Modeliranje učinkov propofola na globino zavestiJovanović, Boris (Avtor) Karer, Gorazd (Mentor) anestezijaEEGfarmakokinetični modelfarmakodinamični modelindeks BISAnestezija je nadzorovan medicinski postopek, pri katerem z uporabo zdravil dosežemo začasno izgubo zavesti, občutka bolečine in drugih telesnih funkcij, kar omogoča varno izvajanje kirurških ali diagnostičnih posegov. Eden ključnih ciljev splošne anestezije je vzdrževanje ustrezne globine anestezije, ki vključuje stanje hipnoze (izgube zavesti), analgezije (protibolečinskosti) in mišične relaksacije. Globina hipnoze se pogosto spremlja z EEG-osnovanim bispektralnim indeksom, ki podaja vrednosti med 0 in 100, pri čemer vrednosti med 40 in 60 veljajo za optimalno globino anestezije, medtem ko višje vrednosti kažejo na možno zbujanje, nižje pa na pregloboko anestezijo ali supresijo možganske aktivnosti. Za boljše razumevanje in vodenje anestezije se uporabljajo matematični modeli, ki opisujejo potek zdravila po telesu (farmakokinetika) in njegov vpliv na telo (farmakodinamika). Takšno modeliranje omogoča simulacije in napoved odziva pacienta na dano zdravilo. Eden najpogosteje uporabljenih anestetikov je propofol, ki deluje hitro in se pogosto uporablja pri popolni intravenski anesteziji. Pri tem se pogosto uporablja algoritem ciljno krmiljene infuzije, ki na podlagi farmakokinetičnega modela (npr. Schniderjev model) izračuna potreben pretok zdravila za dosego želene koncentracije v biofazi, torej v možganih. Cilj tega diplomskega dela je raziskati fleksibilnost Schniderjevega modela, ki se v praksi pogosto uporablja v ciljno krmiljenih črpalkah za izračun profila pretoka zdravila. S spreminjanjem vseh parametrov tako v farmakokinetičnem modelu kot tudi v farmakodinamičnem smo želeli pokazati, kako dobro dosežemo ujemanje vrednosti indeksa BIS z dejanskimi podatki. S tem postopkom prileganja modela podatkom smo želeli pokazati, da v primeru naših meritev lahko določene parametre zanemarimo in posledično poenostavimo klasično shemo farmakokinetičnega modela, pri čemer smo bili vseskozi pozorni na to, da ne porušimo dinamike, ki je določena z originalnim Schniderjevim modelom. Za dosego cilja raziskave smo uporabili dva matematična modela, in sicer enega za opis farmakokinetike propofola na tarčni prostor in drugega za opis farmakodinamike propofola na indeks BIS v odvisnosti od koncentracije zdravila v biofazi. Izbrana modela smo optimizirali glede na naše meritve in smo ju implementirali in simulirali v programskem okolju MATLAB. Naše simulacije so pokazale, da se pri odstranitvi določenih parametrov farmakokinetičnega modela lahko znebimo enega prostora, ki opisuje slabo prekrvavljena tkiva v človekovem organizmu, pri čemer ne porušimo dinamike samega sistema, pač pa s tem pokažemo, da je originalni Schniderjev farmakokinetični model v kontekstu obravnavane populacije preparametriziran, kar odpira možnosti za njegovo poenostavitev pri uporabi v specifičnih kliničnih ali raziskovalnih scenarijih. Rezultati raziskave tako prispevajo k razumevanju kompleksnosti in omejitev Schniderjevega modela ter nakazujejo možnosti za njegovo prilagajanje ali poenostavitev glede na konkretne klinične podatke. V prihodnje bi takšne poenostavitve lahko pripomogle k bolj učinkoviti individualizaciji anestezije ali uporabi v realnočasovnih sistemih za vodenje anestezije.20262026-01-22 07:25:01Diplomsko delo/naloga178244VisID: 62904COBISS_ID: 267851779sl