完全静脈麻酔 (ACTIVA) の自動制御 (ACTIVA)
総静脈麻酔の自動制御: フィードバック変数としてバイスペクトル インデックスを使用したプロポフォールとレミフェンタニルの閉ループ送達
この研究は、TIVA (全静脈内麻酔) における麻酔薬の自動投与のための閉ループ制御システムの臨床評価に関するものです。
実験の目的は、研究中の制御システムが信頼性が高く、安全で、適用可能であり、最適な麻酔レベルを誘導および維持できることを実証することです。
調査の概要
詳細な説明
この臨床研究は、クローズドループ麻酔の原則に従って、全身麻酔中の静脈内薬剤の注入のためのACTIVA制御ソフトウェアのアプリケーションで構成されています。
実験の目的は、ACTIVA ソフトウェアによって制御される麻酔薬の注入システムの信頼性、安全性、および適用性を評価し、全身静脈麻酔の導入および維持中の自動制御システムの臨床評価を実施することです。 登録された患者にとっての利点は、導入段階と維持段階での麻酔の安定性の向上に関連している可能性があります。 注入と催眠レベルの一定の閉ループ制御は、低血圧エピソードの発症を減らすことにより、全身麻酔が患者に与える血行動態への影響も減らすことができます。
登録された患者は、研究者の絶え間ない監督の下で閉ループ麻酔を受けます。 使用される麻酔薬は、全身静脈麻酔に推奨されるプロポフォールとレミフェンタニルです。
医療機器の識別と説明:
臨床調査の医療機器オブジェクトは、全身静脈麻酔中の麻酔薬の注入を制御するために開発されたACTIVA制御ソフトウェアで構成されています。 ACTIVA ソフトウェアは、患者に対する一定かつ最適なレベルの麻酔の導入と維持を可能にする閉ループ システムに従って、麻酔薬の注入を最適化するために開発されました。 ACTIVA 制御ソフトウェアは、パーソナル コンピューター (PC) にインストールされます。
麻酔のレベルは、催眠の深さを測定するバイスペクトル インデックス (BIS) に従って測定されます。 BIS の測定を通じて、麻酔薬の投与は ACTIVA ソフトウェアによって自動的に調整され、ソフトウェアに統合されたグラフィック インターフェイスを通じて麻酔科医によって常に監視されます。
デバイスが意図されている集団は、全身麻酔が必要な手術を受ける患者で構成されており、静脈麻酔が有利な場合があります。
操作中、ACTIVA ソフトウェアは、グラフィカル ユーザー インターフェイスを介して麻酔科医が選択した望ましい BIS レベルを維持し、プロポフォールとレミフェンタニル麻酔薬の適切な注入速度をシリンジ ポンプに伝えます。 ACTIVA ソフトウェアは、ポンプおよび BIS 監視システムとシリアル接続で通信します。 これらの接続は、使用される計測器にネイティブです。したがって、使用されている医療機器にはいかなる種類の変更や操作も加えられていません。
閉ループ麻酔:
閉ループ システムは、フィードバックの原理に基づいて動作する自動制御システムとして定義できます。 その主要な要素は、制御対象のシステム、測定デバイス (センサー)、コントローラー、およびアクチュエーターです。 センサーは制御変数 (システム出力) を測定し、これを目的の設定値と比較します。 後者と出力の差は、エラーとして定義され、制御変数 (システム入力) の値を計算するために使用されます。
閉ループ麻酔の場合、制御されるシステムは患者と同一視され、アクチュエータはシリンジ ポンプによって表され、制御変数は BIS に対応し、制御変数は薬剤の注入速度によって表されます。
使用されるコントローラーは比例積分微分 (PID) であり、誤差信号と制御変数を 3 つの定数 (Kp、Ti および Td) によって関連付け、誤差の現在の値を考慮した薬物の正しい注入を可能にします ( 比例アクション)、エラーの過去の値 (積分アクション)、およびエラーの将来の値の進行 (微分アクション)。 これらの 3 つの定数は、適切に調整されていれば、優れた性能と堅牢性を備えたコントローラーを得ることができます。 ACTIVA システムでは、これらの定数のキャリブレーションは、シミュレーションで実行された最適化手法によって実行されました。
麻酔科医は、薬剤注入の開始と終了を制御できるグラフィカル ユーザー インターフェイスを備えた PC を自由に使用でき、システムと対話できるコマンドがあります。 グラフィカル インターフェイスは、制御システムの正常な機能に関するインジケータも報告します。 ACTIVA ソフトウェアの誤動作の場合、患者監視システムが変更または損傷を受けることはなく、注入ポンプは手動モードで動作し続けます。 システムの誤動作がなくても、麻酔科医が適切であると判断した場合、手動制御への切り替えはいつでも可能です。
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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Brescia、イタリア、25123
- Azienda Socio Sanitaria Territoriale Degli Spedali Civili Di Brescia
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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
説明
包含基準:
- -待機的手術のために静脈内全身麻酔を受ける成人患者
除外基準:
- 18歳未満の患者
- 同意が得られない患者
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
- 主な目的:処理
- 割り当て:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:アクティバ
ACTIVA 閉ループ麻酔制御システム
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ACTIVA 自動制御システムによる完全静脈麻酔
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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催眠術の適切性の深さ
時間枠:麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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催眠の適切性の深さは、登録された各患者について、バイスペクトル指数スケール (BIS) が 40 ~ 60 の推奨範囲内に維持される維持期間のパーセンテージを評価することによって評価されます (BIS [40,60])。 結果の尺度は、研究に登録されたすべての患者に対して計算されたこれらのパーセンテージの中央値として定義されます。 研究に登録されたすべての患者について計算された、BIS が 40 未満 (BIS<40) に保たれる麻酔維持期間のパーセンテージの中央値も指定されます。 維持期間は、麻酔導入の終了から手術の終了時に自動制御がオフになるまでの期間です。 麻酔導入の終了は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持される瞬間として定義されます。 BIS の範囲は 0 (脳活動の不在) から 100 (患者が完全に覚醒している) です。 |
麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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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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システムが機能不全を示した参加者の数
時間枠:自動制御を開始した瞬間から手術終了時に自動制御をオフにするまでの麻酔時間は平均 2 時間です。
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ACTIVA システムが機能不全を示した参加者の数。
結果は表に表示され、各行は機能不全のタイプと、その特定のタイプの機能不全が発生した参加者の数を示します。
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自動制御を開始した瞬間から手術終了時に自動制御をオフにするまでの麻酔時間は平均 2 時間です。
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特定のスコアを獲得した参加者の数として表される実験者の満足度
時間枠:自動制御を開始した瞬間から手術終了時に自動制御をオフにするまでの麻酔時間は平均 2 時間です。
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ACTIVA システムの 3 つの側面に関する実験者の満足度。 1 つ目は、ACTIVA ソフトウェアとその注入システムの使いやすさです。 2 番目の側面は、麻酔導入段階での ACTIVA システムの動作です。 3 番目の側面は、麻酔維持段階中の ACTIVA システムの動作です。 各側面の満足度は、実験者が 0 (非常に不満足) から 10 (非常に満足) までの範囲のスコアを割り当てることによって表されます。 したがって、値が大きいほど、結果が良好であることを表します。 使用されるスコアリング スケールは 3 つの側面のそれぞれで同じであることに注意してください。 結果は、評価された側面ごとに 1 行ずつ、3 行に分かれた表で報告されます。 各行は、0 から 10 までのスコアを表す 11 のカテゴリに分割されています。 カテゴリごとに、実験者がその特定のスコアを表現した患者の数が示されます。 |
自動制御を開始した瞬間から手術終了時に自動制御をオフにするまでの麻酔時間は平均 2 時間です。
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心拍数に対する薬物送達の影響
時間枠:麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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心拍数に対する薬物送達の影響は、登録された各患者について、心拍数 (HR) が毎分 50 ~ 100 拍の範囲内に維持される麻酔維持時間の割合 (HR [50,100]) を評価することによって評価されます。 )。 結果の尺度は、研究に登録されたすべての患者に対して計算されたこれらのパーセンテージの中央値として定義されます。 研究に登録されたすべての患者に対して計算された、HR が 50 未満 (HR < 50) に保たれる麻酔維持期間のパーセンテージの中央値も指定されます。 維持期間は、麻酔導入の終了から手術の終了時に自動制御がオフになるまでの期間です。 麻酔導入の終了は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持される瞬間として定義されます。 |
麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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平均動脈圧(MAP)に対する薬物送達の影響
時間枠:麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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平均動脈圧(MAP)に対する薬物送達の影響は、登録された各患者について、非侵襲的に測定されたMAPが65〜110 mmHgの範囲内に維持される麻酔維持期間を評価することによって評価されます(MAP [65,110])。 。 結果の尺度は、研究に登録されたすべての患者に対して計算されたこれらのパーセンテージの中央値として定義されます。 研究に登録されたすべての患者について計算された、MAP が 65 未満 (MAP<65) に保たれる麻酔維持期間のパーセンテージの中央値も指定されます。 維持期間は、麻酔導入の終了から手術の終了時に自動制御がオフになるまでの期間です。 麻酔導入の終了は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持される瞬間として定義されます。 MAPは拡張期血圧+1/3(収縮期血圧-拡張期血圧)として定義されます。 |
麻酔中は、BIS が初めて 60 未満に低下し、その後 30 秒間その状態が維持された瞬間から、自動制御がオフになる時点 (維持期間) まで、平均 2 時間です。
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術後の心拍数の安定性
時間枠:麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の心拍数は、心拍数を毎分拍数 (bpm) で測定することによって評価されます。
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麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の平均動脈圧 (MAP) の安定性
時間枠:麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の平均動脈圧 (MAP) の安定性は、膨張可能なカフを介して電子血圧計を使用して MAP を非侵襲的に測定することによって評価されます。 平均動脈圧(MAP)は、拡張期圧 + 1/3(収縮期圧 - 拡張期圧)として定義されます。 |
麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の鎮静を特定のスコアを得た参加者の数として表す
時間枠:麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の鎮静は、鎮静スコアスケールによって評価されます。
0 (完全に覚醒) から 3 (完全に鎮静) までの 3 段階のスケールです。
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麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の吐き気と嘔吐 (PONV) を特定のスコアを受けた参加者の数として表す
時間枠:麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の吐き気と嘔吐は、Bellville PONV スケールによって評価されます。
0 (吐き気と嘔吐なし) から 3 (嘔吐あり) までの 3 段階評価です。
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麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の鎮痛を特定のスコアを得た参加者の数として表す
時間枠:麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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術後の鎮痛は、10 段階の数値評価スケール (NRS) を使用して評価されます。
これは、0 (痛みなし) から 10 (最大の痛み) までの 10 点スケールです。
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麻酔終了(手術室退室、回復室入室、回復室退室)、手術後6時間後、手術後24時間後。
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Massimiliano Paltenghi, MD、Azienda Socio Sanitaria Territoriale Degli Spedali Civili Di Brescia
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Padula F, Ionescu C, Latronico N, Paltenghi M, Visioli A, Vivacqua G. Optimized PID control of depth of hypnosis in anesthesia. Comput Methods Programs Biomed. 2017 Jun;144:21-35. doi: 10.1016/j.cmpb.2017.03.013. Epub 2017 Mar 18.
- Merigo L, Beschi M, Padula F, Latronico N, Paltenghi M, Visioli A. Event-Based control of depth of hypnosis in anesthesia. Comput Methods Programs Biomed. 2017 Aug;147:63-83. doi: 10.1016/j.cmpb.2017.06.007. Epub 2017 Jun 23.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
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 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
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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