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Regelkreisgesteuerte Narkosetiefe bei Propofolapplikation

Verwendung des Bispektralindex als Regelungsgröße

Feedback control of depth of anesthesia during propofol administration

Bispectral index as the controlled variable

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Der Anaesthesist Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Einleitung

Die vorliegende Arbeit beschreibt die klinische Evaluierung eines neuartigen Ansatzes zur regelkreisgesteuerten Propofolapplikation unter Verwendung des Bispektralindex (BIS) als Regelungsgröße während einer total intravenösen Anästhesie im Indexbereich der mittleren bis tiefen Hypnose.

Methode

Es wurden 20 Patienten während total intravenöser Anästhesie mit Propofol und Remifentanil untersucht. Die regelkreisgesteuerte Applikation von Propofol erfolgte durch einen Fuzzy-PD+I-Regler mit einem angestrebten Sollwert von BIS 40.

Ergebnisse

Das Regelungssystem war jederzeit in der Lage, adäquate Anästhesie- und Operationsbedingungen aufrechtzuerhalten. Die Güte der Regelung wurde mit folgenden Parametern beschrieben: „median performance error“ (MDPE; 0,16%, SD ±1,4%), „median absolute performance error“ (MDAPE; 6,9%, SD ±2,8%) und „wobble“ (6,8%, SD ±2,5%).

Schlussfolgerung

Mit der vorgestellten Studie konnte die klinische Praktikabilität in Verbindung mit einer im Vergleich zu bestehenden Systemen hohen Regelungsgüte eines erstmals in einer Fuzzy-PD+I-Struktur implementierten Systems zur Regelung der Hypnosetiefe nachgewiesen werden.

Abstract

Background

The objective of this study was to evaluate the performance of a new system for closed-loop control of propofol administration using the bispectral index (BIS) under total intravenous anesthesia in the index values of middle-to-deep depth of anaesthesia.

Methods

In this study 20 adult patients anesthetized with propofol and remifentanil were investigated. The propofol infusion was carried out using a fuzzy-PD+I controller with a target BIS value of 40.

Results

Closed-loop control was able to provide maintenance of anesthesia and adequate operating conditions for all patients. The following quality control criteria were calculated: median performance error (MDPE; 0.16%, SD ±1.4%), median absolute performance error (MDAPE; 6.9%, SD ±2.8%) and wobble (6.8%, SD ±2.5%).

Conclusion

The present study showed the clinical feasibility of the controller compared to existing devices regarding a high level of quality criteria of a model with an implemented fuzzy-PD+I structure controlling depth of hypnosis.

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Danksagung

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Förderung des Forschungsvorhabens mit dem Thema „Mehrgrößenregelung von neuromuskulärer Blockade und Narkosetiefe in der klinischen Anästhesie“.

Interessenkonflikt

Es besteht kein Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindung mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen. Die Präsentation des Themas ist unabhängig und die Darstellung der Inhalte produktneutral.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie, Universität Rostock, Schillingallee 35, 18055, Rostock, Deutschland

    M. Janda, J. Bajorat, B. Pohl, G.F.E. Nöldge-Schomburg & R. Hofmockel

  2. Institut für Automatisierungstechnik, Universität Rostock, Rostock, Deutschland

    O. Simanski & R. Kähler

Authors
  1. M. Janda
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  2. J. Bajorat
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  3. O. Simanski
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  4. R. Kähler
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  5. B. Pohl
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  6. G.F.E. Nöldge-Schomburg
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  7. R. Hofmockel
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Corresponding author

Correspondence to M. Janda.

Appendix

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PEij=(BISmeasured−BISsetpoint)/BISsetpoint•100

MDPEi=Median {PEij, j=1, …, Ni}

MDAPEi=Median { | PEij |, j=1, …, Ni}

Wobblei=Median { | PEij-MDPEi |, j=1, …, Ni}

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Janda, M., Bajorat, J., Simanski, O. et al. Regelkreisgesteuerte Narkosetiefe bei Propofolapplikation. Anaesthesist 59, 621–627 (2010). https://doi.org/10.1007/s00101-010-1731-9

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00101-010-1731-9

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