Progettazione di un controllore a circuito chiuso basato sull'efficacia dell'indice bispettrale (BIS) del predittore di Smith

La medicina moderna si concentra sul trattamento individualizzato, inclusa una somministrazione di anestesia personalizzata. Ciò implica mantenere lo stato ipnotico del paziente il più vicino possibile a un obiettivo prefissato. Il TIVA con propofol e remifentanil è diventato sempre più popolare negli ultimi anni. I sistemi automatici possono liberare l'anestesista da compiti ripetitivi. Pertanto, è stata proposta la somministrazione a circuito chiuso per regolare la velocità di infusione del propofol senza l'intervento di un anestesista oltre alla supervisione della procedura. Il medico sceglie un obiettivo desiderato del BIS e il feedback del monitor BIS viene utilizzato per regolare continuamente la velocità di somministrazione del farmaco.

Il controllo a circuito chiuso offre l'opportunità di regolare la somministrazione di anestetici in modo personalizzato. Si prevede inoltre di superare la variabilità farmacocinetica e farmacodinamica individuale e di mostrare un migliore adattamento a diversi livelli di stimolazione chirurgica. Il controllo a circuito chiuso della somministrazione di propofol fornisce una maggiore stabilità del livello di ipnosi con una dose totale inferiore di farmaco somministrato. Pertanto, il recupero dopo l'anestesia può essere più breve. Questo può favorire una migliore qualità delle cure anestetiche.

Precedenti studi con un controller PI hanno mostrato in alcuni pazienti una tendenza ad oscillare attorno a un valore target. Questo può essere originato dal ritardo presente nel sistema. Una delle strategie più conosciute in ingegneria per far fronte al ritardo nel closed loop è il predittore di Smith. Lo scopo di questo studio è valutare e confrontare la fattibilità e l'efficacia di un controllo a circuito chiuso con un PI più un algoritmo predittivo di Smith rispetto al controllo manuale per la somministrazione di propofol guidata dall'indice bispettrale (BIS) in pazienti adulti.

Verranno arruolati e randomizzati in uno dei 2 gruppi due gruppi di 25 pazienti adulti in attesa di chirurgia ginecologica, urologica o addominale con una durata stimata> 30 minuti. Nel gruppo di controllo manuale (MC), la velocità di infusione di propofol sarà regolata a discrezione dell'anestesista. Nel gruppo PI+Smith, il propofol verrà somministrato automaticamente dal sistema di anestesia a ciclo chiuso. Il controller ha calcolato automaticamente l'errore (BIS target - BIS effettivo) ogni 5 s e ha regolato la pompa di infusione adattando il tasso di propofol. L'obiettivo in entrambi i gruppi è mantenere il BIS tra 40 e 60 durante la fase di mantenimento dell'anestesia. Questa è la gamma raccomandata di BIS per un adeguato livello di ipnosi durante l'anestesia generale. Remifentanil sarà infuso per l'analgesia con l'obiettivo di evitare un livello inadeguato di analgesia che potrebbe influenzare la stabilità del segnale BIS.