One-Class-Based Intelligent Classifier for Detecting Anomalous Situations During the Anesthetic Process

Abstract

Closed-loop administration of propofol for the control of hypnosis in anesthesia has evidenced an outperformance when comparing it with manual administration in terms of drug consumption and post-operative recovery of patients. Unlike other systems, the success of this strategy lies on the availability of a feedback variable capable of quantifying the current hypnotic state of the patient. However, the appearance of anomalies during the anesthetic process may result in inaccurate actions of the automatic controller. These anomalies may come from the monitors, the syringe pumps, the actions of the surgeon or even from alterations in patients. This could produce adverse side effects that can affect the patient postoperative and reduce the safety of the patient in the operating room. Then, the use of anomaly detection techniques plays a significant role to avoid this undesirable situations. This work assesses different one-class intelligent techniques to detect anomalies in patients undergoing general anesthesia. Due to the difficulty of obtaining real data from anomaly situations, artificial outliers are generated to check the performance of each classifier. The final model presents successful performance.

Técnicas de clasificación supervisadas para la detección de anomalías en el control de procesos industriales

“…Figura 1: Ejemplo de anomalías Debido a la creciente complejidad de los sistemas, así como al continuo desarrollo computacional, en los últimos años muchas líneas de investigación se han centrado en la detección de anomalías o fallos en una gran cantidad de sistemas y campos, tales como, la medicina [12,19,20,22,25,13], la economía [24], la informática [23,9] o la industria [2,7,8,11,3,17,18], entre otros.…”

Implementación virtual de prácticas de asignaturas de control como alternativa a las prácticas de laboratorio presenciales

“…Es por ello que, una alternativa interesante a los laboratorios reales son los laboratorios virtuales. Hoy en día, muchos de los sistemas basados en técnicas de inteligencia artificial como los que se explican en [31,1,9,17,39,7,28,26,33,13,45,29,36,40,44,34,27,4,47,4,16,14] se pueden verificar, en las primeras fases de diseño, mediante este tipo de laboratorios.…”