實施全麻醉是一項復雜的任務,需要麻醉醫生富的經驗和高度的專注力,以確保麻醉劑量既不過也不過多。為了解決這個難題,科學家們研發出一種自系統,可以據病人的腦電波來不斷調整麻醉劑量。這項技可以有效地避免病人在手過程中蘇醒或出現認知問題和心力衰竭等副作用。

為了實現這一目標,閉環麻醉給藥系統(CLAD)被引。這些系統通過持續監測病人的生命征,并據目標范圍自調整注設定劑量麻醉劑的速度,以確保生命征的穩定。然而,早期開發的CLAD系統并沒有通過腦電波真正監測病人的意識狀態。

為了解決這個問題,麻省理工學院的埃默里-布朗教授與麻省總醫院的同事合作,開發出了一種能夠監測病人意識狀態的系統。這個系統利用計算機模型據特定個的生理特征,通過監測局部場電位(LFP)功率的波來確定病人的意識狀態。LFP是神經元產生的電信號,其功率神經活的尖峰決定,而尖峰的變化可以預測人是醒著還是睡著。

在一系列九次實驗中,每次實驗持續125分鐘,這個系統功地讓兩只恒河猴在兩種所需的昏迷程度之間來回轉換。通過每20秒一次調整麻醉藥異丙酚的劑量,系統能夠確控制猴子的意識狀態。

盡管目前這項技仍需進一步研究,但研究人員希最終能夠借助腦電圖帽獲取簡單的腦電波讀數,并實現對人類意識狀態的準確控制。這項研究的相關論文最近發表在《PNAS Nexus》雜志上,為進一步改善全麻醉的安全和效果提供了有益的思路。