离个性化麻醉又近了一步

手术
图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain

麻醉可能是一门精确的科学,但它还不是完全个性化的。麻醉师使用各种方法来为给定的病人计算合适的剂量:例如,临床研究、医学数据库和实验室测量。然而,每个人对麻醉剂的反应都是不同的,在施用麻醉剂之前,没有办法知道这种反应会是什么。

个体化剂量

今天,病人在手术中经常根据他们的反应接受补充剂量的麻醉剂。麻醉师的作用是确保病人不会太早醒来,对手术过程没有记忆,但他们必须使用尽可能少的药物,这通常会对身体造成负担。实际上,补充剂量的使用并不知道患者体内的实际药物浓度是多少。

为了解决这一问题,EPFL工程学院集成系统实验室(LSI)的研究人员与洛桑大学医院(CHUV)和都灵理工大学合作,开发了一种可以测量的系统病人在接受手术时的浓度并相应地调整给药剂量。EPFL工程学院教授桑德罗·卡拉拉(Sandro Carrara)说:“科学家们多年来一直致力于开发可以立即测量麻醉患者血液中化合物浓度的传感器,以便医生可以个性化剂量。”“异丙酚是麻醉中使用的主要化合物之一,但也是最难测量的化合物之一。”

智能注射器

研究人员的设备看起来像一个巨大的注射器。它的针头含有传感器电极,可以测量患者血液中的异丙酚浓度,而传感器的电子设备则包含在一个中央控制盒中。传感器的测量结果通过人工智能进行分析。

得益于机器学习的精确测量

卡拉拉说:“异丙酚很难测量的原因是,它往往会粘在针尖上,扭曲结果。”在最终决定使用机器学习之前,他的团队尝试了各种方法来解决这个问题。法国公立医院临床药理学部门主任、药理学教授蒂埃里·布克林(Thierry Buclin)说:“异丙酚是目前最好的麻醉剂之一,但要让剂量恰到好处可能很复杂。所以一个简单易用的系统可以监测异丙酚的浓度这将是外科手术和重症监护的重大进步。”

LSI的研究人员已经通过人体血液样本的体外测试证实了他们设备的准确性。下一步将进行体内试验。他们的研究结果发表在IEEE生物医学电路与系统汇刊


进一步探索

算法显示了在全身麻醉下测量无意识的准确性

更多信息:Simone Aiassa等人,用机器学习连续监测人体血清中麻醉的智能便携式笔,IEEE生物医学电路与系统汇刊(2021)。DOI: 10.1109 / TBCAS.2021.3067388
引用:向个性化麻醉迈进了一步(2021年5月28日),检索自2021年5月29日//www.puressens.com/news/2021-05-closer-personalized-anesthesia.html
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