Aus der Klinik für Anästhesiologie und operativen Intensivmedizin der
Medizinischen Fakultät der Charité - Universitätsmedizin Berlin

Dissertation

Untersuchung der Erregbarkeit spinaler Motoneurone während Propofolmononarkosen:
H-Reflex und H-Reflex-recovery
(interstimulusintervallabhängige Erholung)

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr.med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Charité -
Universitätsmedizin Berlin

von
Katja Müller
aus Zwickau

Dekan: Prof. Dr. med. Martin Paul

Gutachter:
1. Priv.-Doz. Dr. med. B. Rehberg-Klug
2. Prof. Dr. B. W. Urban
3. Prof. Dr. B. Antkowiak

Datum der Promotion: 16.01.2006

Meinen Eltern

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Zusammenfassung

Einleitung: Zur Messung der Narkosetiefe standen bisher vor allem aus dem EEG abgeleitete Parameter im Mittelpunkt der Forschung, die sehr gut geeignet sind, die hypnotische Komponente der Anästhesie abzubilden. Eine Vorhersage auf motorische Reaktionen lassen sie jedoch nicht zu. Eine vorausgehende Studie hat gezeigt, dass unter Sevofluran der spinale H-Reflex mit der chirurgischen Immobilität korreliert. Die vorliegende Studie untersucht, ob motorische Reaktionen während Propofolmononarkosen mittels H-Reflex besser vorausgesagt werden können als mit den EEG-Parametern Bispektraler Index (BIS), spektrale Entropie (SE) und response Entropie (RE). Außerdem wurde der Einfluss von Propofol auf die Erholungskurve des H-Reflexes unter Doppelstimulation untersucht. Methodik: Nach Zustimmung der Ethikkommission und schriftlicher Einwilligung wurden 17 Patienten in die Studie eingeschlossen und ausgewertet. Nach der „up-and-down“-Methode von Dixon wurde die Konzentration von Propofol auf einen Wert eingestellt, bei dem die Hälfte der Patienten auf einen am Unterarm ausgelösten elektrischen Tetanus-Reiz (60 mA) mit einer gezielten motorischen Reaktion reagierten. Nach einer Kontrollmessung wurde die Konzentration von Propofol 15 min konstant gehalten. Danach wurde von einem „steady state“ ausgegangen und der Tetanusreiz wurde ausgelöst. Die Vorhersagefähigkeit der möglichen Narkosetiefe-parameter auf eine Bewegung wurde mit der „Prediction Probability“ (PK-Wert) ermittelt. Im zweiten Teil wurde der H-Reflex anhand der Doppelstimulation mit größer werdenden Interstimulusintervallen (50-8000 ms) untersucht. Ergebnisse: Die Wachwerte für die H-Reflexamplitude liegen bei 5,9 (± 3,8 SD) mV. Der von uns berechnete C50-Tetanus-Wert beträgt 4,5 ± 0,45 mg/l. Die PK-Werte 0,47 für den H-Reflex und 0,45 für die Herzfrequenz lassen nur zufällige Aussagen auf motorische Reaktionen zu. Die EEG-Parameter zeigen höhere PK-Werte: BIS (0,74), SE (0,73), RE (0,71). In diesem Bereich liegt auch der PK-Wert der Propofolzielkonzentration (0,76). Der Schmerzreiz beeinflusste weder die H-Reflexamplitude noch die EEG-Parameter. Bei der Doppelstimulation zeigte sich eine verzögerte Erholung des H-Reflexes unter Doppelstimulation, die am stärksten im Bereich der interkurrenten Fazilitation unter den Interstimulusabständen von 150 und 200 ms. Schlussfolgerung: Für die Vorhersage motorischer Reaktionen während Propofolmono-narkosen sind EEG-Parameter wie BIS, SE und RE etwas besser geeignet als der spinale H-Reflex. Dies steht im Gegensatz zu einer Untersuchung mit Sevofluran und wird auf die unterschiedlichen Wirkmechanismen von volatilen und intravenösen Anästhetika zurückgeführt. Die Unterdrückung der Erholungskurve des H-Reflexes unter Doppelstimula-tion, die vor allem im Bereich der interkurrenten Fazilitation stattfindet, ist möglicherweise durch eine Reduktion supraspinaler exzitatorischer Einflüsse zu erklären.

Abstract

Introduction: The measurement of „depth of anaesthesia“ is mostly done by parameters of the electroencephalogram (EEG) which can predict hypnosis whereas the prediction of immobility is not possible with those parameters. A previous study has shown that the H-reflex amplitude can be used for monitoring of immobility during sevoflurane anaesthesia. This study examined whether the prediction of movement to painful stimulation is also possible during propofol anaesthesia on the basis of the H-reflex-amplitude compared with the EEG-parameters bispectral index (BIS), spectral entropy (SE) and response entropy (RE). Furthermore the influence of propofol on the H-reflex-recovery under double pulse stimulation was tested. Methods: After approval of the institutional review board and informed consent were obtained, 17 patients were included into this study. Using the “up-and down”-method the concentration of propofol was adjusted to the level where half of the patients do not move to painful stimulation (C50-tetanus-value). Propofol was administered after a baseline measurement. After at least 15 minutes of constant propofol concentration a "steady-state" was assumed and a painful electrical stimulation (tetanic stimulus of 60mA) was applied. To estimate and compare the predictive value of the parameters, prediction probability Pk was calculated. The H-reflex during double pulse stimulation was examined with interstimulus intervals ranging from 50 to 8000 ms. Results: At awake level, H-reflexes had a mean amplitude of 5.9 (+/- 3.8 SD) mV. The calculated C50-tetanus-value was 4.5 (+/- 0.45 SD) mg/l. With Pk-values of 0.47 for the H-reflex amplitude and 0.45 for the heart rate the prediction of movements is just by chance. The Pk-values of the EEG-parameters were higher: BIS (0.74), SE (0.73), RE (0.71). At this level was also the Pk-value of the propofol concentration (0.76). The painful stimulation influenced neither the H-reflex amplitude nor the EEG-parameters. The double pulse stimulation showed a delay in the H-reflex-recovery at interstimulus intervals of 150 and 200 ms. Conclusion: The prediction of movement during propofol anaesthesia is better using the EEG-parameters BIS, SE and RE compared to the H-reflex-amplitude. These results are in contrast to a previous study with sevoflurane which can be explained by the different molecular mechanisms of action of volatile and intravenous anaesthetics. The depression of the recovery-curve of the H-reflex under double pulse stimulation is possibly due to the reduction of supraspinal excitatory influences.

Eigene Schlagworte: Anästhesiemechanismen, Propofol, H-Reflex, Immobilität

Keywords: anesthetic mechanism, propofol, H-reflex, immobility

Inhaltsverzeichnis

Tabellen

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10.04.2006