Analýza výkonnosti hermetického aplikačního systému anestezie s uzavřenou smyčkou

Totální intravenózní anestezie propofolem (TIVA) je preferovanou technikou pro navození a udržování celkové anestezie (GA). Oproti běžným inhalačním anestetikům pro udržení GA má propofol TIVA několik výhod, jako je nižší výskyt pooperační nevolnosti a zvracení (PONV), antinociceptivní a protizánětlivé působení, antineoplastická aktivita a především jeho prostředí. (žádný skleníkový efekt); a proto má potenciál nahradit vdechované páry GA.

Zavedení cílově řízených infuzních pump (TCI) umožnilo přesné řízení podávání propofolu ve srovnání s konvenčními ručně ovládanými infuzními pumpami. V manuálně ovládaných infuzních pumpách lékař reguluje rychlost infuze propofolu tak, aby bylo dosaženo požadované hloubky anestezie, zatímco TCI pumpy dodávají propofol pomocí vestavěných algoritmů založených na farmakokinetickém (PK) a farmakodynamickém (PD) profilu propofolu. Dva z nejpoužívanějších PK-PD modelů pro dodávání propofolu jsou Marshův model a Schneiderův model. Zatímco v modelu Marsh může uživatel nastavit požadovanou cílovou koncentraci v plazmě, model Schneider umožňuje uživateli nastavit požadovanou koncentraci cílového místa účinku pro dosažení adekvátní hloubky GA.

Během posledních dvou desetiletí evoluce a pokrok v systémech automatizovaného podávání anestezie, zejména pro podávání propofolu, zefektivnil podávání propofolu-TIVA odstraněním lidského rozhraní potřebného pro úpravu podávání propofolu v reálném čase, a to jak rychlosti, tak koncentrace propofolu. Automatizované anesteziologické aplikační systémy dodávají propofol na základě zjištění elektrické aktivity frontálního kortexu, jak je určeno zpracovaným elektroencefalogramem, skóre bispektrálního indexu (BIS). Tato zařízení regulují podávání propofolu na základě zpětnovazební smyčky zahrnující skóre BIS (kontrolní proměnná) generované pacientem a infuzní pumpou propofolu (akční člen) a snaží se udržet hodnoty v předem určeném rozsahu, konzistentním s robustní hloubkou GA.

Anesteziologický aplikační systém s uzavřenou smyčkou (CLADS) je doma vyvinutý patentovaný (patent č. 502/DEL/2003 & US 9 108 013 B2) počítačově řízený anesteziologický aplikační systém, který pracuje s informacemi zpětné vazby vyvolanými monitorováním BIS a dodává propofol TIVA pacientovi. prostřednictvím automatické infuzní pumpy bez TCI. Základní kontrolní algoritmus je založen na vztahu mezi rychlostmi infuze propofolu a hodnotami BIS, přičemž bere v úvahu farmakokinetické proměnné, jako je distribuce léčiva a clearance. Systém aktualizuje data EEG každých 5 sekund a vypočítává chybu BIS, rozdíl mezi cílovou hodnotou BIS a skutečnou hodnotou BIS pomocí proporcionálně-integrálně-derivačního (PID) regulátoru. Během indukce anestezie je cílové koncentrace dosaženo postupným způsobem se zpětnou vazbou BIS, která je přijímána každých 5 sekund. Během udržovací fáze anestezie je podávání propofolu upraveno každou 1-epochu trvání 30 sekund. V každé epoše se porovnává průměr počátečních hodnot 3-BIS (každých 5 sekund) a průměr posledních hodnot 3-BIS (každých 5 sekund) a je provedeno vyhodnocení trendu. Pokud trend ukazuje zvyšující se hodnoty BIS, pak vyšší rychlost propofolu dodává infuzní pumpa (akční člen) a naopak. Algoritmus řízení je realizován pomocí osobního počítače (PC) s procesorem Pentium 4. PC řídí komunikaci s infuzní pumpou (Pilot-C, Fresenius, Paříž, Francie) a monitorem vitálních funkcí (AS5, Datex Ohmeda Division, GE Healthcare, Singapur) přes sériové porty RS 232.

CLADS je široce používán a validován pro podávání propofolu TIVA u pacientů podstupujících kardiochirurgické i nekardiologické zákroky. V multicentrické studii hodnocení podání anestezie pomocí CLADS bylo prokázáno, že CLADS udržuje hloubku anestezie s mnohem větší přesností ve srovnání s manuálním podáváním.

Nyní je k dispozici nová kompaktní a vylepšená verze CLADS (Clarity Medical Private Ltd., Mohali, Punjab India). Nová verze integruje hloubku anestezie a také hemodynamický monitor, ovladač, uživatelské rozhraní a akční člen injekční pumpy do jediného, ​​kompaktního a uživatelsky přívětivého modulu.

Cílem vyšetřovatelů je provést prospektivní randomizovaný pilotní projekt, který porovná konvenční CLADS s více připojenými jednotkami s hermeticky integrovanou verzí CLADS s ohledem na přiměřenost hloubky anestezie (primární cíl); a výkonnostní charakteristiky, potřeba propofolu, hemodynamická stabilita, zotavení z anestezie a pooperační sedace zaváděcích systémů (sekundární cíle).