Estimation of Initial Dose of Propofol Used in General Anesthesia with Fuzzy Logic

Abstract

Fuzzy logic is the type of logic that defines correctness, error and rating of classical logic. It assists specialists in healthcare sector in solving various problems. Initial doses of anesthetic medication prescriptions are given by specialists based on age, weight, height, previous surgical operations and comorbidities. In this study, fuzzy logic is used to estimate propofol initial doses (PID) from common anesthesia medications. It uses fuzzy logic to previse propofol initial doses estimated in kg/mg for general anesthesia depending on age, body mass index (BMI), the American Society of Anesthesiologists’ (ASA) classification of diseases and identifying disease groups. Initial doses are to be calculated without additional medication, assuming no premedication is applied. The rule base is established through assistance of anesthesiologists. Propofol dose values ​​found with fuzzy logic are similar to the values ​​of physicians. Therefore, the fuzzy logic estimator used in this study can support anesthesia specialists.

Keywords

• Fuzzy logic; general anesthesia; propofol; initial drug dose

Genel Anestezide Kullanılan Propofolün Başlangıç Dozunun Bulanık Mantık ile Tahmini

Abstract

Bu çalışmada, en yaygın kullanılan genel anestezi ilaçlarından propofolün, başlangıç dozunun hesaplanmasında bulanık mantık kullanılmıştır. Çalışma bulanık mantık kullanarak girişte hastanın yaş, vücut kitle indeksi (VKİ) ve Amerikan Anestezistler Derneği’nin (AAD) belirlediği hasta sınıfını alarak çıkışta hastaya verilmesi gereken propofol başlangıç dozunu (PBD) kg/mg cinsinden vermektedir. Çalışmada başlangıç dozunun, premedikasyon yapılmadığı varsayılarak ilave ilaç kullanılmadan hesaplanması esas alınmıştır. Birden fazla anestezi uzmanının yardımı alınarak kural tabanı oluşturulmuştur. Çalışma sonunda bulunan propofol doz değerleri uzman doktorların değerlerine oldukça yakın çıkmıştır. Bu sebeple bu çalışmada kullanılan bulanık mantık tahmincisi anestezi uzmanlarına destek sağlayıcı olarak değerlendirilebilir.

Keywords

• genel anestezi,propofol,başlangıç ilaç dozu,bulanık mantık

References

1. [1] L. A. Zadeh, “Fuzzy Sets-Information and Control-1965,” Inf. Control, 1965.
2. [2] T. J.Ross, Fuzzy Logic With Engineering. 2010.
3. [3] J. A. Mendez et al., “Improving the anesthetic process by a fuzzy rule based medical decision system,” Artif. Intell. Med., vol. 84, pp. 159–170, 2018.
4. [4] B. A. Sproule, C. A. Naranjo, and I. B. Türksen, “Fuzzy pharmacology: Theory and applications,” Trends Pharmacol. Sci., vol. 23, no. 9, pp. 412–417, 2002.
5. [5] M. M. Neckebroek, T. De Smet, and M. M. R. F. Struys, “Automated Drug Delivery in Anesthesia,” Curr. Anesthesiol. Rep., vol. 3, no. 1, pp. 18–26, 2013.
6. [6] L. Merigo, F. Padula, N. Latronico, M. Paltenghi, and A. Visioli, “Optimized PID control of propofol and remifentanil coadministration for general anesthesia,” Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., vol. 72, pp. 194–212, 2019.
7. [7] S. Hossein, S. Hosseini, M. Khazaei, Z. A. Khomarlou, and H. Geramipour, “Controlling the Depth of Anesthesia Using Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control Strategy,” vol. 5, no. 16, pp. 2313–2326, 2015.
8. [8] Z. (Esener) Kayhan, Klinik anestezi. Logos, 1997.

9. [9] “TÜRK ANESTEZİYOLOJİ VE REANİMASYON DERNEĞİ (TARD) ANESTEZİ UYGULAMA KILAVUZLARI PREOPERATİF DEĞERLENDİRME,” 2015.
10. [10] G. Anestezİ and İ. İ. V Bolus, “Dr. Gülden KESRİKLİOĞLU,” 2006.