뇌파의 바이스펙트럼과 DFA 분석을 이용한 마취심도 측정

Measuring depth of anesthesia with Bispectrum and DFA analysis of the EEG

수술시 시행되는 마취과정에서 마취가 깊지 못해서 깨어나는 각성으로 인하여 환자가 정신적 육체적으로 극심한 고통을 경험할 수 있다. 이러한 상태를 미연에 방지하기 위하여 수술중 마취심도를 측정하여 환자상태를 모니터링하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실제 수술 시 사용 가능한 정량적인 지표 개발의 가능성을 보고자하였다. 이러한 지표로는 뇌파의 DFA에 의한 멱함수 지수와 바이스펙트럼지수들로 수술 중 이들 지표를 관찰하여 마취심도 측정 가능성을 검증하고자 하였다. 실험결과 수술 전단계에서는 바이스펙트럼이 전영역에 나타나고, DFA값은 감소하는 경향을 나타내었다. 수술 중 단계에서는 바이스펙트럼값이 저주파 대역으로 집중되어 나타나고, DFA값은 증가하는 경향을 나타내었다. 수술후 단계에서는 바이스펙트럼과 DFA값 모두 수술전 수준으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 따라서 바이스펙트럼의 피크 분포와 DFA값의 변화 경향은 마취 심도와 상관성이 밀접한 것으로 나타났다.

Due to the anesthesia process is inappropriate on the operation, awakening state was appeared. Because of that patients suffered from severe mental and physical pain. To prevent the state, it is necessary to monitor the patients by measuring the depth of anesthesia. In this study, we investigate the possibility of the development of actual surgery available quantitative indicators. The DFA(detrended fluctuation analysis) which is included the correlation property of the EEG is used to analysis the depth of anesthesia and bispctrum index. In the results, at the pre-operation, the peak of bispectrum was widely distributed, DFA value was decreased. At the during operation, bispectrum was concentrically appeared in the low frequency area. At the post operation, bispectrum and DFA was both returned to the pre-operation state. As a result, we confirmed to be close correlation between the peaks of the bispectrum and DFA value.