Bewertung eines neuartigen Closed-Loop-Propofol- und Remifentanil-Systems anhand des Bispektralindex im Vergleich zu einem TCI-Open-Loop-System

Die totale intravenöse Anästhesie (TIVA) ist eine Technik, bei der eine Vollnarkose intravenös verabreicht wird, ausschließlich eine Kombination von Medikamenten, ohne dass ein Anästhetikum inhaliert wird1. Die Entwicklung von TIVA ist eng mit der Entwicklung von Perfusionssystemen verbunden; Dadurch genießt die totale intravenöse Anästhesie mehrere Vorteile wie hohe hämodynamische Stabilität, ausgewogenere Anästhesietiefe, schnelle und vorhersehbare Erholung, weniger verabreichte Medikamente, weniger Umweltverschmutzung und geringere Toxizität, nicht nur für den Patienten, sondern auch für die chirurgische Ausrüstung 2,3, 4 .

Es können zwei Verfahren zur Steuerung der Arzneimittelverabreichung unterschieden werden: Open-Loop- und Closed-Loop-Steuerung.

Die Open-Loop-Steuerung wendet pharmakokinetische (PK)/pharmakodynamische (PD) Modelle an, die auf der Schätzung der Konzentration des Arzneimittels in bestimmten Teilen des Körpers basieren, ohne diese Konzentrationen in Echtzeit zu messen. Die Ungenauigkeit, die sich aus der absoluten Konzentration ergibt, erfordert, dass der Kliniker die Dosierung und objektive Beobachtung basierend auf der Konzentration der gewünschten therapeutischen Wirkung manuell titriert. Diese Titration erfordert viel klinische Erfahrung und einen Prozess intensiver Überwachung, was die Aufmerksamkeit von kritischen Situationen ablenken kann, was wiederum zu einer suboptimalen Therapie oder sogar zu einer Gefährdung des Patienten führen kann5, 6.

Die Anwendung von Closed-Loop-Systemen zur Verabreichung eines Anästhetikums erfordert eine perfekte Balance aller Grundkomponenten eines solchen Systems: eine variable Steuerung der spezifischen therapeutischen Wirkung; ein Zielwert für diese Variable (normalerweise Sollwert genannt); eine Aktuatorsteuerung (in diesem Fall die Medikamenteninfusionspumpe); ein System (in diesem Fall der Patient); und Steueralgorithmus7. Dieses System schließt die Kontroll-Arzneimittelinfusion des Anästhesisten aus, die durch eine oder mehrere klinische Variablen bestimmt wird, die direkt die Beziehung PK/PD widerspiegeln, die zuvor der behandelnde Anästhesist festgestellt hat. Die Steuerung berechnet automatisch die optimale Infusionsrate basierend auf dem aktuellen Wert und dem gewünschten Wert der steuernden Variablen und zuvor erstellten mathematischen Modellen.

Mit dem Erscheinen der elektroenzephalographischen Überwachungspraxis als Kontrollvariable begann man, Studien durchzuführen, um die zerebrale Wirkung von Anästhetika zu beurteilen. Ein lineares Modell mit zwei Kompartimenten wird verwendet, um die Beziehung zwischen Arzneimittelkonzentration und einem adaptiven Controller zu beschreiben, und dieses System wurde anschließend unter Verwendung von EEG verwendet, um die Wechselwirkung von Opioid und Propofol zu untersuchen 8,9. Nach der Vermarktung des aus dem EEG abgeleiteten bispektralen Index begannen mehrere Studien, Systeme mit geschlossenem Regelkreis unter Verwendung der BIS-Technologie zu evaluieren, die zu dem Schluss kamen, dass solche Systeme nicht nur eine besser vorhersagbare Anästhesietiefe ermöglichen, sondern auch eine größere intraoperative hämodynamische Stabilität und eine frühzeitige Wiederherstellung der sedierenden und hypnotischen Wirkung von Propofol 10,11,12,13,14.

Closed-Loop-System in der intravenösen Anästhesie ist effektiver, um die Tiefe der Anästhesie im Vergleich zu einem offenen manuellen System aufrechtzuerhalten, es ist unklar, was der Fahrer und die Variablen, um dieses Ziel zu erreichen, physiologischer und genauer sind; In der Literatur gibt es keine Studien, die zeigen, dass das System mit geschlossenem Regelkreis sowohl für Hypnotika als auch für Opioide besser ist als die kontrollierten pharmakokinetischen Modelle und das System mit offenem Regelkreis, um die Anästhesietiefe aufrechtzuerhalten. Außerdem fehlen der Infusion des Opioids physiologische Regler im geschlossenen Kreislauf. Daher wurde ein System für die intravenöse Anästhesie im geschlossenen Regelkreis für Propofol als Hypnotikum basierend auf dem bispektralen Neuromonitoring-Index als Anästhesietiefe entwickelt und ein zusätzliches geschlossenes System für Remifentanil unter Verwendung hämodynamischer Variablen und eines mit dem bispektralen Index verbundenen Steueralgorithmus integriert.

Der Zweck dieser Studie besteht darin, die therapeutische Wirksamkeit eines neuen Systems zur Verabreichung einer intravenösen Anästhesie in einem geschlossenen Kreislauf zu bestimmen, um eine Anästhesietiefe im Vergleich zu einem TCI-System mit offenem Kreislauf aufrechtzuerhalten.