Ydeevneanalyse af hermetisk lukket sløjfe anæstesileveringssystem

Propofol total intravenøs anæstesi (TIVA) er en foretrukken teknik til at tilvejebringe induktion og vedligeholdelse af generel anæstesi (GA). I modsætning til de konventionelle inhalerede anæstetika til opretholdelse af GA har propofol TIVA adskillige fordele, såsom lavere forekomst af postoperativ kvalme og opkastning (PONV), antinociceptiv og antiinflammatorisk virkning, anti-neoplastisk aktivitet og vigtigst af alt, dets miljømæssige disposition (ingen drivhuseffekt); og har derfor potentiale til at erstatte inhalerede dampe for GA.

Introduktionen af ​​målstyrede infusionspumper (TCI) har muliggjort præcisionskontrol i propofol-levering sammenlignet med de konventionelle manuelt betjente infusionspumper. I manuelt betjente infusionspumper regulerer klinikeren propofol-infusionshastigheden for at opnå den ønskede anæstesidybde, hvorimod TCI-pumper leverer propofol ved hjælp af indbyggede algoritmer baseret på propofols farmakokinetiske (PK) og farmakodynamiske (PD) profil. To af de mest brugte PK-PD modeller til propofol levering er Marsh modellen og Schneider modellen. Mens brugeren i Marsh-modellen kan indstille den ønskede målplasmakoncentration, giver Schneider-modellen brugeren mulighed for at indstille den ønskede måleffektstedkoncentration for at opnå tilstrækkelig dybde af GA.

I løbet af de sidste to årtier har udviklingen og fremskridtet inden for automatiserede anæstesileveringssystemer, især til propofol-administration, gjort propofol-TIVA-levering mere effektiv ved at fjerne den menneskelige grænseflade, der kræves til justering af propofol-levering i realtid, både hastighed og koncentration af propofol. Automatiserede anæstesitilførselssystemer leverer propofol baseret på konstatering af frontal cortex elektriske aktivitet som bestemt af det behandlede elektroencefalogram, det bispektrale indeks (BIS) score. Disse enheder regulerer propofol-levering baseret på en feedback-loop, der involverer BIS-scoren (kontrolvariabel) genereret af patienten og propofol-infusionspumpen (aktuatoren) og forsøger at holde værdierne inden for et forudbestemt område, i overensstemmelse med robust GA-dybde.

Closed loop anesthesia delivery system (CLADS) er et hjemmehørende udviklet patenteret (patent nr. 502/DEL/2003 & US 9.108.013 B2) computerstyret anæstesi administrationssystem, som arbejder med feedback loop information fremkaldt af BIS overvågning og leverer propofol TIVA til patienten via en ikke-TCI automatiseret infusionspumpe. Den grundlæggende kontrolalgoritme er baseret på forholdet mellem infusionshastighederne for propofol og BIS-værdier under hensyntagen til de farmakokinetiske variabler, såsom lægemiddelfordeling og clearance. Systemet opdaterer EEG-dataene hvert 5. sekund og beregner BIS-fejlen, en forskel mellem mål-BIS og den faktiske BIS-værdi ved hjælp af proportional-integral-derivative (PID) controlleren. Under anæstesi-induktion opnås målkoncentrationen på en trinvis måde med BIS-feedback modtaget hvert 5. sekund. Under vedligeholdelsesfasen af ​​anæstesien modificeres propofolleveringen hver 1-epoke af 30 sekunders varighed. I hver epoke sammenlignes et gennemsnit af indledende 3-BIS-værdier (af hvert 5. sekund) og gennemsnit af de sidste 3-BIS-værdier (af hvert 5. sekund), og der foretages en trendvurdering. Hvis tendensen indikerer stigende BIS-værdier, afgives højere propofolhastighed af infusionspumpen (aktuatoren) og omvendt. Styrealgoritmen implementeres ved hjælp af en personlig computer (PC) med en Pentium 4-processor. Pc'en styrer kommunikationen med infusionspumpen (Pilot-C, Fresenius, Paris, Frankrig) og vitale tegnmonitoren (AS5, Datex Ohmeda Division, GE Healthcare, Singapore) gennem RS 232 serielle porte.

CLADS er i vid udstrækning blevet brugt og valideret til administration af propofol TIVA til patienter, der gennemgår både hjerte- og ikke-hjertekirurgiske procedurer. I en multi-centrisk undersøgelse af evaluering af anæstesilevering af CLADS, blev det vist, at CLADS opretholder dybden af ​​anæstesi med langt mere præcision sammenlignet med manuel administration.

En ny kompakt og opgraderet version af CLADS (Clarity Medical Private Ltd., Mohali, Punjab India er nu tilgængelig. Den nye version integrerer anæstesidybden samt den hæmodynamiske monitor, controlleren, brugergrænsefladen og aktuatorsprøjtepumpen i et enkelt, kompakt og brugervenligt modul.

Efterforskerne sigter mod at udføre en potentiel randomiseret pilot for at sammenligne de konventionelle CLADS med flere tilsluttede enheder med den hermetisk enhedsintegrerede CLADS-version med hensyn til tilstrækkeligheden af ​​anæstesidybden (primært mål); og præstationskarakteristik, propofolbehov, hæmodynamisk stabilitet, restitution fra anæstesi og postoperativ sedering af leveringssystemerne (sekundære mål).