在非人类灵长类动物中对麻醉状态的闭环控制
Sourish Chakravarty1,2, Jacob Donoghue1,3,4, Ayan S Waite1,2
1The Picower Institute for Learning and Memory, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA 02139, USA.
PNAS nexus
|November 3, 2023
概括
研究人员开发了一种非人类灵长类动物的闭环麻醉输送 (CLAD) 系统. 该系统可靠地实时控制麻醉引起的无意识,为人类临床试验铺平了道路.
科学领域:
- 麻醉学 麻醉学
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在全身麻醉期间失去意识可以使用实时电脑电图 (EEG) 处理来监测.
- 闭环麻醉输送系统 (CLAD) 提供了精确控制失意识水平,改善了手术内患者的管理.
- 在动物模型中缺乏测试是FDA批准人类使用CLAD系统的障碍.
研究的目的:
- 实施和测试一种非人类灵长类动物 (NHP) CLAD 系统,用于控制麻醉引起的无意识.
- 解决在人类应用之前对CLAD系统进行动物模型测试的关键需求.
主要方法:
- 利用局部场势 (LFP) 记录系统来监测大脑活动.
- 纳入了用于麻醉管理的propofol药理动力学和药理动力学模型.
- 采用线性二进制集成控制器,通过可编程输液系统调节LFP功率 (20-30 Hz).
主要成果:
- 在两个NHP的9个实验中,NHP CLAD系统在长时间内 (18小时45分钟) 精确控制了无意识水平.
- 在两个不同的125分钟动态目标轨迹上演示实时控制.
- 实现了与以前的CLAD系统报告相比或优于系统性能.
结论:
- 一个NHP CLAD系统可以可靠,准确地实时控制麻醉引起的无意识.
- 这项研究为CLAD系统的设计和测试提供了关键数据.
- 这些发现确立了推动CLAD技术向人类临床试验迈进的重要步骤.


