदोलन को कम करने के लिए इस्तेमाल किया । (ग) अंतिम संवेदनाहारी प्रशासन के लिए आवश्यक विंयास जो स्थिति शामिल मेग के भीतर सिर और एक तंग फिटिंग गैस मास्क संलग्न दर्शाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

4. गैस प्रशासन प्रोटोकॉल

नोट: गैस प्रशासन प्रोटोकॉल अध्ययन के हाथ पर निर्भर करता है थोड़ा बदलता है ।

  1. चार कदम वार बढ़ती स्तर पर Xe प्रशासन और तीन कदम वार बढ़ती स्तर पर एन2हे । प्रत्येक गैस के लिए पहले तीन गैस का स्तर ०.२५ (स्तर 1), ०.५ (स्तर 2) और ०.७५ (स्तर 3) बार मैक-जाग एकाग्रता के equi-मैक-जाग स्तर के अनुरूप है । ये सांद्रता 8%, 16%, 24% और 16%, ३२%, Xe/o2 और एन2ओ/o2के लिए ४७% सांद्रता क्रमशः है ।
    नोट: Xe के लिए 4वें स्तर १.३ बार मैक-जाग एकाग्रता से मेल खाती है ।
  2. Xe के लिए 4गु गैस स्तर चुनें इस तरह कि प्रतिभागियों के ९५% के लिए इस स्तर पर चेतना खोने की उंमीद कर रहे है (सभी विषयों की तारीख को अध्ययन aCPT कार्य के दौरान जवाबदेही का पूरा नुकसान हासिल किया है) । क्योंकि अच्छी तरह से एन2ओ की प्रवृत्ति प्रलेखित करने के लिए मतली और उल्टी उच्च सांद्रता पर प्रेरित, एक एन2ओ स्तर के प्रतिभागियों के ९५% में चेतना की हानि को प्रेरित करने के लिए पर्याप्त नहीं शामिल है (~ ७५%) । चित्र 2 गैस व्यवस्थापन प्रोफ़ाइल को सारांशित करता है ।
  3. ४२% Xe/o2के अपवाद के साथ सभी equi-MAC Xe और N2o स्तरों के लिए एक ही प्रायोगिक प्रक्रिया का पालन करें, जो एक अलग पद्धति की आवश्यकता होगी (४.४. नीचे देखें) ।
    1. प्रत्येक स्तर के प्रारंभ में, इस विषय और संवेदनाहारी नर्स/नैदानिक पर्यवेक्षक कि गैस प्रशासन शुरू और ईईजी और मेग रिकॉर्डिंग शुरू, प्रशासन anesthesiologist के लिए संकेत करने के लिए गैस की व्यवस्था शुरू और aCPT कार्य शुरू हो जाएगा सूचित करें । गैस धोने में तो 10 मिनट की अवधि के लिए होता है ऐसी है कि लक्ष्य अंत ज्वार गैस एकाग्रता इस अवधि के अंत में पहुंच गया है और 5 मिनट के लिए बनाए रखा (संभल-राज्य चरण) ।
    2. इस 5 मिनट के स्थिर राज्य अवधि के अंत में, १००% ओ के प्रशासन के साथ बाहर प्रदर्शन 10 मिनट की अवधि में2 के दौरान जो अंत ज्वार गैस एकाग्रता 0 के लिए देता है ।
    3. अगले चरण के लिए प्रक्रिया को दोहराएँ गैस स्तर.
      नोट: Xe के लिए जवाबदेही (लोळ) की हानि ४२% Xe/O2६१की एकाग्रता पर प्रतिभागियों के ९५% में प्राप्त होने की उंमीद है । इस स्तर के प्रशासन के रूप में दोनों संवेदनाहारी नर्स/नैदानिक पर्यवेक्षक और बटन प्रतिक्रियाओं की हानि जब तक निचले स्तर के लिए होता है लोळ संकेत मिलता है ।
  4. एक बार लोळ हासिल की है, Xe गैस के स्तर को बनाए रखने के लिए 10 मिनट या जब तक anesthesiologist या संवेदनाहारी नर्स/नैदानिक पर्यवेक्षक इसे जारी रखने के लिए असुरक्षित विचार जिसके बाद १००% O2 के साथ धो-आउट स्थानों लेता है । उदाहरण जिसमें anesthesiologist इसे जारी रखने के लिए असुरक्षित पर विचार कर सकते हैं, यह संकेत मतली, glottal शोर, वमन के लक्षण जैसे अत्यधिक लार या निगलने और वासो-वागल प्रतिक्रियाओं के रूप में लगातार दबाने सही बटन बॉक्स का उपयोग शामिल है ।
    नोट: इस उच्चतम स्तर पर, महत्वपूर्ण सावधानी व्यायाम और Xe गैस प्रशासन को जारी रखने के लिए एक कम नैदानिक दहलीज सेट. लेखकों के अनुभव से पता चलता है कि इस स्तर को निगलने में कमी के साथ संबद्ध किया जा सकता है, निर्माण लार और retching की उपस्थिति की तरह व्यवहार, कि अगर मुखौटा में regurgitation पूर्वाभास हो सकता है जारी रखने की अनुमति दी । स्वाभाविक रूप से, इस के परिणाम जीवन की धमकी आकांक्षा शामिल हो सकता है । यह भी संभव है कि कम तीव्र प्रतिक्रियाओं को कम गैस के स्तर पर हो सकता है और इस तरह के प्रशासन के दौरान सतर्कता के एक उच्च स्तर पर व्यायाम के लिए सभी कदम वार गैस का स्तर । इन संभावित airway मुद्दों के अलावा, विशेष रूप से युवा पुरुष प्रतिभागियों में वासोवागल syncope के लिए क्षमता के बारे में पता है । उनकी उंर और अस्थाई द्रव और खाद्य प्रतिबंध सभी जोखिम कारक है६२

Figure 2
चित्र 2 : Xe और एन 2ओ के लिए गैस प्रशासन प्रोफाइल का सारांश । एन2ओ (ऊपर) और Xe (नीचे) के लिए औषध प्रशासन के दौरान समयरेखा और गैस सांद्रता । प्रत्येक समयरेखा के ऊपर की संख्या पहले गैस वितरण के प्रारंभ के बाद के मिनटों में समय का संकेत देती है । पीक equilibrated गैस एकाग्रता के प्रत्येक स्तर पर एक 10 मिनट equilibrating अवधि के माध्यम से पहुंच गया है, जिसके दौरान पीक equilibrated गैस एकाग्रता बनाए रखा है एक 5 मिनट स्थिर राज्य द्वारा पीछा किया, और फिर एक 10 मिनट वॉशआउट । पीक equilibrated गैस सांद्रता समय के साथ क्रमिक रूप से वृद्धि हुई है । ध्यान दें कि गैस प्रशासन के बाद अवधि के साथ ही प्रयोग के लिए तैयारी की समयरेखा नहीं दिखाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

5. स्ट्रक्चरल स्कैन

  1. एमआरआई से पहले, भागीदार के सिर पर जगह विटामिन ई कैप्सूल के लिए मार्कर के रूप में इस्तेमाल किया जा नाक शीर्ष और बाएँ और दाएँ preauricular अंक के लिए डिजीटल फिड्यूशियल अंक पर प्रकाश डाला. यह सुनिश्चित करता है एक बेहतर सह पंजीकरण मेग/ईईजी सेंसरों और एमआरआई मस्तिष्क स्कैन के लिए मेग/ईईजी स्रोत इमेजिंग एमआरआई-आधारित neuroanatomy करने के लिए प्रयास करते समय ।
  2. एक एकल संरचनात्मक T1-भारित एमआरआई स्कैन प्राप्त करें, या तो अध्ययन के एक हाथ के पूरा होने के बाद यदि प्रतिभागी अच्छी तरह से महसूस कर रहा है, अंयथा उन्हें संरचनात्मक मस्तिष्क स्कैन के लिए एक अलग दिन पर लौटने के लिए कहें ।

6. प्रतिभागी फ़ॉलो-अप

नोट: विषय जब एक दोस्त या रिश्तेदार के साथ छोड़ने के लिए स्वतंत्र है ।

  1. छुट्टी पर, भागीदार को पूछने के लिए 5 आयामी चेतना रेटिंग स्केल (5d-ए एस सी) की बदल दिया राज्यों के एक छोटे संस्करण को पूरा; एक दृश्य एनालॉग स्केल६३,६४के माध्यम से सामांय और बदल चेतना की स्थिति की तुलना द्वारा व्यक्तिगत मतभेदों का उपयोग डिजाइन प्रश्नावली ।
  2. इसके अलावा, प्रयोग के दौरान अपने समग्र अनुभव के एक लघु कथा के प्रस्तुत करने के साथ ही स्तर निर्भर गुणात्मक प्रभाव के बारे में विशिष्ट विवरण के लिए पूछें ।
  3. इन दोनों दस्तावेजों को पूरा किया है और शोधकर्ताओं के लिए भेजा 24 घंटे प्रत्येक रिकॉर्डिंग सत्र के बाद ।

7. डेटा विश्लेषण

नोट: यह खंड मेग/ईईजी सेंसर स्तर पर मूल डेटा विश्लेषण का वर्णन करता है, जो कि मेग/ईईजी डेटा, वर्णक्रमीय स्थलाकृति, सिर आंदोलनों, जवाबदेही स्कोरिंग, और श्रवणीय प्रतिक्रियाओं के उदाहरण पैदा करने में शामिल कदमों को कवर करती है । इस लेख का फोकस ठेठ उदाहरणों के चित्रण पर है ताकि पाठक रिकॉर्ड किए गए आंकड़ों की महत्वपूर्ण विशेषताओं को समझ सके । कोई अंतर व्यक्ति या समूह वार सांख्यिकीय विश्लेषण सिद्धांत इस विश्लेषण अनुभाग में उद्देश्य के रूप में प्रदर्शन कर रहे है विस्तार महत्वपूर्ण पूर्व प्रसंस्करण कदम है कि गुणवत्ता और एकत्र डेटा की अखंडता के लिए attest । कोई विवरण असंख्य विश्लेषण है कि इस डेटा५५,५६ पर प्रदर्शन किया जा सकता है के लिए प्रदान की जाती है के रूप में वे विधि के विवरण के दायरे से बाहर गिर जाते हैं ।

  1. उपयुक्त डेटा विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके डेस्कटॉप कंप्यूटर पर ऑफ़लाइन डेटा विश्लेषण पूर्ण करें और ईईजी और मेग डेटा संसाधन के लिए प्रासंगिक उपकरण बॉक्स का उपयोग करे । ' लेखकों पाइपलाइन में, संस्करण २०१६०८०१ Fieldtrip उपकरण बॉक्स६५ का उपयोग करें ।
  2. quaternion सह के एक अनुक्रम के रूप में सतत सिर पदों को प्राप्त करने के द्वारा प्रत्येक मेग रिकॉर्डिंग के दौरान सिर आंदोलन की गणना ordinates 5 HPI कुंडल संकेतों का विश्लेषण करके स्तर निर्भर और आधारभूत मेग रिकॉर्डिंग में से प्रत्येक के भाग के रूप में सहेजा गया. काटीज़ियनवादी co-ordinates में quaternion से सिर पदों परिवर्तित ।
  3. एन के लिए 6 और 7 रिकॉर्डिंग इकट्ठा2O और Xe अध्ययन शस्त्र (बेसलाइन 1, 2 और 3, गैस का स्तर 1 से 3 या 1 से 4 क्रमशः) । समय पाली रॉ ईईजी मेग डेटा के सापेक्ष एक आम ट्रिगर चैनल पर आधारित दो संकेत प्रकार को सिंक्रनाइज़ करने के लिए । तुल्यकालन के इस फार्म ईईजी रिकॉर्डिंग प्रणाली के विकल्प से उठता है ।
    नोट: कई मेग प्रणालियों में एक निर्मित ईईजी प्रणाली है कि मेग और ईईजी का बहुत सटीक इलेक्ट्रॉनिक स्तर तुल्यकालन प्रदान करता है, लेकिन अक्सर 16 बिट्स के कम संकल्प डैक परिमाणीकरण है । इस कारण के लिए, एक बाहरी ईईजी प्रणाली का उपयोग (२.३ देखें) इलेक्ट्रोड क्षमता ऑफसेट करने के लिए एक उच्च सहिष्णुता को सक्षम करने के लिए उच्च 24 बिट ईईजी आयाम संकल्प होने, कम आवृत्ति जानकारी की माप और सभी चैनलों में एक फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया.
  4. गैस वितरण और aCPT प्रदर्शन को शामिल सभी रिकॉर्डिंग के लिए, aCPT टास्क के प्रारंभ करने के लिए समय शून्य को पुनः परिभाषित/
  5. नेत्रहीन कच्चे मेग डेटा का निरीक्षण और आगे विश्लेषण से किसी भी बुरा चैनल बाहर । अगला, मेग-सिस्टम सॉफ़्टवेयर में लागू किया गया एक लौकिक संकेत-स्थान पृथक्करण एल्गोरिथ्म७६ का उपयोग करते हुए डेटा फ़िल्टर करें । एल्गोरिथ्म सेंसर सरणी के बाहर चुंबकीय हस्तक्षेप के स्रोतों को रोकता है और इसलिए बाहरी या कठोर शरीर आंदोलन कलाकृतियों की कमी में परिणाम । आगे संसाधन के लिए चयनित magnetometers (१०२ चैनल) के साथ उपयोग करने के लिए डेटा विश्लेषण सॉफ़्टवेयर में आउटपुट डेटा सेट आयात करें ।
  6. बैंड-पास फिल्टर पर मेग 2 में ५० हर्ट्ज और लाइन शोर फिल्टर पर लागू ५०, १०० और १५० हर्ट्ज. दृश्य विरूपण साक्ष्य का पता लगाने और एक स्वचालित विरूपण साक्ष्य का पता लगाने की प्रक्रिया Fieldtrip सॉफ्टवेयर में लागू किसी भी artifactual तत्वों को हटाने के लिए अनुमति देते हैं. नेत्रहीन नेत्र पलक, दिल धड़कता है या पेशी कलाकृतियों से युक्त किसी भी क्षेत्रों का निरीक्षण और डेटा से बाहर, और साथ ही किसी भी खंड 5 मिमी से अधिक सिर आंदोलन में महत्वपूर्ण परिवर्तन के साथ संबंधित (नीचे देखें) ।
    नोट: प्रत्येक 5 मिनट आधार रेखा या गैस equilibrated अवधि की शुरुआत के संबंध में 5 मिमी से अधिक के आंदोलनों मेग स्रोत इमेजिंग आम तौर पर 5 मिमी के आदेश के एक स्थानिक संकल्प है के बाद से लगातार प्राप्त मेग डेटा को अस्वीकार करने के लिए उपयोग किया जाता है (उदा. मेग/ईईजी beamformers५५). हालांकि यह महत्वपूर्ण सिर आंदोलन के साथ संबंधित डेटा खंडों को अस्वीकार करने के बजाय मेग डेटा६६ के आंदोलन मुआवजा करने के लिए संभव है, लेकिन इस तरह के तरीकों इस कागज के दायरे से बाहर हैं ।
  7. मेग डेटा के साथ के रूप में, नेत्रहीन ६४ चैनल कच्चे ईईजी का निरीक्षण और आगे डेटा विश्लेषण से किसी भी बुरा चैनल बाहर । बैंड-पास मेग के लिए के रूप में एक ही आवृत्ति पर्वतमाला का उपयोग कर डेटा फिल्टर । स्रोत इमेजिंग approaches के लिए मानक है के रूप में एक सामांय औसत करने के लिए ईईजी पुन: संदर्भ । अंत में, संबंधित मेग के उन लोगों के साथ समकालीन कलाकृतियों युक्त किसी भी क्षेत्रों को हटा दें ।
  8. मेग/ईईजी डेटा के वर्णक्रमीय गुण कल्पना करने के लिए, एक तरफा आयाम स्पेक्ट्रा ईईजी चैनल FPz, Cz और आस्ट्रेलिया के लिए और midline ललाट, केंद्रीय और पश्चकपाल मेग magnetometer चैनलों के लिए पूर्वकाल-पीछे midline साथ गणना ( चित्रा 3 ).
    1. मेग/ईईजी के लिए अल्फा बैंड (8-13 हर्ट्ज) सत्ता के संवेदक स्तर के स्थलाकृतिक नक्शे की गणना, यह देखते हुए कि मजबूत अल्फा बैंड परिवर्तन पहले एन2O और GABAergic निश्चेतक25,31,६७ के लिए मनाया गया है .
    2. ईईजी डेटा के लिए, अल्फा सत्ता परिवर्तन को बेहतर हाइलाइट करने के लिए स्थलाकृतिक अल्फा बैंड शक्ति की गणना करने के लिए संदर्भ के रूप में FPz चैनल का उपयोग करें.

Figure 3
चित्र 3 : ईईजी (a) और मेग (B) सेंसर लेआउट्स को सिर के ऊपर से देखा गया और एक विमान में चपटा कर लिया गया । नोट मेग triplet संरचना जहां # # #1 में समाप्त सेंसर magnetometers है और सेंसर # # #2 या # # #3 में समाप्त gradiometers हैं । लाल बक्से पूर्वकाल-पीछे midline ईईजी और मेग, FPz (ललाट), Cz (केंद्रीय) और आस्ट्रेलिया (पश्चकपाल) और ललाट, केंद्रीय और पश्चकपाल magnetometer चैनल क्रमशः के वर्णक्रमीय गुण कल्पना करने के लिए इस्तेमाल के साथ चैनल संकेत मिलता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

  1. aCPT कार्य को शामिल प्रत्येक रिकॉर्डिंग के लिए नि: शुल्क मेग और ईईजी डेटा फ़िल्टर्ड कलाकृतियों के लिए श्रवणीय प्रतिक्रियाएं प्राप्त करें । से संकेतों युग-१००० ms करने के लिए + २००० एमएस के सापेक्ष टोन ट्रिगर टाइंस और औसत सभी उपलब्ध कलाकृतियों मुक्त कछु । इस मामले १९०.५ ms में उत्तेजना ट्रिगर पीढ़ी और खाते में कान के लिए ध्वनि की डिलीवरी के बीच विलंबता ले लो ।

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Representative Results

यह खंड एक विषय से प्राप्त आंकड़ों का इस्तेमाल एक साथ रिकॉर्डिंग की विशिष्ट विशेषताओं और ऐसी जानकारी की क्षमता को प्रदर्शित करने के लिए संवेदनाहारी प्रेरित चेतना की बदल राज्यों की एक बेहतर समझ में योगदान । प्रदर्शनी को सरल बनाने के लिए, परिणाम i) के लिए पोस्ट-एंटी-उबकाई प्रशासन आधार रेखा (आधार रेखा 3) की रिकॉर्डिंग दिखाए जाते हैं, ii) ०.७५ equi-मैक-जाग पीक गैस सांद्रता (स्तर 3) का N2O (४७%) और Xe (24%), and iii) Xe पीक गैस एकाग्रता ४२% ( स्तर 4) । 3 स्तर और 4 के रूप में वे सबसे अधिक स्थिर राज्य N2O और Xe, क्रमशः के लिए माना जाता स्तर है चुना गया । इसके अलावा, स्तर 4 Xe जवाबदेही की एक स्पष्ट हानि, एक राज्य एन2ओ के लिए आम तौर पर प्राप्त नहीं शामिल है ।

आदेश में स्पष्ट रूप से सिर आंदोलन के सभी 5 HPI कुंडल की निरपेक्ष पदों की हद तक वर्णन करने के लिए कई रिकॉर्डिंग के दौरान समय के एक समारोह के रूप में दिखाया जाता है । चित्रा 4 स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि कदम स्कैन के दौरान सीमित आंदोलन सुनिश्चित करने के बाद औषधीय हस्तक्षेप के बावजूद सिर और शरीर के आंदोलन के स्वीकार्य स्तर के साथ जुड़े रहे हैं । व्यापक सिर आंदोलन का एक उल्लेखनीय उदाहरण चित्रा 4में देखा जा सकता है(द्वितीय) 20-25 मिनट के बीच (वॉशआउट अवधि के दौरान) जब बड़े सिर आंदोलन दर्ज की गई थी । ऐसे पीरियड नेत्रहीन पाए जाते हैं और डेटा से निकाल दिए जाते हैं. प्रोटोकॉल यह सुनिश्चित करता है कि सभी स्तरों पर स्थिर अंत-ज्वारीय गैस सांद्रता आसानी से प्राप्त की जा सकती है ( चित्रा 4देखें), विषय जवाबदेही के साथ मजबूती से aCPT कार्य का उपयोग करके मूल्यांकन किया जाता है । आंकड़े 4 (द्वितीय) और 4 (iv) स्पष्ट रूप से 5 मिनट दोनों क्सीनन और नाइट्रस ऑक्साइड के लिए राज्य चरणों के दौरान जवाबदेही में इस तरह के मूल्यांकन में कटौती दिखा । चित्र 4 (v) ४२% Xe प्रशासन के तहत स्थिर राज्य अवधि के दौरान जवाबदेही की हानि (0% सटीकता) इंगित करता है, के रूप में अपेक्षित ।

Figure 4
चित्र 4 : सिर आंदोलन, गैस एकाग्रता और aCPT सटीकता समय श्रृंखला के उदाहरण (i) आधारभूत 3 (post पित्ती) के लिए एक भागीदार से पहले N करने के लिए 2 ओ प्रशासन, (ii) ४७% N 2 O (स्तर 3), (iii) आधारभूत 3 से पहले Xe प्रशासन, (iv) 24% Xe (स्तर 3), और (v) ४२% Xe (स्तर 4). प्रत्येक उप-आंकड़ा 5 सिर कुंडल (नीचे (द्वितीय) कुंडल इंगित करता है) और गैस एकाग्रता (नीचे, लाल) और aCPT सटीकता (नीचे, नीले) मिनट में समय के एक समारोह के रूप में पूर्ण आंदोलन (ऊपर) की (ऊपर) दिखाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

फ़िल्टर्ड विरूपण साक्ष्य के उदाहरण-मुक्त मेग और ईईजी डेटा पूर्वकाल के साथ-पीछे एक ही विषय के लिए मध्य लाइन के रूप में 4 चित्रा में समय के लिए दिखाए जाते है 10 N के लिए दूसरा खंड2एन और Xe में चित्रा 5। बेसलाइन 3 (पोस्ट पित्ती) दोनों Xe और एन2के लिए पश्चकपाल चैनल (ऑउंस ईईजी और पश्चकपाल के लिए एक magnetometer मेग चैनल) में मजबूत अल्फा दोलनों से पता चलता है । स्तर 3 एन के लिए संवेदनाहारी स्तर बढ़ जाता है के रूप में2O (४७% पीक गैस) कुल सिग्नल शक्ति कम हो जाती है, अल्फा बैंड सत्ता में कटौती के साथ विशेष रूप से स्पष्ट है । इसके विपरीत अल्फा गतिविधि में, Xe प्रशासन के जवाब में काफी स्तर 4 (४२% पीक गैस) तक कम नहीं है । N करने के लिए इसके विपरीत2O बढ़ती Xe सांद्रता और अधिक स्पष्ट रूप से डेल्टा (0-4 हर्ट्ज) और थीटा (4-8 हर्ट्ज) बैंड गतिविधि के आयाम में वृद्धि के साथ जुड़े रहे हैं, विशेष रूप से ४२% प्रशासन के दौरान केंद्रीय साइट में स्पष्ट किया जा रहा (स्तर 4) मेग में.

Figure 5
चित्र 5 : एक समय के उदाहरण फ़िल्टर किए गए विरूपण साक्ष्य के 10 सेकंड विंडो से मुक्त (a) मेग और (B) ईईजी डेटा में समान विषय के लिए चित्रा 4 के मामलों के लिए (i) आधारभूत 3 (post पित्ती) से पहले N2 ओ प्रशासन, (ii) ४७% N 2 ओ (लेवल 3), (iii) बेसलाइन 3 (post पित्ती) से पहले Xe एडमिनिस्ट्रेशन, (iv) 24% Xe (लेवल 3), (v) ४२% Xe (लेवल 4). 24% Xe और ४७% N2O के लिए, समय चयनित अवधि 5 मिनट स्थिर राज्य का एक टुकड़ा था, जबकि ४२% Xe के लिए, चयनित डेटा का युग जवाबदेही की हानि की अवधि के दौरान था, के रूप में विषय के aCPT प्रतिक्रिया द्वारा संकेत दिया । ललाट (नीला), केंद्रीय (लाल) और पश्चकपाल (हरा) संबंधित मेग magnetometer और ईईजी चैनलों के अनुरूप हैं. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

चित्रा 5 में संकेत शक्ति में परिवर्तन एक तरफा आयाम स्पेक्ट्रा में चित्रा 6में एक ही संकेत के आगे विस्तृत रहे हैं. जबकि वहां सत्ता में परिवर्तन मनाया जब आधार रेखा से गैस के लिए संक्रमण, सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन करने के लिए मजबूत आधारभूत अल्फा बैंड (8-13 हर्ट्ज) शक्ति, पश्चकपाल इलेक्ट्रोड में मनाया के क्रमिक क्षीणन होना दिखाई की एक सीमा में उभरने गैस सांद्रता में वृद्धि. यह कम आवृत्ति डेल्टा और थीटा बैंड गतिविधि बढ़ाने के साथ पूरित है ।

Figure 6
चित्र 6 : आयाम स्पेक्ट्रा उसी के लिए (A) मेग और (B) ईईजी डेटा में दिखाया गया चित्रा 5 के मामलों के लिए (i) आधारभूत 3 (post पित्ती) से पहले N2 ओ प्रशासन, (ii) ४७% N 2 ओ (लेवल 3), (iii) बेसलाइन 3 (post पित्ती) से पहले Xe एडमिनिस्ट्रेशन, (iv) 24% Xe (लेवल 3), (v) ४२% Xe (लेवल 4). ललाट (नीला), केंद्रीय (लाल) और पश्चकपाल (हरा) चैनल संबंधित मेग magnetometer और ईईजी चैनलों के अनुरूप हैं. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

चित्रा 7 Xe और एन2ओ गैस एकाग्रता में वृद्धि करने के लिए जुड़े अल्फा बैंड शक्ति में स्थलाकृतिक परिवर्तन का एक उदाहरण दिखाता है । Xe और एन2o में वृद्धि के साथ पीछे अल्फा शक्ति का स्पष्ट क्षीणन, एन2ओ और GABAergic निश्चेतक25,31,६७के लिए पहले मनाया परिवर्तन के साथ संगत ।

Figure 7
चित्र 7 : (क) मेग में स्थलाकृतिक अल्फा (8-13 हर्ट्ज) बैंड शक्ति (केवल magnetometers) और (ख) ईईजी के मामलों के लिए आंकड़े 5 और 6 के रूप में एक ही विषय के लिए (i) आधारभूत 3 (post पित्ती) से पहले एन2 ओ प्रशासन, (ii) ४७% N 2 ओ (लेवल 3), (iii) बेसलाइन 3 (post पित्ती) से पहले Xe एडमिनिस्ट्रेशन, (iv) 24% Xe (लेवल 3), (v) ४२% Xe (लेवल 4). कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

अंत में, चित्रा 8 उदाहरण सेंसर-स्तर मेग और ईईजी श्रवण उल्लेख प्रोटोकॉल और aCPT कार्य के साथ एक ही विषय के लिए आंकड़े 5-7के रूप में प्राप्त प्रतिक्रियाओं दिखाता है । यह नोट किया जा सकता है कि Xe और एन2O गैस एकाग्रता में वृद्धि पहली प्रतिक्रिया चोटी के एक कमजोर करने के लिए और भी देरी, क्षीणन या बाद में प्रतिक्रिया चोटियों के लापता होने के लिए नेतृत्व, विशेष रूप से Xe स्तर 4 (४२%) के लिए जवाबदेही के नुकसान के दौरान ।

Figure 8
चित्र 8 : सेंसर स्तर के श्रवण (A) मेग और (B) ईईजी के लिए (i) आधारभूत 3 (post पित्ती) के मामलों के लिए 5-7 आंकड़ों के रूप में एक ही विषय के लिए प्रतिक्रिया पैदा एन2 से पहले ओ प्रशासन, (ii) ४७% N 2 ओ (लेवल 3), (iii) बेसलाइन 3 (post पित्ती) से पहले Xe एडमिनिस्ट्रेशन, (iv) 24% Xe (लेवल 3), (v) ४२% Xe (लेवल 4). रंगीन तितली भूखंडों चैनल वार समय पहनावा प्रतिक्रियाओं के अनुरूप हैं । प्रत्येक तितली साजिश के लिए स्थलाकृतिक नक्शा पीक प्रतिक्रिया के समय से मेल खाती है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

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Discussion

इस पत्र में एन2O और Xe के साथ संवेदनाहारी गैस डिलिवरी के दौरान मेग और ईईजी की एक साथ रिकॉर्डिंग के लिए एक व्यापक प्रोटोकॉल रेखांकित किया गया है । इस तरह के एक प्रोटोकॉल विद्युत चुंबकीय तंत्रिका चेतना में संवेदनाहारी प्रेरित कटौती के संबद्ध अध्ययन के लिए मूल्यवान होगा । प्रोटोकॉल भी sevoflurane या isoflurane जैसे अंय संवेदनाहारी गैसों के वितरण के लिए सामांयीकरण करने की उंमीद है । यह आम, विशेष और विशिष्ट macroscopic तंत्र की एक बड़ी समझ है कि आबाद संवेदनाहारी-चेतना में काफी अलग आणविक मोड और कार्रवाई के लक्ष्य होने निश्चेतक की एक सीमा के लिए प्रेरित कटौती की सुविधा होगी । कैसे निश्चेतक समारोह को समझना यकीनन तंत्रिका विज्ञान के महान बकाया समस्याओं में से एक है और यकीनन व्यवहार के neurochemical आधार को समझने के लिए महत्वपूर्ण है ।

उदाहरण प्रस्तुत परिणाम संवेदनाहारी प्रेरित ईईजी शक्ति वर्णक्रमीय परिवर्तन की जांच पिछले अध्ययन के साथ पूरी तरह से संगत कर रहे हैं, इस प्रकार प्रोटोकॉल हम विकसित की है और रेखांकित की निष्ठा को attesting । एन2ओ प्रशासन के मामले में, परिणाम के ऊपर संक्षेप डेल्टा, थीटा और ईईजी है कि एन2ओ के उच्च प्रेरित स्तर के लिए मनाया गया है में अल्फा बैंड शक्ति में कमी के साथ लाइन में है (> 40%)25,28, 31. इसी तरह, Xe संज्ञाहरण के दौरान हमारे परिणाम उच्च घनत्व ईईजी का उपयोग कर Xe के प्रभाव पर कुछ प्रकाशित रिपोर्टों के अनुरूप हैं । उदाहरण के लिए, जॉनसन एट अल29 विशेष रूप से सामने क्षेत्रों में डेल्टा और थीटा बैंड में वृद्धि हुई कुल शक्ति के साथ ईईजी के एक धीमा का प्रदर्शन किया, परिणाम है कि अच्छी तरह से ठेठ परिणाम हम यहां प्रस्तुत किया है के साथ समझौते । इसके अलावा जॉनसन एट अल. की पहचान की है कि Xe साँस लेना दोनों ललाट और पीछे midline डेल्टा में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ था, इन धीमी लहर गतिविधि परिवर्तन के साथ प्रकृति में स्थलाकृतिक सजातीय जा रहा है, एक टिप्पणी है कि दर्पण पूर्वकाल-पीछे धुरी के साथ आवृत्ति बैंड स्थलाकृति में परिवर्तनशीलता इस जांच के परिणामों में प्रदर्शन किया । उच्च आवृत्ति गतिविधि में परिवर्तन के संदर्भ में (अल्फा बैंड और ऊपर), चित्र बहुत कम स्पष्ट हो जाता है. हार्टमैन एट अल. ३४ वैश्विक अल्फा गतिविधि में कमी वर्णित, कुछ हद तक लेखकों के परिणाम जैसी, और बीटा बैंड में एक वैश्विक वृद्धि (13-30 हर्ट्ज) बिजली, जबकि Laitioएट अल. ३३ सामने अल्फा और पीछे अल्फा गतिविधि में कमी में वृद्धि दिखाई । बीटा और गामा आवृत्ति पर्वतमाला में जॉनसन एट अल. 29 पर गोटो एट अलजबकि गामा बैंड (३५-४५ हर्ट्ज) शक्ति में व्यापक वृद्धि की सूचना दी । ३२ ने कमी दिखाई । संक्षेप में, इस पद्धति को अच्छी तरह से विद्युत मस्तिष्क गतिविधि है कि एन2O और Xe के लिए बहुत सरल रिकॉर्डिंग विंयास का उपयोग कर के लिए सूचित किया गया है में परिवर्तन लाना में सक्षम है ।

हम प्रभाव के स्पष्ट उदाहरण है कि गैसीय संवेदनाहारी एजेंटों Xe और एन2हे प्रेरित में दिखाया है, आयाम स्पेक्ट्रा, अल्फा बैंड शक्ति स्थलाकृति और लेखा परीक्षकों फ़िल्टर की गई मूर्ति के कारण उत्पंन-नि: शुल्क मेग/ईईजी डेटा । अधिक विस्तृत डेटा विश्लेषण विधियों को संवेदनाहारी कार्रवाई के तंत्र में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि की पेशकश और नेटवर्क कनेक्टिविटी में इसी वैश्विक और स्थानीय परिवर्तन है कि बदल चेतना के राज्यों में होने की उंमीद कर सकते हैं । सेंसर स्तर के आंकड़ों से परे चल रहा है और स्रोत गतिविधि को देख सहज गतिविधि है कि बेहतर neuroanatomy से संबंधित हो सकता है में परिवर्तन का प्रतिनिधित्व प्रदान करेगा (एक समीक्षा के लिए ५५देखें) । इस स्रोत-स्तर के डेटा के लिए विभिन्न कार्यात्मक कनेक्टिविटी उपाय (एक समीक्षा के लिए ५६देखें) लागू करने के लिए आगे की भूमिका को समझने में योगदान करने के लिए आशा की जाएगी कि कार्यात्मक कनेक्टिविटी में व्यवधान संवेदनाहारी-प्रेरित कटौती में है चेतना1.

तारीख करने के लिए pharmaco-मेग के तहत किया गया है संवेदनाहारी कार्रवाई के लक्षण वर्णन के लिए उपयोग, नैदानिक बेहोशी की बीमारी या मिर्गी रोगियों में epileptogenic गतिविधि की वृद्धि पर अध्ययन से भरा हाथ के अपवाद के साथ । ऐसे मेग अध्ययन के उल्लेखनीय उदाहरण हॉल एट अल शामिल हैं । ६८ , ६९ जहां डायजेपाम की एक एकल मौखिक खुराक, Cornwell एट अलप्रशासित किया गया था । ७० जहां उप संवेदनाहारी ketamine, सक् एट अल.७१ जो propofol बेहोशी में देखा था, और Quaedflieg एट अल । बेमेल नकारात्मकता पर remifentanil के प्रभाव की ७२की जांच । हाल ही में, Muthukumaraswamy और सहयोगियों के७३ ketamine की शामक खुराक के एक कार्यात्मक कनेक्टिविटी जांच में मेग कार्यरत महत्वपूर्ण थरथरानवाला परिवर्तन, अल्फा, थीटा और गामा सत्ता में विशेष रूप से, के रूप में अच्छी तरह के रूप में महत्वपूर्ण एनएमडीए में परिवर्तन-मध्यस्थता ललाट-पार्श्विका कनेक्टिविटी । हमारे परिणाम स्पष्ट रूप से क्षमता और संज्ञाहरण के तंत्र की खोज में एक साथ दर्ज मेग और उच्च घनत्व ईईजी की उपयोगिता प्रदर्शित करता है । लेखकों के ज्ञान के लिए कोई पहले एक साथ मेग/ईईजी अध्ययन अस्थिर या गैसीय संवेदनाहारी एजेंटों के साथ मनुष्यों में प्रदर्शन किया गया है और इस तरह यहां उल्लिखित विधि उंमीद है कि इस दिशा में आगे के प्रयासों को प्रोत्साहित करेंगे ।

वहां हमारे प्रोटोकॉल है कि उल्लेख किया जाना चाहिए के साथ जुड़े कई सीमाएं हैं । सबसे पहले, प्रयोगात्मक प्रक्रिया मन और महत्वपूर्ण में गैसीय संवेदनाहारी प्रशासन के साथ डिजाइन किया गया था, और के रूप में अभी तक untrialled, संशोधनों को जब निश्चेतक के अंय प्रकार के अस्थिर एजेंटों के रूप में सबसे अच्छा उदाहरण का उपयोग करने पर विचार किया जा की आवश्यकता होगी sevoflurane । अस्थिर साँस लेना निश्चेतक के मामले में, हम airway प्रत्यक्षता सुनिश्चित करने के लिए एक स्वरयंत्र मुखौटा airway के उपयोग की सिफारिश, लेकिन प्रक्रिया के इनवेसिव प्रकृति ध्यान दिया जाना चाहिए. दूसरे, हम जवाबदेही की निगरानी करने के लिए एक बहुत ही सरल श्रवण निरंतर प्रदर्शन कार्य चुना है । एक साधारण श्रवण सतत प्रदर्शन प्रतिमान के बाद से घटना से संबंधित परिवर्तन इस जांच का प्राथमिक ध्यान केंद्रित नहीं थे चुना गया था । संज्ञाहरण के दौरान मस्तिष्क गतिविधि और अनुभूति के बीच और अधिक विस्तृत सहसंबंध की जांच के लिए अधिक जटिल और मुख्य श्रवण७७, दृश्य७१ और स्पर्श७८ उत्तेजनाओं का उपयोग किया जा करने की आवश्यकता होगी । संज्ञाहरण के दौरान सिर आंदोलन भी एक संभव इमेजिंग पाया है जो हम एक कस्टम के उपयोग के माध्यम से संबोधित किया है फोम टोपी जो सिर मेग देवर, एक दोहन कि मेग कुर्सी में सुरक्षित रहता है भागीदार में सुरक्षित रहता है बनाया, और सख्त डेटा विरूपण साक्ष्य हटाने की प्रक्रिया । अंत में, एक स्पष्ट मानव कारकों विश्लेषण७९ है कि किस हद तक अंय जांचकर्ताओं आसानी से इस प्रोटोकॉल का पालन कर सकता है इस कागज से लापता है सकता है । जब तक हम सीमाओं और अंय के साथ जुड़े कारकों पर कई नोट प्रदान किया था सांस लेना संज्ञाहरण क्सीनन और एन2O का उपयोग करते हुए रिकॉर्डिंग ईईजी/मेग, प्रदर्शन के विशिष्ट मैट्रिक्स के विकास के क्रम में उपयोग किया गया हो सकता है संसाधन और प्रोटोकॉल के विशिष्ट अनुभागों के लिए समय के सापेक्ष परिनियोजन इंगित करें ।

यहां में उल्लिखित निष्कर्षों को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है कि यह एक साथ मेग चुंबकीय परिरक्षित पर्यावरण के प्रतिबंधात्मक सेटिंग में मेग और ईईजी रिकॉर्ड संभव है, जबकि उच्च गुणवत्ता डेटा है कि ंयूनतम सिर आंदोलन के साथ जुड़ा हुआ है सुनिश्चित करने और आकस्मिक विरूपण साक्ष्य । इस तरह के तरीकों के लिए महत्वपूर्ण नैदानिक निहितार्थ के रूप में वे बेहतर संज्ञाहरण, जो बारी में घटनाओं को रोकने के द्वारा निश्चेतक के नैदानिक निगरानी में सुधार करने के लिए नेतृत्व कर सकता है की किसी भी संभव सार्वभौमिक तंत्र को समझने के लिए उपयोग किया जा सकता है की संभावना है perioperative जागरूकता और सुधार के बाद ऑपरेटिव परिणाम७४,७५। इसके अलावा, सेटअप संज्ञाहरण जांच के लिए जरूरी सीमित नहीं है, लेकिन तदनुसार संशोधित किया जा सकता है औषधीय हस्तक्षेप, गैसीय या अंयथा के विभिंन प्रकार के समायोजित ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgements

लेखक माहला कैमरून ब्राडली, राहेल ऐनी बैटी और Johanna स्टीफंस मेग डेटा संग्रह के साथ मूल्यवान तकनीकी सहायता के लिए शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । धंयवाद इसके अतिरिक्त एक दूसरे anesthesiologist के रूप में समर्थन के लिए डॉ स्टीवन Mcguigan के लिए बढ़ा रहे हैं । Paige Pappas अमूल्य संवेदनाहारी नर्स निरीक्षण प्रदान किया । Markus स्टोन कृपा से अपने समय और संपादन में विशेषज्ञता proffered और प्रोटोकॉल फिल्माने । डॉ सुरेश Muthukumaraswamy डेटा विश्लेषण और परिणामों की व्याख्या के बारे में विशिष्ट सलाह दी । अंत में, Jarrod Gott कई उत्तेजक चर्चा योगदान दिया, पायलट प्रयोगों के एक नंबर के निष्पादन में मदद की और फोम सिर संभालो के डिजाइन में केंद्रीय था ।

इस अनुसंधान के एक जेंस एस मैकडोनल सहयोगात्मक अनुदान #220020419 द्वारा समर्थित "चेतना को खंगाला" जॉर्ज Mashour, माइकल Avidan, मैक्स Kelz और डेविड Liley को संमानित किया गया ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Neuromag TRIUX 306-channel MEG system Elekta Oy, Stockholm, SWEDEN N/A
Polhemus Fastrak 3D system Polhemus, VT, USA N/A
MEG compatible ER-1 insert headphones Etymotic Research Inc., IL, USA N/A
Low Density foam head cap, MEG compatible N/A N/A Custom made by research team
Harness, MEG compatible N/A ~3 m long, ~ 5 cm wide, cloth/jute strip to secure participant position on MEG chair
Ambu Neuroline 720 Single Patient Surface Electrodes Ambu, Copenhagen, Denmark 72015-K10
3.0T TIM Trio MRI system Siemens AB, Erlangen, GERMANY N/A
Asalab amplifier system ANT Neuro, Enschede, NETHERLANDS N/A this system is no longer manufactured and has been deprecated to 64 channel eego EEG amplifier
64-channel Waveguard EEG cap, MEG compatible ANT Neuro, Enschede, NETHERLANDS CA-138 size Medium
Magnetically shielded cordless battery box ANT Neuro, Enschede, NETHERLANDS N/A Magnetic shielding not provided by manufacturer – Modified by research team
OneStep ClearGel Electrode gel H+H Medizinprodukte GbR, Munster, GERMANY 154547
Akzent Xe Color Anesthesia Machine Stephan GmbH, Gackenbach, GERMANY N/A
Omron M6-Comfort Blood Pressure Monitor Omron Healthcare, Kyoto, JAPAN N/A
Xenon gas (99.999% purity) Coregas, Thomastown, VIC, AUSTRALIA N/A we estimate that we use approx 40 L (SATP) per participant
Medical Nitrous Oxide Coregas, Thomastown, VIC, AUSTRALIA N/A x2 G size cylinders
Medical Oxygen Coregas, Thomastown, VIC, AUSTRALIA N/A x2 G size cylinders
Medical Air Coregas, Thomastown, VIC, AUSTRALIA N/A x2 G size cylinders
Filter Respiratory & HMES with Capno Port Hypnobag Medtronic, MN, USA 352/5805
Yankauer High Adult Medtronic, MN, USA 8888-502005
Quadralite EcoMask anaesthetic masks Intersurgical Australia Pty Ltd 7093000/7094000 size 3 and size 4
Suction Canister Disp 1200 mL Medival Guardian Cardinal Health, OH, USA 65651-212
Catheter Mount Ext 4-13 cm with  90A elbow Medtronic, MN, USA 330/5667
Catheter IV Optiva 24g x 19 mm Yellow St Su Smiths Medical, MN, USA 5063-INT
Dexamethasone Mylan Injection Vials (4 mg/1 mL) Alphapharm Pty Ltd, Sydney, AUSTRALIA 400528517
Ondasetron (4 mg/2 mL) Alphapharm Pty Ltd, Sydney, AUSTRALIA 400008857
Medical resuscitation cart The medical resuscitation cart is configured according to the suggested minimal requirements for Adult resuscitation recommended in the document "Standards for Resuscitation: Clinical Practice and Education; June 2014) by the Australian and New Zealand Resuscitation councils and specifically endorsed by multiple professional health care organizations including the Australian and New Zealand College of Anaesthetists.  It includes all the necessary airway and circulatory equipment, as well as the associated pharmacuetical agents to enable full cardio-respiratory resuscitation and support in a non-clinical environment.  Full details can be found at https://resus.org.au/standards-for-resuscitation-clinical-practice-and-education/
Maxfilter Version 2.2 Elekta Oy, Stockholm, SWEDEN N/A Data analysis software provided with Elekta's Neuromag TRIUX MEG system

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