Un método analítico para determinar el momento óptimo para la fase de inducción de la anestesia
Autores: Zaitri, Mohamed A.; Silva, Cristiana J.; Torres, Delfim F. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método analítico para determinar el momento óptimo para la fase de inducción de la anestesia
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Solución analítica
Problema de control óptimo en tiempo
Fase de inducción
Anestesia
Modelo farmacocinético/farmacodinámico
Método de disparo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Obtenemos una solución analítica para el problema de control óptimo en el fase de inducción de la anestesia. Nuestra solución se muestra alineada numéricamente con los resultados obtenidos del método convencional de disparo. La fase de inducción de la anestesia se basa en un modelo farmacocinético/farmacodinámico (PK/PD) propuesto por Bailey y Haddad en 2005 para regular la infusión de propofol. Para evaluar nuestro enfoque y compararlo con los resultados existentes en la literatura, examinamos un problema de tiempo mínimo para anestesiar a un paciente. Al aplicar el principio mínimo de Pontryagin, introducimos el método de disparo como un medio para resolver el problema en cuestión. Además, realizamos simulaciones numéricas utilizando el entorno de cálculo MATLAB. Resolvemos el problema de control óptimo en tiempo utilizando nuestro método analítico recién propuesto y descubrimos que la tasa óptima de infusión continua del anestésico y el tiempo mínimo requerido para la transición del estado despierto a un estado anestesiado muestran similitud entre los dos métodos. Sin embargo, la ventaja de nuestro nuevo método analítico radica en su independencia de las condiciones iniciales desconocidas para las variables adjuntas.
Descripción
Obtenemos una solución analítica para el problema de control óptimo en el fase de inducción de la anestesia. Nuestra solución se muestra alineada numéricamente con los resultados obtenidos del método convencional de disparo. La fase de inducción de la anestesia se basa en un modelo farmacocinético/farmacodinámico (PK/PD) propuesto por Bailey y Haddad en 2005 para regular la infusión de propofol. Para evaluar nuestro enfoque y compararlo con los resultados existentes en la literatura, examinamos un problema de tiempo mínimo para anestesiar a un paciente. Al aplicar el principio mínimo de Pontryagin, introducimos el método de disparo como un medio para resolver el problema en cuestión. Además, realizamos simulaciones numéricas utilizando el entorno de cálculo MATLAB. Resolvemos el problema de control óptimo en tiempo utilizando nuestro método analítico recién propuesto y descubrimos que la tasa óptima de infusión continua del anestésico y el tiempo mínimo requerido para la transición del estado despierto a un estado anestesiado muestran similitud entre los dos métodos. Sin embargo, la ventaja de nuestro nuevo método analítico radica en su independencia de las condiciones iniciales desconocidas para las variables adjuntas.