RELAKSAATIOASTEEN MITTAUS

Transkriptio

1 Relaksaatioasteen mittaus sivu 1 / 5 RELAKSAATIOASTEEN MITTAUS 0. JOHDANTO Lihasrelaksaatioasteen valvonnan tarve anestesian aikana on ilmeisen selvä: potilaalle annettavat relaksantit on kyettävä annostelemaan siten, että leikkauksen aikana kirurgilla on riittävän relaksoitu leikkausalue ja operaation jälkeen potilas mahdollisimman pian ja luotettavasti pystyy omaehtoisesti ylläpitämään riittävää hengitystä. Relaksaation sopivuudesta ei aina saada luotettavaa kuvaa esim. hengityspussin tuntuman, hengitystilavuuden tai kirurgin lausunnon perusteella, vaan on käytettävä joitain objektiivisempia tarkkailumenetelmiä. Tajuissaan olevan potilaan relaksaatioastetta voidaan selvittää pyytämällä häntä esim. kohottamaan päätään, hengittämään syvään, puristamaan kättään nyrkkiin jne. Tajuttoman potilaan kohdalla relaksaation arviointi voi perustua spontaaneihin lihastoimintoihin tai sopivin stimuloinnein aiheutettujen vasteiden mittaukseen. 1. MITTAUSKOHTEET 1.1 Spontaanit ilmiöt 1.11 Spontaani EMG Vatsanpohjan oblique-transversus-ryhmän lihaksista mitattua spontaania elektromyogrammia voidaan käyttää relaksaatioasteen tarkkailuun. Koska lihaksen supistusvoima on verrannollinen supistuvien yksiköiden määrään ja aktiopotentiaalien taajuuteen, käytetään vertailusignaalina tasasuunnattua ja integroitua EMG-jännitettä (IEMG). Kuva 1. IEMG-vahvistimen lohkokaavio. IEMG-mittauksen lohkokaavio voi olla kuvan 1. mukainen. Tarvittava vahvistimen taajuusalue on luokkaa Hz. Integroinnin ansiosta rekisteröinti voi tapahtua piirturille, jonka ylärajataajuus on vähintään Hz. Elektrodeiksi sopivat tavalliset teräsneulat. Rekisteröinnin luotettavuutta voivat häiritä leikkausalueen aiheuttama stimulaatio, nukutusaineiden l. anesteettien vaikutukset, hyperventilaatio jne. Mittauspaikka on myös altis mekaanisille häiriötekijöille: leikkaava lääkäri voi vahingossa aiheuttaa elektrodien irtoamisen. Sähköisten häiriötekijöiden vaikutuksesta voi joskus olla mahdotonta saada rekisteröidyksi tarvittavaa EMG-signaalia riittävän luotettavasti. Nykyisin IEMG-mittauksen kohteena on tyypillisesti otsalihakset Muut spontaanit ilmiöt Spontaanin lihasvoiman rekisteröimiseksi voidaan potilaan suoleen (ileum, colon tai rectum) ujuttaa katetri, jolla voidaan rekisteröidä paineenvaihteluita. Menetelmän heikkoudet lienevät IEMG-mittausta vastaavia, 1.2 Herätetyt vasteet 1.21 Sisäänhengitysvoima Jonkinlainen kuva relaksaatioasteesta saadaan myös mittaamalla potilaan sisäänhengitysvoimaa kun hengitystie on hetkellisesti suljettu (vital capacity measurement in the unconscious) Lihaksensisäinen paine Lihasrelaksaatioasteen mittaamiseksi voidaan sähköisesti stimuloida sopivaa lihasta ja vasteena mitataan lihaksen sisäistä painetta. Paineen mittaus onnistuu viemällä mittauskatetri (tai miniatyyrikokoinen paineanturi) mittauskohteena olevan lihaksen sisälle. Paineen välittymisestä varmistutaan pumppaamalla katetrin läpi jatkuvasti pieni keittosuolaliuosvirtaus (0.9 % NaCl). Tällaisessa rekisteröinnissä voidaan melko vapaasti valita mittauskohteeksi tarkoituksenmukaisin lihas. Menetelmä ei ole saavuttanut suosiota Puristusvoiman mittaus Hyvin suosittu mittauskohde on peukalon lähentäjälihaksen (adductor pollicis brevis) voiman mittaus kun stimuloidaan kyynärhermoa (nervus ulnaris). Yksinkertaisimmillaan voiman suuruuden arviointi

2 Relaksaatioasteen mittaus sivu 2 / 5 perustuu näköhavaintoihin. Objektiivisen kuvan saamiseksi on käytettävä sopivalla anturilla tapahtuvaa isometrista voimamittausta. Kuva 4. Puristusvoiman mittaus. Kuva 2. Suositeltava tapa voima-anturin kiinnittämiseksi käteen. Voiman rekisteröintiä varten tarvitaan vähintään kuvan 4. mukainen laitteisto. Vahvistimelta ja tulostuslaitteelta vaadittava taajuusalue on luokkaa Hz. Anturin sijoitukseen on kiinnitettävä erityistä huomiota, jotta anturin asento säilyy ja voima vaikuttaa oikeassa kulmassa. Anturin tulee olla sopivasti esijännitetty (preload) paikalleen. Arviot sopivasta esivoimasta vaihtelevat alueella 0, N. Kuvassa 2. on esitetty ehkä suositeltavin anturin kiinnitystapa. Siinä anturi on liitetty käteen kiinnitettyyn telineeseen - tällöin anturi liikkuu käden mukana eikä potilaan pienet asennonmuutokset heijastu suoraan voiman mittaukseen Herätepotentiaalin mittaus Mittauksen kohteena voi olla myös samaisen peukalon lähentäjälihaksen (adductor pollicis brevis) herätepotentiaali. Elektrodeina toimivat pienet lihakseen asetetut teräsneulat. Stimulaation aiheuttaman häiriön poistamiseksi on suositeltu pienen "maadoitusliuskan" kiinnittämistä ranteen ympäri. Mittauksessa on käyttettävä sopivaa eristettyä vahvistinta, jonka vertailujännitetaso kytketään mainittuun "maadoitusliuskaan". Vahvistimelta vaaditaan toistettavaksi taajuusalue Hz. Tarkasteltavana signaalina käytetään tässä tapauksessa suoraan mitattavaa EMG-jännitepulssin amplitudia tai huipusta-huippuun amplitudia. Vertailtavana vasteena on myös käytetty tasasuunnatun jännitepulssin pinta-alaa. Menetelmän etuna on suuri nopeus, tetaanisessakin stimulaatiossa voidaan mitata jokaista stimulaatiopulssia vastaava vaste. Periaatteessa EMG-rekisteröinti saadaan vaivattomasti suoritetuksi. Käytännössä vaikeutena ovat sähköiset häiriölähteet (lähinnä kirurginen diatermia) ja stimulointipulssin aiheuttaman häiriöpiikin eliminointi. Kuva 3. Esimerkki kaupallisesta relaksaatiomittarista. 2. TARVITTAVA STIMULAATI0 Kuvan 3. laitteistossa anturin kiinnitys on tehty leikkauspöydän käsitelineeseen. Näin anturi on helposti suunnattavissa oikein ja anturille saadaan sopiva esijännitys. Valitettavasti vain itse leikkauksen aikana potilaan käsi liikkuu käsitukeen nähden ja tämän takia kuvan mittaussysteemi ei ole erityisen käyttökelpoinen. Herätettyjä vasteita mitattaessa tarvitaan myös sopiva stimulaatio. Haluttu sähköinen stimulaatiopulssi on suorakaiteen muotoinen, kestoltaan ms. Pidempi kestoaika voi johtaa yksittäisten solujen uudelleenstimuloitumiseen pulssin loppuvaiheessa. Lyhyemmillä pulssin kestoilla tarvittava virran amplitudi kasvaa niin suureksi, että virran voimakkuuden saavuttamisen edellyttämä jännite olisi hankalan suuri.

3 Relaksaatioasteen mittaus sivu 3 / 5 Käytettyjen laitteiden takia stimulaatiopulssin amplitudi usein ilmoitetaan jännitteenä, vaikka oikeampi tapa olisi käyttää virtaa. Stimulointia varten kiinnitetään neulaelektrodit ranteeseen ja/tai kyynärpään luona mahdollisimman lähelle ulnaarihermoa. Amplitudi säädetään sellaiseksi, että tuloksena on ns. supramaksimaalinen stimulaatio ts. tilanne, jossa stimulaatiopulssin amplitudin lisäys ei lisää mitatun vasteen amplitudia, Kuva 5. Puristusvoiman rekisteröintitarkoitukseen soveltuvan laitteen lohkokaavio voi olla Kuvan 7. mukainen. Laitteessa eliminoidaan mahdolliset nollatason tai esijännityksen muutokset stimulaattoriin tahdistetulla nollatason korjauspiirillä. Näyttöä varten mitatusta voimapulssista talletetaan huippuarvo. Jakajan vertailujännite asetetaan siten, että näytössä on ennen relaksanttien antoa lukema 100 %. Kuva 7. Yksittäispulssien seurantaan perustuvan relaksaatioasteen mittauslaitteen lohkokaavio. Kuva 5. Mittausvasteen riippuvuus stimulointiamplitudista. Tarvittava stimulaatiovirta riippuu oleellisesti neulojen sijoituksesta. Tavallisesti supramaksimaaliseen stimulaatioon tarvitaan virtaa ma. Neulaelektrodeja käytettäessä elektrodi-impedanssi liikkuu tavallisesti alueella ohm. 3. ARVOSTELUPERUSTEET Seuraavissa arvosteluperusteissa arvioitavana vasteena käytetään joko lihaksen puristusvoimaa tai summautuneen EMG:n pulssia. Yksinkertaisuuden vuoksi tekstissä puhutaan puristusvoimasta, vaikka sen tilalla voi olla EMG-pulssi. Yksittäisten pulssien mittausta pidetään kohtuullisen hyvänä, herkkänä ja luotettavana menetelmänä. Tämän edellytyksenä on kuitenkin mittausanturin oikea ja luotettava kiinnitys. Mittaus on myös aloitettava ennen relaksanttien antoa, jotta saadaan oikea vertailutaso. 3.2 Tetaaninen puristus Tetaanisen stimulaation (stimulointipulsseja annetaan yhtäjaksoisesti taajuudella Hz) yhteydessä kiinnitetään huomio voiman säilymiseen stimulaation aikana. Puristuspulssi voi tällöin olla Kuvan 8. mukainen. Relaksaatioastetta kuvaa loppuvoiman B ja alkuvoiman A suhde B/A. 3.1 Yksittäiset pulssit Yleisimmin käytettyjä relaksaatioasteen arvostelutapoja on mitata peräkkäisten esim. 10 s välein annettujen pulssien amplitudeja. Vertailutasona on se puristusvoiman huippuarvo, joka saatiin ennen kuin potilas oli relaksoitu. Tulos voidaan ilmoittaa prosentteina. Yksittäisten puristusten huippuarvot voivat olla jopa N, Kuva 6. Kuva 8. Tetaanisen stimulaation vaste: Tetaanisen puristuksen yhteydessä on käytetty joko yhtä kiinteää taajuutta alueella Hz tai useita eri taajuuksia kuten 25, 50, 100 ja 250 Hz. Stimulaation kestoaika on s. Suurin puristusvoima voi olla jopa 100 N. 3.3 Neljän pulssin sarja Kuva 6. Yksittäispulsseihin perustuva relaksaatio-asteen seuranta. Suosituimpia relaksaatioasteen arvosteluperusteita on mitata neljän peräkkäisen (väli 0.5 s) stimulaatiopulssin sarja - Train-Of-Four, TOF. Relak-

4 Relaksaatioasteen mittaus sivu 4 / 5 soituneessa tilassa vasteissa näkyy tetaanista puristusta vastaava heikkeneminen. Relaksaatioasteeksi voidaan laskea pulssisarjan viimeisen ja ensimmäisen pulssin suhde, Kuva 9. Edelläolevassa seurannassa sopiva relaksaatioaste voi olla esim. silloin kun neljäs pulssi häviää näkyvistä. TOF-tulkintatavan etuna on kalibroinnin tarpeettomuus; laite ei tarvitse mitään asetuksia ennen potilaan relaksointia. Tällöin systeemi oletettavasti ei myöskään ole kovin arka voimamittausanturin asennon muutoksille mittauksen kuluessa. 3.4 Tetaanisen stimulaation jälkeinen herkistyminen Kuva 9. Neljän pulssin sarjaan perustuva tulkinta. Tällaiseen mittaukseen soveltuvan laitteen lohkokaavio on esitetty Kuvassa 10. Toiminta on hyvin samankaltainen kuin edellisessä tapauksessa. Nyt kuitenkin laitteessa on kaksi huippuarvon pitopiiriä. Toiseen näistä tallentuu pulssisarjan ensimmäinen ja toiseen viimeinen pulssi Tetaaninen stimulaatio pyrkii vähäksi aikaa kumoamaan curare-tyyppisten relaksanttien vaikutuksen. Tämä ilmenee tetaanisen stimulaation jälkeisenä herkistymisenä, Kuva 12. Post Tetanic Potentialization. Tetaanisen stimulaation edellä olevan puristuspulssin A suhde jälkeiseen pulssiin B kuvaa jossain määrin vallitsevaa relaksaatioastetta. Kuva 10. Neljän pulssin sarjaan TOF perustuva relaksaatioasteen mittalaitteen lohkokaavio. Suurimpana teknisenä hankaluutena on jakolaskupiiriltä vaadittava erittäin laaja dynamiikka. Karkea käsitys relaksaatioasteesta saadaan helposti myös tulostamalla pulssit näytölle tai piirturille vahvistusta muuttamatta mittauksen aikana, Kuva 11. Aluksi relaksoimattomassa tilassa mitatut vasteet täyttävät koko piirtoleveyden. Relaksoidussa tilassa TOF-paketin amplitudi pienenee kunnes tietyllä relaksaatioasteella viimeisten pulssien vaste ei ole erotettavissa näytöltä. Näin saadaan karkeat kynnykset: "4. pulssi häviää näkyvistä", "3. pulssi häviää näkyvistä" jne. Kuva 12. PTP-ilmiö 4. YHTEENVETO Lihasrelaksantit ovat erittäin tehokkaita aineita. Niiden vaikutus voi vaihdella huomattavasti potilaasta toiseen, joten niiden käytössä ei tule tyytyä vain jonkinlaisiin keskimääräisiin annostusmääriin. Oikean annostuksen turvaamiseksi tulee aina soveltaa jotain relaksaatioasteen tarkkailumenetelmää. Useissa tapauksissa riittää yksinkertaisen neurostimulaattorin käyttö ja tällä aiheutetun vasteen visuaalinen havainnointi. Tarkemmassa valvonnassa tulee luonnollisesti kyseeseen myös monimutkaisempien laitteistojen käyttö. Tässä, kuten muussakin valvonnassa on kuitenkin syytä tarkoin pitää mielessä se, mitä todella mitataan. Ei ole kovin hyödyllistä tietää erittäin tarkasti jonkin perifeerisen lihaksen relaksaatiota, ellei tunneta, kuinka tämä kuvaa leikkausalueen lihasten ja hengityslihasten relaksaatioastetta Kuva 11. Neljän pulssin sarjan rekisteröintiä piirturille (tai näytölle).

5 Relaksaatioasteen mittaus sivu 5 / 5 LIITE SELEKTIIVINEN ANESTESIA Selektiivisellä anestesialla tarkoitetaan, että omilla lääkeaineilla vaikutetaan potilaan tajuntaan, kipuaistimukseen ja lihasvoimaan. Koska näihin tarkoitukseen käytettävät lääkeaineet ovat hyvin tehokkaita, niin niiden annostelu edellyttää vaikutusten monitorointia sopivalla tavalla. Tajunta Tajunnan tason mittaaminen on hankalaa. Yksi mahdollisuus on mitata potilaan aivosähkökäyrää (elektroenkefalografia l. EEG). Sopiva EEG:n matemaattinen käsittely voi antaa tulosteen, jonka perusteella tajunnan tasoa on arvioitavissa (entropian laskeminen, BIS-monitorointi). Kipuaistimus Kipuaistimusta ei pystytä suoraan mittaamaan. Yksi mahdollinen keino on mitata ihovastusta. Kivun tunteminen kiihdyttää hien eritystä ja tämä laskee ihon vastusta. Lihasvoima Lihasvoimaa voidaan mitata varsin objektiivisin menetelmin. Tässä kirjoituksessa on esitelty näitä mittaustapoja