開心術におけるバイスペクトル インデックスによる閉ループ イソフルラン投与
開心術におけるバイスペクトル インデックスを使用した閉ループ制御管理と手動制御管理によるイソフルラン麻酔の比較
マイクロプロセッサ技術の進歩と、麻酔薬の薬力学と薬物動態の理解が深まるにつれて、プロポフォールを使用した麻酔のコンピュータによる閉ループ制御は、手動制御よりも正確で優れたパフォーマンスを発揮することが示されています。 吸入麻酔薬のコンピューター制御による投与に関する文献はほとんどありません。これは、コンピューターが気化器のダイヤル設定を制御する必要があるためです。 研究者らは、イソフルランを麻酔回路に注入することによるコンピューター制御の閉ループ投与と、選択的開胸手術における従来の気化器制御とを比較するつもりです。
心肺バイパス(CPB)を必要とする選択的心臓手術を受ける40人の患者(ASA(米国麻酔学会)クラスII〜IV、18〜65歳)は、手動または閉ループグループにランダムに分けられます。 プロポフォールは、両方のグループで麻酔の導入に使用され、その後、維持のためにイソフルランが使用されます。 手動グループでは、50 のバイスペクトル インデックス (BIS) を目標とするために、イソフルランが CPB 前後の期間に Tech 7 気化器を介して投与されます。 閉ループグループでは、イソフルランは、閉回路の呼気肢への液体イソフルランの注入を使用して投与されます。 従来のシリンジ ポンプによるこの注入速度は、BIS 50 を維持するために、「即席麻酔薬送達システム」(IAADS) と呼ばれるアルゴリズムによって制御されます。 両方のグループの患者は、フレッシュガスフローとして 500ml の 100% 酸素を受け取ります。 バイスペクトル インデックス (BIS) の割合が、設定されたターゲット BIS の 50 の 10 以内であることが、主要な結果の尺度になります。 二次結果の測定値は、パフォーマンス エラーの中央値 (MDPE)(2)、絶対パフォーマンス エラーの中央値 (MDAPE)(2)、ぐらつき (2)、発散 (2)、使用されるイソフルランの量、血行動態パラメーターが二次的な結果測定値になります。
調査の概要
詳細な説明
閉ループ麻酔送達システムの基本コンポーネントは次のとおりです。 (2) 麻酔深度を測定する制御変数 (3) ユーザーによって指定されたこの変数の設定点 (4) 制御変数の測定値を特定のアクションまたはアクチュエータを動かして、制御変数を目標変数に近づけます。
提案された研究では、制御変数は BIS になります。 制御アクチュエータは、特許取得済み (2158/DEL/2007) の薬力学-薬物動態モデルに基づいた適応注入システムであり、「改良型麻酔薬送達システム (IAADS)」と呼ばれています。 PENTIUM 2 またはそれ以上のプロセッサーと互換性のある IBM パーソナル コンピュータ (2 GHz) を使用して、制御アルゴリズムを実装し、ユーザー インターフェイスを提供し、シリアル ポート (RS 232) を介して輸液システム (Pilot-C, Frasenius, France) との通信を制御します。および Datex バイタル サイン モニター。 Avance 人工呼吸器 (Datex Ohmeda、ソフトウェア バージョン 5.0) を使用し、二酸化炭素吸収装置と上昇ベローズを使用して、一定量の換気を提供します。 回路内の許容可能なリーク量は、試験肺の換気中に決定される ≤ 150 ml min-1 に減少します。 調査中は、低流量のフレッシュガスが使用されます。 イソフルランは、Pilot C 注入ポンプ (Fresenius バイアル SA、フランス) を使用して、長さ 100 cm のポリエチレン チューブ (Vygon、インド) を備えた 20 ml プラスチパック (ポリエチレン BD) シリンジを介してサークル システムの呼気肢に注入されます。 輸液ポンプの規定の容積精度は ±2 % です。
書面によるインフォームドコンセントを取得した後、患者は手動および自動の2つのグループのいずれかにランダムに割り当てられます(コンピューターで生成された乱数を使用した閉じた封筒技術による)。 治験責任医師は、データ収集のみを目的として処置中に立ち会い、麻酔の実施には関与しません。 すべての患者は、施設のプロトコルに従って、前投薬として手術の前夜と朝に5〜10mgの経口ジアゼパムを受け取ります。 患者を手術台に移した後、患者は生理食塩水 100 ml/hr (1-2 ml/kg/hr) で開始されます。 定期的な生理学的モニタリングが開始されます(パルスオキシメトリー、心電図、非侵襲的血圧モニタリング)。 BIS(バイスペクトル指数)は使い捨てセンサー(アスペクトメディカルシステム株式会社)で取得します。 MA USA) を患者の額に取り付けます。 患者は、導入前に 0.15 mg/kg の硫酸モルヒネを 3~5 mg のアリコートで受け取ります。その間、留置動脈カニューレ、中心静脈ライン、および肺動脈カテーテル (必要と思われる場合) が挿入されます。
導入前に、患者はフェンタニル 3μg/kg を 3 分間にわたって投与されます。 自動モードでは、IAADS は、患者の体重、リスク状況、および目標 BIS 値に応じて、初回およびその後のプロポフォール注入速度を自動的に計算および滴定します。これは、40 ~ 60 の範囲のすべてのケースで 50 に設定されます。 手動グループでは、プロポフォールの注入速度は、BIS を 40 ~ 60 以内に維持することを目的として、患者の体重、および目標 BIS 50 に応じて担当の麻酔科医によって決定されます。 意識喪失(LOC)後、患者は0.1mg / kgの臭化ベクロニウムを受け取り、4分後に挿管されます。
気管内チューブの正しい位置を確認した後、サークル システムが閉じられます。 対照群では、イソフルラン注入は、所定の速度で円の呼気肢に開始されます。 回路内のイソフルラン濃度は、指定された BIS 値を達成するために 10 分間にわたって徐々に構築されます。 イソフルラン麻酔中、患者は 100% 酸素で換気されます。 フレッシュガスフローは 500ml/min で開始され、呼気終末 CO2 濃度が 30 ~ 35 mmHg を維持するように換気が設定されます。 ベローズの不完全な充填によって判断されるようにフレッシュガスフローが不十分な場合、フローは最大 1000 ml/min まで 100 ml/min ずつ徐々に増加されます。 それでも漏れがある場合、研究は中止され、患者はより高い流量で換気されます。 したがって、患者は回路の呼気肢に注入されたイソフルランで維持されます。 鎮痛は、皮膚切開、胸骨切開および心肺バイパス(CPB)の開始前に、1μg/kgのさらなるボーラスを伴うフェンタニル1μg/kg/時の注入によって維持される。 筋肉の弛緩は、臭化ベクロニウム50μg/kg/hrの持続注入で維持されます。 誘導の 30 分後、血液ガス、活性化凝固時間 (ACT)、および血糖値のベースライン値を得るために、動脈サンプルが採取されます。 患者は 3 mg/kg ヘパリンのボーラスを受け取り、ACT を 480 秒以上に上げます。 より低い値の場合、雄牛および同僚のヘパリンの用量反応曲線に従って、ヘパリンのさらなるボーラスが注入されます。
手動グループでは、気管内チューブの配置を確認した後、サークル システムを閉じ、新鮮なガスの流れを 1000ml/min で開始します。 吸入麻酔薬は、イソフルラン用の Fluotech 7 気化器 (Datex ohmeda) によって送達されます。 最初のダイヤル設定は 3% で開始され、5 分後、フローは 500 ml/分に減少し、イソフルラン濃度は麻酔科医によって滴定され、BIS が 50 に維持されます。 BIS を 50 に維持するためにダイヤル設定を増減し、ヴェポライザーのダイヤル設定を変更した回数を記録します。 プロトコルの残りの部分は、上記のコンピューター制御グループと同様です。
CPB の開始後、動脈血ガス、ACT、血糖値を 30 分ごとに測定します。 O2 の動脈分圧 300 ~ 400 mmHg、ACT > 480 秒、および血糖値 < 180 mg/dl は、バイパス期間を通じて維持されます。 心肺バイパスが正常に完了した後、ヘパリンは硫酸プロタミンと拮抗します。
平均動脈圧がベースラインの 25% を超えるか、心拍数が 100 回/分またはベースラインの 25% を超えるエピソードの間、鎮痛剤としてフェンタニル 1μg/kg が追加されます。 BIS < 50 の持続性高血圧または頻脈の場合、ニトログリセリン注入が開始され、血圧を制御するために滴定されます。心拍数 (HR) を制御するために、エスモロール (最大 0.5mg/kg IV) を投与します。 同様に、正常血液量の存在下で平均動脈圧がベースラインの 25% 未満に低下した場合、最初にフェニレフリンを 0.5 μg/kg のボーラスで使用します。 2μg/kgの累積フェニレフリン投与後の持続性低血圧については、ドーパミン注入を開始し、MAPをベースラインの25%以内に維持するように滴定する。 同様に、HRが45拍/分未満に低下した場合、他の治療可能な原因を除外した後、硫酸アトロピン(10μg/kg IVボーラス)が投与されます。
CPB 中、患者はプロポフォール注入に移行します。これは、CPB 中にフレッシュガスを供給するための機器が大量のフレッシュガスフローを必要とし、現在循環システムが不可能であるためです。 MAP は 50 ~ 80 mmHg に維持され、これらの制限からの逸脱は、フェニレフリンボーラスまたはニトロプルシドナトリウム注入で治療されます。 プロポフォールは、BIS 50 を維持するために、コンピューター制御グループでは IAADS に従って、手動グループでは手動で投与されます。
CPB 終了の 5 分後、患者はイソフルランに戻されます。 コンピューター制御グループでは、設定された BIS に対する回路内の濃度が 10 分で達成されます。 手動制御グループでは、ダイヤル設定は 3% で開始され、BIS に従って滴定されます。 新鮮なガスの流れは、CPB の開始前に同じ速度で維持されます。
皮膚閉鎖の終わりに、イソフルラン、フェンタニル、およびベクロニウムが停止され、研究プロトコルが終了します。 患者は、術後鎮静のためにプロポフォール注入に移行し、選択的人工呼吸のために筋弛緩薬に拮抗することなく、麻酔後のケアユニットに移行します。 患者は、抜管の標準基準を満たす場合に抜管されます。 すべての患者は、手術後24時間まで血行動態の安定性と血液ガスの維持について継続的に監視されます。 患者は、ブライスと同僚から修正され、ノードストロームによって記述された、意識的な認識のために構造化されたインタビューを受けます。麻酔後のケアユニットからの退院時、手術の翌日、および約1週間後。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Chandigarh、インド、160012
- Post Graduate Institute of Medical Education and Research
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- 米国麻酔学会の身体状態 2-4
- 全身麻酔下の選択的開胸手術
- 心肺バイパス(CPB)が必要
除外基準:
- 体重 理想体重の±30%
- 神経障害
- 向精神薬の使用
- 重度の狭窄弁病変
- 重度の肺動脈高血圧症
- ファロー修復およびその他のチアノーゼ性心疾患のテトロロジー。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ:マニュアル
手動グループでは、Tech 7 ベーポライザーを使用してイソフルランを投与しました。
ダイヤル設定は、麻酔中に 50 の BIS を達成および維持するために、麻酔科医によって制御されました。
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麻酔を送達するためのイソフルラン投与は、Tec 7 気化器を介して従来どおり行われ、バイスペクトル インデックスを 50 に維持します。
他の名前:
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実験的:IAADSグループ
このグループでは、液体イソフルランは、IAADS システムによって制御されるシリンジ ポンプを使用して回路に注入されました。
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麻酔を維持するためのイソフルラン投与は、シリンジ ポンプを使用した麻酔回路への注入 (注入技術) によって行われます。
イソフルランの送達速度は、制御アルゴリズムを使用するコンピューターによって調整されます。
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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バイスペクトル インデックスが 50 のターゲット BIS の 10 以内に留まる時間の割合
時間枠:約8時間
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イソフルラン (全身麻酔薬) が研究集団に投与されている間、麻酔の深さは推奨範囲 (BIS で測定) に維持されました。
パーセンテージで表されるこの値は、主要な結果です。
BIS は、脳波の統計的 (バイスペクトル) 分析から得られる麻酔深度の客観的な尺度です。
BIS の範囲は 0 ~ 100 です。
覚醒状態の 100 から、鎮静と麻酔により低い値まで単調に減少します。
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約8時間
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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メディアン パフォーマンス エラー (MDPE)
時間枠:約8時間
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目標 BIS のパーセンテージとして表される麻酔深度 (BIS) の測定値と目標値の差は、30 秒ごとのパフォーマンス エラーとして計算されます。
この値は「+」または「_」のいずれかで、観測された測定値がターゲットを上回っているか (オーバーシュート-+)、ターゲットを下回っているか (アンダーシュート-_) を示します。
イソフルラン麻酔中のすべてのパフォーマンス エラーの中央値は、パフォーマンス エラーの中央値であり、システムのバイアスの尺度です。
この結果は、参加者ごとのパフォーマンス エラーの中央値の平均として表されます。
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約8時間
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中央絶対性能誤差 (MDAPE)
時間枠:約8時間
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パフォーマンス エラーの絶対値の中央値 (エラーの方向を考慮しない) は、メディアン絶対パフォーマンス エラーです。
この結果は、調査対象のシステムのエラーまたは不正確さの規模を測定します。
値が低いほど、システムがより正確であることを示します。この結果は、参加者ごとの絶対パフォーマンス エラーの中央値の平均として表されます。
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約8時間
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ぐらぐらする
時間枠:約8時間
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ぐらつきは、パフォーマンス エラーの個人内変動を測定します。麻酔中の個々のパフォーマンス エラーと各参加者のパフォーマンス エラーの中央値との差の中央値は、その参加者のぐらつきです。
参加者ごとの平均値は、結果測定で示されます。
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約8時間
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心拍数が術前ベースラインの 25% 以内に留まった時間の割合
時間枠:約8時間
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研究集団にイソフルラン(全身麻酔薬)を投与した期間中、心拍数が術前のベースライン値の 25% 以内に留まった期間。
この値はパーセンテージで表されます。
この結果は、参加者ごとの時間の割合の平均として表されます。
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約8時間
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平均動脈圧が術前ベースラインの 25% 以内に留まった時間の割合
時間枠:約8時間
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研究集団にイソフルラン(全身麻酔薬)を投与している間、平均動脈圧が手術前のベースライン値の 25% 以内に維持されていた期間。
この値はパーセンテージで表されます。
この結果は、参加者ごとの時間の割合の平均として表されます
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約8時間
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術中認識
時間枠:約3日
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術後に評価したときに術中の出来事を思い出すことができた患者の数。
これは、構造化されたプロトコルによって評価されました
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約3日
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フェンタニル使用
時間枠:約8時間
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処置中に使用されたフェンタニルの総量。
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約8時間
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使用される術中アドレナリン
時間枠:約8時間
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処置中に使用されるアドレナリンの量
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約8時間
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術中フェニレフリン使用
時間枠:約8時間
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手順中に使用されるフェニレフリンの量。
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約8時間
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Puri GD, MBBS MD PhD、Post Graduate Institute of Medical Education and Research
- 主任研究者:Sethu Madhavan, MBBS、Post Graduate Institute of Medical Education and Research
- 主任研究者:Preethy J Mathew, MBBS, MD、Postgraduate Institute of Medical Education and Research
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Varvel JR, Donoho DL, Shafer SL. Measuring the predictive performance of computer-controlled infusion pumps. J Pharmacokinet Biopharm. 1992 Feb;20(1):63-94. doi: 10.1007/BF01143186.
- Locher S, Stadler KS, Boehlen T, Bouillon T, Leibundgut D, Schumacher PM, Wymann R, Zbinden AM. A new closed-loop control system for isoflurane using bispectral index outperforms manual control. Anesthesiology. 2004 Sep;101(3):591-602. doi: 10.1097/00000542-200409000-00007.
- Agarwal J, Puri GD, Mathew PJ. Comparison of closed loop vs. manual administration of propofol using the Bispectral index in cardiac surgery. Acta Anaesthesiol Scand. 2009 Mar;53(3):390-7. doi: 10.1111/j.1399-6576.2008.01884.x.
- Puri GD, Kumar B, Aveek J. Closed-loop anaesthesia delivery system (CLADS) using bispectral index: a performance assessment study. Anaesth Intensive Care. 2007 Jun;35(3):357-62. doi: 10.1177/0310057X0703500306.
- Madhavan JS, Puri GD, Mathew PJ. Closed-loop isoflurane administration with bispectral index in open heart surgery: randomized controlled trial with manual control. Acta Anaesthesiol Taiwan. 2011 Dec;49(4):130-5. doi: 10.1016/j.aat.2011.11.007. Epub 2011 Dec 22.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (見積もり)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (見積もり)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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