Ytelsesanalyse av hermetisk lukket anestesitilførselssystem

Propofol total intravenøs anestesi (TIVA) er en foretrukket teknikk for å gi induksjon og vedlikehold av generell anestesi (GA). I motsetning til konvensjonelle inhalerte anestesimidler for å opprettholde GA, har propofol TIVA flere fordeler, for eksempel lavere forekomst av postoperativ kvalme og oppkast (PONV), antinociseptiv og antiinflammatorisk virkning, anti-neoplastisk aktivitet, og viktigst av alt, dens miljødisponering (ingen drivhuseffekt); og har derfor potensial til å erstatte inhalerte damp for GA.

Innføringen av målstyrte infusjonspumper (TCI) har muliggjort presisjonskontroll i propofollevering sammenlignet med konvensjonelle manuelt betjente infusjonspumper. I manuelt opererte infusjonspumper regulerer klinikeren infusjonshastigheten for propofol for å oppnå ønsket anestesidybde, mens TCI-pumper leverer propofol ved hjelp av innebygde algoritmer basert på den farmakokinetiske (PK) og farmakodynamiske (PD) profilen til propofol. To av de mest brukte PK-PD-modellene for propofollevering er Marsh-modellen og Schneider-modellen. Mens brukeren i Marsh-modellen kan stille inn ønsket målplasmakonsentrasjon, lar Schneider-modellen brukeren stille inn ønsket måleffektstedkonsentrasjon for å oppnå tilstrekkelig dybde av GA.

I løpet av de siste to tiårene har utviklingen og fremskrittet innen automatiserte anestesitilførselssystemer, spesielt for propofol-administrasjon, gjort propofol-TIVA-levering mer effektiv ved å fjerne det menneskelige grensesnittet som kreves for å justere sanntids propofol-levering, både hastighet og konsentrasjon av propofol. Automatiserte anestesitilførselssystemer leverer propofol basert på konstatering av frontal cortex elektrisk aktivitet som bestemt av det behandlede elektroencefalogrammet, den bispektrale indeksen (BIS) poengsum. Disse enhetene regulerer tilførsel av propofol basert på en tilbakemeldingssløyfe som involverer BIS-skåren (kontrollvariabel) generert av pasienten og propofol-infusjonspumpen (aktuatoren) og forsøker å holde verdiene innenfor et forhåndstildelt område, i samsvar med robust GA-dybde.

Closed loop anesthesia delivery system (CLADS) er et egenutviklet patentert (patent nr. 502/DEL/2003 & US 9 108 013 B2) datastyrt anestesitilførselssystem som fungerer med tilbakemeldingssløyfeinformasjon fremkalt av BIS-overvåking og leverer propofol TIVA til pasienten via en ikke-TCI automatisert infusjonspumpe. Den grunnleggende kontrollalgoritmen er basert på forholdet mellom infusjonshastighetene for propofol og BIS-verdier, tatt i betraktning de farmakokinetiske variablene, slik som legemiddeldistribusjon og clearance. Systemet oppdaterer EEG-dataene hvert 5. sekund og beregner BIS-feilen, en forskjell mellom mål-BIS-verdien og den faktiske BIS-verdien ved å bruke den proporsjonal-integral-deriverte (PID)-kontrolleren. Under anestesi-induksjon oppnås målkonsentrasjonen på en trinnvis måte med BIS-feedback mottatt hvert 5. sekund. Under vedlikeholdsfasen av anestesi, modifiseres propofoltilførselen hver 1-epoke med 30 sekunders varighet. I hver epoke sammenlignes et gjennomsnitt av innledende 3-BIS-verdier (av hvert 5. sekund) og gjennomsnitt av siste 3-BIS-verdier (av hvert 5. sekund), og en trendvurdering foretas. Hvis trenden indikerer økende BIS-verdier, leveres høyere propofolhastighet av infusjonspumpen (aktuatoren) og omvendt. Kontrollalgoritmen implementeres ved hjelp av en personlig datamaskin (PC) med en Pentium 4-prosessor. PC-en kontrollerer kommunikasjonen med infusjonspumpen (Pilot-C, Fresenius, Paris, Frankrike) og vitale tegnmonitoren (AS5, Datex Ohmeda Division, GE Healthcare, Singapore) gjennom RS 232 serielle porter.

CLADS har blitt mye brukt og validert for administrering av propofol TIVA hos pasienter som gjennomgår både hjerte- og ikke-hjertekirurgiske prosedyrer. I en multisentrisk studie om evaluering av anestesilevering av CLADS, ble det vist at CLADS opprettholder anestesidybden med langt mer presisjon sammenlignet med manuell administrering.

En ny kompakt og oppgradert versjon av CLADS (Clarity Medical Private Ltd., Mohali, Punjab India er nå tilgjengelig. Den nye versjonen integrerer anestesidybden samt den hemodynamiske monitoren, kontrolleren, brukergrensesnittet og aktuatorsprøytepumpen i en enkelt, kompakt og brukervennlig modul.

Etterforskerne tar sikte på å gjennomføre en potensiell randomisert pilot for å sammenligne de konvensjonelle CLADS-enhetene med flere tilkoblede enheter med den hermetisk enhetsintegrerte CLADS-versjonen, med hensyn til tilstrekkeligheten av anestesidybden (primært mål); og ytelseskarakteristikk, propofolbehov, hemodynamisk stabilitet, restitusjon fra anestesi og postoperativ sedasjon av leveringssystemene (sekundære mål).