Optimierung der Dosierung volatiler Anästhetika auf der Grundlage pharmakokinetischdynamischer Modelle

Zusammenfassung

Die quantitativen Aspekte der Dosierung volatiler Anästhetika wurden bisher vornehmlich im geschlossenen Narkosesystem zur Erzielung und Aufrechterhaltung konstanter alveolärer Konzentrationen untersucht. Es wird eine systematische Methode beschrieben, die Dosierung bei beliebigem Frischgasfluß auf der Grundlage eines pharmakokinetischen Modells zu bestimmen, sowie anhand einfacher physiologischer Kenngrößen die Parameter des Modells dem individuellen Patienten anzupassen. Das pharmakokinetische Modell wird durch ein pharmakodynamisches Modell, welches die Wirkung der volatilen Anästhetika Isofluran, Enfluran und Halothan auf das EEG beschreibt, ergänzt. Der Median des EEG-Powerspektrums dient als monoparametrisches Korrelat der Narkosetiefe. Eine systemtheoretische Betrachtung der gekoppelten Teilsysteme Narkosegerät und Patient erlaubt die Begründung einer interaktiven Dosierungsform, die die Möglichkeit bietet, die Dosierung den unterschiedlich schmerzhaften Phasen der Operation optimal anzupassen. Die Implikationen dieser Dosierungsmöglichkeiten für eine Feedback-Steuerung werden diskutiert.

Summary

The quantitative aspects of dosing of volatile anaesthetics to establish and maintain constant alveolar concentrations are in general only discussed in the framework of closed circuit anaesthesia. A systematic approach to determine the appropriate dosage for arbitrary flows on the basis of pharmacokinetic models and to adjust the parameters of the model to the individual patient is described. A pharmacodynamic model of the volatile agents isoflurane, enflurane and halothane based on the electroencephalogram is worked out and added to the kinetic model. The median of the EEG power spectrum serves as a monoparametric correlate of depth of anaesthesia. A system theoretic consideration of the coupled subsystems, anaesthesia machine and patient, enables the establishment of interactive dosing strategies, thus offering the possibility of adapting dosage to the different painful phases of surgery. The implications of these dosing strategies for feed back control of anaesthesia by electroencephalographic means are discussed.