On the Detection of Propofol in Exhaled Air by MOS Gas Sensors

Abstract

Zusammenfassung Eine nicht invasive online Überwachung von Medikamenten-Konzentrationen in der Ausatemluft kann eine hohe therapeutische Bedeutung haben. In dieser Arbeit werden kommerzielle Halbleitergassensoren, insbesondere der ENS160 von ScioSense, im temperaturzyklischen Betrieb auf Eignung zur Quantifizierung des intravenösen Anästhetikums Propofol untersucht. Der Anwendungsfall Propofol wurde ausgewählt, da hier bereits eine Korrelation zwischen Plasmakonzentration und Konzentration in der Ausatemluft nachgewiesen wurde. Basierend auf einer Laborkalibrierung mit variierender Feuchte und Ethanol-Konzentration wird ein Regressionsmodell gebildet, das den Einfluss der Störgrößen unterdrückt und die Propofol-Konzentration vorhersagen kann. Ethanol wurde als Störgas gewählt, da es zum einen im klinischen Bereich vermehrt auftritt und gleichzeitig einen großen Störeinfluss auf MOS Sensoren hat. Der Validierungsfehler liegt bei 4 ppb für einen Konzentrationsbereich von 0 ppb bis 40 ppb, was den Schluss nahe legt, dass die Sensoren prinzipiell zur Überwachung geeignet sind.