Mikrokontrolör tabanlı bulanık mantık sevofluran anestezisi kontrol sistemi

Abstract

Bulanık Mantık Kontrol, Mikrokontrolörler, Sevofluran Anestezisi Bu çalışmada sevofluran anestezi derinliğinin, hastadan alınan kan basıncı ve nabız bilgilerine bağlı olarak mikrokontrolör tabanlı bir bulanık mantık kontrol sistemi ile kontrolü ele alınmıştır. Sistemin getireceği potansiyel faydalar aşağıdaki gibidir; 1) Hasta güvenliği ve konforunu artırmak, 2) Anestetistin görevlerini azaltarak dikkatini kontrol altında tutması gereken diğer fizyolojik değişkenlere yöneltmek, 3) Anestezik ajan kullanımında optimuma gitmek, 4) Optimum anestezik kullanımıyla çevrenin korunmasına yardımcı olmak, 5) Operasyon maliyetlerini azaltarak ekonomi sağlamak. Sistem, inhülasyon anestezisi için anestetistlerin ilk tercihleri arasında olan, anestezik ajan, sevofluran için tasarlanmıştır. Halojenli bir volatil anestezik olan sevofluran düşük kan gaz eriyirliğine sahip bir ajandır. Bu etki yumuşak ve hızlı bir indüksiyon, yeterli anestezi derinliği ve hızlı ayılmanın olmasını sağlamaktadır. Sevoflurana ait klinik özellikler Bölüm 3.' de anlatılmıştır. Akdeniz Üniversitesi Acil Yardım ve Travma Hastanesi ameliyathanesinde, artroskopi operasyonlarına alınan ve sevofluran anestezisi uygulanan, ASA I ve ASA II grubu hastalardan, 3,5 ay süre ile veri toplanmıştır. Operasyon süresince her beş dakikada bir, kan basıncı, nabız ve uygulanan anestezik ajan oranı bir tabloya kaydedilmiştir. Veri tabanı, kendilerinden operasyon öncesi izin alınan ve çalışma hakkında bilgilendirilen toplam 25 hastadan alınan kayıtlarla oluşturulmuştur. Bulanık kontrol sisteminin üyelik fonksiyonları ve kural tabanı, veri kaynağı bilgilerine bağlı kalarak, uzman doktorların gözetiminde belirlenmiştir. Ucuzluğu, kolay bulunabilmesi ve fonksiyonelliği göz önüne alınarak Microchip firmasının PIC16C71 mikrokontrolörü sistemde kullanılmıştır. Sistemin gerçek değerlere verdiği cevaplar ile kayıtlı cevaplar anestezi uzmanlarınca karşılaştırılmış ve memnun edici bulunmuştur. Bu çalışma, farklı ajan ve farklı risk grubundaki hastalar için, yeni anestezi kontrol sistemlerinin geliştirilmesine kılavuzluk edecektir. Sistem tasarımıyla ilgili tüm detaylar Bölüm 5.' de verilmiştir.

SEVOFLUORANE ANESTHESIA MICROCONTROLLER-BASED FUZZY LOGIC CONTROL SYSTEM (Ph.D.Thesis) Ahmet YARDIMCI SAKARYA UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SUMMARY Key Words: Fuzzy Logic Control, Microcontrollers, Sevofluorane Anesthesia In this study, sevofluorane depth of anesthesia was examined through a microcontroller-based fuzzy logic control system according to the blood pressure and heart rate taken from the patient. The potential benefits of the systems are as follows: 1) To increase patients' safety and comfort, 2) To direct anesthetists' attention to other physiological variables which they have to keep under control by abating their tasks, 3) To make the optimum in the area of anesthetic agent, 4) To help protect the environment by using optimum anesthetic agent, 5) To economize by lessening the costs of an operation. This system was designed for anesthetic agent, sevofluorane, which is among the first choices of anesthetists for inhalation anesthesia. Sevofluorane is a halogenated volatile anaesthetic with a low blood gas solubility. This facilitate smooth and rapid induction of anesthesia, allow easear titration of anesthetic dose to the desired effect during the maintenance period and permit rapid emergency and recovery at the end of the anesthesia. The clinic properties of sevofluorane was depicted in Chapter 3. In Akdeniz University, in the operating room of the Emergency and Trauma Hospital, for three and a half months, data were collected from the ASA I and ASA II patients, who underwent an arthroscopy operation, and who were administered sevofluorane. During the operation every five minutes the blood pressure, the heart rate, and the rate of anesthetic agent were recorded. The data base was constructed of the records from a total of 25 patients who were asked permission in advance of the operation and were informed about the study. The membership functions and the rule base of the fuzzy logic system were determined under the inspection of specialists by abiding by the data base information. PIC16C71 microcontroller of Microchip firm was used in the system owing to its cheap price, functionality and its easy availability. The responses of the system to the real values were compared by some anesthesia specialists and they were satisfactory. This study will serve as a guide in developing new anesthesia control systems for patients who are in different agent and different risk groups. All the details concerning the system design were given in Chapter 5. XIV