Entwurf eines Regelkreises basierend auf der Wirksamkeit des Bispektralindex (BIS) des Smith-Prädiktors

Die moderne Medizin konzentriert sich auf eine individuelle Behandlung, einschließlich einer personalisierten Anästhesieverabreichung. Dies bedeutet, den hypnotischen Zustand des Patienten so nah wie möglich an einem festgelegten Ziel zu halten. TIVA mit Propofol und Remifentanil erfreut sich in den letzten Jahren zunehmender Beliebtheit. Automatische Systeme können den Anästhesisten von sich wiederholenden Aufgaben befreien. Daher wurde eine geschlossene Kreislaufverabreichung vorgeschlagen, um die Propofol-Infusionsrate ohne Eingreifen des Anästhesisten anzupassen, abgesehen von der Überwachung des Verfahrens. Der Arzt wählt ein gewünschtes BIS-Ziel aus und nutzt das Feedback des BIS-Monitors, um die Geschwindigkeit der Medikamentenverabreichung kontinuierlich anzupassen.

Die Regelung im geschlossenen Regelkreis bietet die Möglichkeit, die Verabreichung von Anästhetika individuell anzupassen. Es wird auch erwartet, dass es die individuelle pharmakokinetische und pharmakodynamische Variabilität überwindet und eine bessere Anpassung an unterschiedliche Ebenen der chirurgischen Stimulation zeigt. Eine geschlossene Regelung der Propofol-Verabreichung sorgt für eine größere Stabilität des Hypnoseniveaus bei einer geringeren Gesamtdosis des verabreichten Arzneimittels. Daher kann die Erholung nach der Narkose kürzer sein. Dies kann zu einer besseren Anästhesieversorgung führen.

Frühere Studien mit einem PI-Regler zeigten bei einigen Patienten eine Tendenz, um einen Zielwert zu schwanken. Dies kann durch die im System vorhandene Verzögerung verursacht werden. Eine der bekanntesten Strategien in der Technik, um der Verzögerung im geschlossenen Regelkreis zu begegnen, ist der Smith-Prädiktor. Der Zweck dieser Studie besteht darin, die Machbarkeit und Wirksamkeit einer Regelung mit geschlossenem Regelkreis mit einem PI plus einem Smith-Prädiktoralgorithmus im Vergleich zur manuellen Kontrolle für die Propofol-Verabreichung anhand des Bispektralindex (BIS) bei erwachsenen Patienten zu bewerten und zu vergleichen.

Zwei Gruppen von 25 erwachsenen Patienten, bei denen eine gynäkologische, urologische oder abdominale Operation mit einer geschätzten Dauer von > 30 Minuten geplant ist, werden aufgenommen und einer der beiden Gruppen randomisiert zugeteilt. In der manuellen Kontrollgruppe (MC) wird die Propofol-Infusionsrate nach Ermessen des Anästhesisten angepasst. In der PI+Smith-Gruppe wird Propofol automatisch über das geschlossene Anästhesiesystem verabreicht. Der Controller berechnete automatisch alle 5 s den Fehler (Soll-BIS – tatsächlicher BIS) und regelte die Infusionspumpe, indem sie die Propofol-Rate anpasste. Das Ziel in beiden Gruppen besteht darin, den BIS während der Erhaltungsphase der Anästhesie zwischen 40 und 60 zu halten. Dies ist der empfohlene BIS-Bereich für ein angemessenes Hypnoseniveau während der Vollnarkose. Remifentanil wird zur Analgesie infundiert, um ein unzureichendes Analgesieniveau zu vermeiden, das die Stabilität des BIS-Signals beeinträchtigen könnte.