Diseño de un modelo de paciente virtual en anestesia general

Rodríguez Borreguero, Beatriz (2021). Diseño de un modelo de paciente virtual en anestesia general. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño de un modelo de paciente virtual en anestesia general
Author/s:
  • Rodríguez Borreguero, Beatriz
Contributor/s:
  • Rodríguez Herrero, Agustín
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: February 2021
Subjects:
Freetext Keywords: Anestesiología; Pacientes virtuales
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La práctica de la anestesiología en la aplicación de la anestesia general requiere de una alta precisión en la administración de los fármacos con el objetivo de obtener una inducción rápida y segura, evitar los despertares intraoperatorios durante la cirugía, acelerar la recuperación del paciente y evitar los efectos adversos. Actualmente, durante una intervención quirúrgica es el anestesiólogo quien, de forma manual y en base a su experiencia, induce el estado anestésico en el paciente. Los modelos matemáticos en anestesia general resultan de gran utilidad ya que permiten la simulación de la cinética y la dinámica de los fármacos dentro del cuerpo, así como la demostración de la eficacia de diferentes protocolos anestésicos y la verificación de ciertos comportamientos frente a los actos quirúrgicos. Además, actualmente la investigación en el ámbito de la anestesia apunta al desarrollo de controladores automáticos que permitan administrar los fármacos anestésicos de forma individualizada a cada paciente y, para que dicho desarrollo sea llevado a cabo exitosamente, es necesario obtener un modelo preciso del paciente de forma previa al diseño del controlador. En este trabajo se propone un modelo de paciente virtual en el que se pueden probar protocolos anestésicos en una población de pacientes virtuales. Se propone también un protocolo anestésico que imita la actuación manual del anestesista durante una cirugía y con diferentes escenarios quirúrgicos, y se evalúa cómo el protocolo induce y mantiene el estado anestésico satisfactorio del paciente. Tras analizar los resultados obtenidos en los experimentos realizados, se demuestra la efectividad del modelo de paciente virtual propuesto, sobre el que se pueden aplicar protocolos anestésicos en simulación previos a la práctica clínica. Se demuestra también la eficacia del protocolo anestésico manual diseñado, puesto que ha demostrado ser capaz de inducir y mantener el estado anestésico satisfactorio de los pacientes virtuales, presentando valores de los monitores aceptables en la práctica clínica en pacientes reales. Abstract: The practice of anesthesiology requires high precision in the administration of drugs in order to obtain a rapid and safe induction, avoiding intraoperative awakenings during surgery, accelerating patient recovery and mitigate adverse effects. Currently, during a surgical intervention, it is the anesthesiologist who, manually and based on his experience, induces the anesthetic state in the patient. Mathematical models in general anesthesia are very useful as they allow the simulation of the kinetics and dynamics of drugs within the body, as well as the demonstration of the efficacy of different anesthetic protocols and the verification of certain behaviors. In addition, currently research in the field of anesthesia aims at the development of automatic controllers that allow the administration of anesthetic drugs individually to each patient and, for this development to be carried out successfully, it is necessary to obtain an accurate model of the patient of form prior to controller design. In this work, a virtual patient model is proposed in which anesthetic protocols can be tested in a virtual patient population. An anesthetic protocol is also proposed that imitates the manual intervention of the anesthetist during surgery and with different surgical scenarios, and it is evaluated how the protocol induces and maintains the satisfactory anesthetic state of the patient. After analyzing the results obtained in the experiments carried out, the effectiveness of the proposed virtual patient model is demonstrated, on which anesthetic protocols can be applied in simulation prior to clinical practice. The efficacy of the designed manual anesthetic protocol is also demonstrated, since it has been shown to be capable of inducing and maintaining a satisfactory anesthetic state in virtual patients, presenting values of the monitors that are acceptable in clinical practice in real patients.

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Item ID: 69443
DC Identifier: https://oa.upm.es/69443/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:69443
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 13 Jan 2022 14:19
Last Modified: 13 Jan 2022 14:19
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