靶控输注讲课讲义.pptx

靶 控 输 注 全 身 麻 醉v随着生活水平的提高，人们对麻醉的舒适性和安全性的要求越来越高，全麻在国内的应用范围越来越广泛。v全麻的发展：吸入全麻静吸复合全麻全凭静脉麻醉。吸入麻醉 静脉麻醉起效快、麻醉深度易于控制 对环境的污染、苏醒质量差 无环境污染快速短效静脉麻醉药(如异丙酚)起效、苏醒快，苏醒质量好靶控输注麻醉深度易于控制 静脉麻醉的优点静脉麻醉的优点1 1 1 1 诱导平稳、迅速诱导平稳、迅速2 2 2 2 病人舒适病人舒适3 3 3 3 无诱导期兴奋和躁动无诱导期兴奋和躁动4 4 4 4 术中镇静深度易于调控术中镇静深度易于调控 静脉麻醉的优点静脉麻醉的优点5 5 5 5 苏醒期可预测苏醒期可预测6 6 6 6 苏醒平稳苏醒平稳7 7 7 7 苏醒期恶心、呕吐发生率低苏醒期恶心、呕吐发生率低8 8 8 8 对手术室环境无污染对手术室环境无污染手术室环境及大手术室环境及大手术室环境及大手术室环境及大气污染气污染气污染气污染无污染无污染无污染无污染环境污染环境污染环境污染环境污染与血与血与血与血/气分配系气分配系气分配系气分配系数有关数有关数有关数有关差差差差可控性可控性可控性可控性需要特殊挥发罐需要特殊挥发罐需要特殊挥发罐需要特殊挥发罐简单简单简单简单设备要求设备要求设备要求设备要求有有有有无无无无呼吸道刺激作用呼吸道刺激作用呼吸道刺激作用呼吸道刺激作用吸入麻醉吸入麻醉吸入麻醉吸入麻醉静脉麻醉静脉麻醉静脉麻醉静脉麻醉静脉麻醉的发展简史静脉麻醉的发展简史16651665 在狗身上做静脉诱导在狗身上做静脉诱导18451845 发明中空的针头发明中空的针头18551855 发明注射器发明注射器18721872 静脉注射水合氯醛静脉注射水合氯醛19341934 硫贲妥钠成为现代静脉麻醉的主要药物硫贲妥钠成为现代静脉麻醉的主要药物1974 1974 得普利麻合成得普利麻合成1986 1986 得普利麻正式上市得普利麻正式上市1996 1996 得普利麻靶控给药技术上市得普利麻靶控给药技术上市1996 1996 得普利麻抑菌配方上市得普利麻抑菌配方上市2001 2001 得普利麻被美国得普利麻被美国FDAFDA批准用于批准用于2 2个个 月以上儿童的麻醉维持月以上儿童的麻醉维持全凭静脉麻醉全凭静脉麻醉(Total Intravenous Anesthesia,TIVA)Total Intravenous Anesthesia,TIVA)TIVATIVA是指完全采用静脉麻醉药及辅助药来是指完全采用静脉麻醉药及辅助药来对病人实施麻醉的方法。它强调所用的药物对病人实施麻醉的方法。它强调所用的药物均经静脉注入。均经静脉注入。静脉麻醉方法 单次静脉注入法 持续静脉输注法 靶控输注法 单次静脉注入法 药物在体内随时间呈指数衰减，不能维持麻醉药的有效浓度，重复给药后血药浓度的波动较大，副作用发生率增加，药物的血浆浓度与效应部位浓度不能达到满意的平衡状态，很难满足临床麻醉的需要。单次和重复静脉注射单次和重复静脉注射效应室浓度血浆浓度不易维持麻醉药的有效浓度不易维持麻醉药的有效浓度重复给药血药浓度波动大重复给药血药浓度波动大药物的血浆浓度与效应室浓度不能达到满意的平衡状态药物的血浆浓度与效应室浓度不能达到满意的平衡状态 02468101214020406080100120140时间时间(min)浓度浓度(ug/ml)持续静脉输注法 计算器化输注泵可精确计算和控制单位时间药物输注量，操作者仅需输入ml/h、mg/h、mg/kg/h等参数，主要局限性是不能控制药物浓度，达到稳态血浆浓度需45个半衰期。随输注时间延长，血药浓度逐渐升高至可能超过治疗窗的浓度，产生不良反应和蓄积作用，而且很难根据病人反应和手术刺激变化随时调节血药浓度。持续静脉注射持续静脉注射单次单次+持续静脉给药持续静脉给药持续静脉给药持续静脉给药达稳态血浆浓度需达稳态血浆浓度需4-54-5个半衰期，芬太尼等药物需个半衰期，芬太尼等药物需1515h h以上达稳态，不能满足临床麻醉诱导和维持。以上达稳态，不能满足临床麻醉诱导和维持。随输注时间延长，清除速率减慢，血药浓度逐渐升高产生蓄积作用，难以根据病人反应和手术刺激随输注时间延长，清除速率减慢，血药浓度逐渐升高产生蓄积作用，难以根据病人反应和手术刺激强度随时调节血药浓度。强度随时调节血药浓度。效应室浓度TIVATIVA中得普利麻临床使用方法中得普利麻临床使用方法 早期经验用药方式早期经验用药方式:1 1 1 1 推注负荷剂量推注负荷剂量 1.5-2 1.5-2mg/kgmg/kg 2 2 2 2 术中维持剂量术中维持剂量 6-12 6-12mg/kg/hmg/kg/h 3 3 3 3 采用递减法，即手术中期开始减量采用递减法，即手术中期开始减量TIVATIVA中得普利麻临床使用方法中得普利麻临床使用方法 10-8-6 10-8-6方案：方案：1 1 1 1 推注负荷剂量推注负荷剂量:1.5-2:1.5-2mg/kgmg/kg 2 2 2 2 6min 6min后开始持续输注后开始持续输注1010mg/kg/hmg/kg/h 3 3 3 3 40min 40min后减为后减为 8 8mg/kg/hmg/kg/h 4 4 4 4 2h 2h后减为后减为 6 6mg/kg/hmg/kg/h 此方案可维持靶浓度于此方案可维持靶浓度于4 4g/mlg/ml 9-7-5 9-7-5方案方案:同同10-8-610-8-6方案方案,靶浓度维持靶浓度维持 3-3.5 3-3.5g/mlg/ml 优点：简便、实用、对设备要求不高优点：简便、实用、对设备要求不高 缺点：不能保证需要的靶浓度缺点：不能保证需要的靶浓度TIVATIVA中得普利麻临床使用方法中得普利麻临床使用方法静脉麻醉发展到此阶段，其优势尚不能体现，麻醉医师往往觉得用蒸发罐控制吸入麻醉剂浓度更能控制麻醉深度，而静脉麻醉则很难控制麻醉深度。吸入麻醉 静脉麻醉蒸发罐药物浓度与血浆和效应部位(脑)呈比例 呼出气体中药物的浓度可以精确地测量 药效学的临床意义明确(MAC)微泵 药物输注速率与血浆浓度之间无明确的联系 不能及时测量药物的血浆浓度 近年来，随着计算机技术的发展，在药代动力学和药效学研究的基础上发展起来的靶控输注技术(Target controlled infusion，TCI)正逐渐应用于临床。人们希望静脉麻醉药的给药系统也能象吸入麻醉药的蒸发罐一样，可随时调节血药浓度，从而很容易控制麻醉深度。一、TCI的药理学基础 计算机控制的静脉麻醉药物输注系统(TCI)根据药物的药代动力学逐渐降低药物的输注速度(指数衰减)，般的输注方法常称为BET(负荷量、消除和转运)，给药速度由计算机控制。首先计算负荷量后药物在中央室的浓度，随后根据药代动力学计算药物在体内消除和房室间转运的量并通过受其控制的输注泵补充之。K D D D D药物进入循环后向全身分布，药物在各组织器官达到动态平药物进入循环后向全身分布，药物在各组织器官达到动态平衡。于是整个机体就可视为单一房室，称之为一室模型。衡。于是整个机体就可视为单一房室，称之为一室模型。一室模型一室模型D D（DoseDose）:静脉注射剂量静脉注射剂量 K K:一级消除速率常数一级消除速率常数中央室中央室D D D D：某药静脉注射剂量某药静脉注射剂量DcDcDcDc：中央室药量中央室药量 DpDpDpDp：外周室药量外周室药量 K12/k21K12/k21K12/k21K12/k21：转运速率常数转运速率常数 K10K10K10K10：中央室消除速率常数中央室消除速率常数 二室模型二室模型 D k12 Dc Dp k21 k10 外周室外周室中央室中央室Keo排除排除K10V2V2外周室外周室V3V3外周室外周室V1V1中央室中央室注射k13k31k21k12三室模型三室模型1.三房室模型 2.TCI的给药方法首先以零级速度输入一定的药量，使之迅速“充满”中央室，随后计算机计算药物在房室间的代谢和消除量，并通过与之相连的注射泵补充转运和代谢的药物。靶浓度的调节麻醉医师可根据病人的反应和手术刺激强度随意调节血浆浓度或效应室浓度。当需要升高靶浓度时，计算机计算出需要补充的药物量注入中央室，而降低靶浓度时则停止输注，直至浓度衰减至设定值。通过这种方法可维持稳定的血浆或效应室浓度。3.TCI系统的药动学、药效学参数(1)药动学参数 异丙酚有多种模型及相关的药动学参数，TCI应用的是开放、中央室消除三室模型。用药动学参数计算不断变化的药物分布以及房室间和房室内的消除以及获得和维持希望的异丙酚血浆浓度的药物数量。阿斯利康及其合作者对其中的三种模型进行了验证。基于计算机模拟以及预测值和实际测量值的直接比较，最终“Marsh模型”被用于Diprifusor TCI系统的研制。Diprifusor的药代动力学参数 参数 值 中央室容积(V1)228ml/kg 消除速率常数(K10)0.119/min 房室间分布速率常数 K12 0.114/min K21 0.055/min K13 0.0419/min K31 0.0033/min(2)Cp50、ED50、MAC Cp50：达到最大效应50时的血浆药物浓度，对于不同的刺激有不同的Cp50值。ED50：达到最大效应50时的药物剂量。MAC：一个大气压下吸入麻醉药与纯氧混合吸入时50的病人对切皮刺激无肢体运动时的肺泡麻醉药浓度。(3)效应室浓度 多数研究注意到药物峰作用时间滞后，这主要是由于脑组织药物浓度和血浆药物浓度的平衡需要一定的时间，这种延迟或滞后是因为药物作用的部位是生物相(或效应位)而非血浆。给予单次静脉麻醉药后，可出给予单次静脉麻醉药后，可出现药物作用滞后于血药浓度，现药物作用滞后于血药浓度，称为药动药效分离，为此提出称为药动药效分离，为此提出效应室概念，效应室是指药物效应室概念，效应室是指药物发挥作用的部位。发挥作用的部位。效应室效应室效应室效应室二、TCI系统的组成 q药动力学已经证明正确的药物模型以及药代动力学参数 q控制单位药物输注速度的规则，如控制输注泵的软件和微处理器 q连接系统用于控制单位和输注泵连接的设备 q用户界面用于输入病人数据(如年龄、性别、体重等参数)和靶浓度(血浆或效应位浓度)靶控输注系统的组成部分 TCI的硬件 包括输注泵、控制输注泵运转的微机以及当微机发生错误时关闭系统的安全机制，安全机制是检查计算机和输注泵连接是否完好以及一个独立的校验程序，后者基于输注泵输注的药量计算药物浓度并将其与输注速度控制系统的预测值比较。TCI的软件 包括药动学模型以及与药物输注有关的特殊参数。微处理器持续计算获得预计算血浆浓度不断变化的输注速度，控制输注泵工作。TCI系统维持该浓度直至麻醉医师设定一个新的浓度。三、三、TCITCI的临床应用范围的临床应用范围 1.用于麻醉诱导和维持 TCI用于麻醉诱导和维持，其显著的优点是血流动力学平稳和呼吸影响小。TCI是一种给药工具，已有的研究表明TCI使用方便，麻醉控制容易。国外的研究结果认为麻醉诱导时异丙酚患者意识消失的Cp50为3.4ugml。根据仁济医院的研究结果，使用术前药的病人意识消失的靶浓度在1.52ugml之间。特别是老年患者用于麻醉诱导，高浓度输注虽可缩短时间，但也可导致呼吸和循环的抑制。异丙酚的临床应用浓度范围 用途 浓度范围(ug/ml)诱导和插管 无术前用药 69 术前用药 34.5 麻醉维持 N2O 25，37 阿片类 24，47 O2 69，816 苏醒且呼吸正常 12 镇静 0.51.5，12 阿片类药物的临床应用浓度范围 用途 芬太尼 阿芬太尼 苏芬太尼 诱导和插管 硫喷妥钠 35 250400 0.40.6 N2O 810 400750 0.81.2 麻醉维持 N20+吸入麻醉 1.54 100300 0.550.5 N2O 1.510 100750 0.251.0 O2 1560 100040000 28，1060 苏醒且呼吸正常 1.5 125 0.25 2.用于药效学研究 以前进行药效学研究时，由于不能维持药物的血浆浓度，只能采用单次注射或持续输注等待45个半衰期，单次注射由于与效应位不能达到平衡状态，研究结果的可信度较低，而等待45个半衰期对于t1/2较长的药物又有困难。3.病人自控镇静和镇痛 用PCA控制镇静和镇痛经常会导致药物在有效治疗浓度和最低有效浓度以下反复升高与降低，这不利于药效学的维持。利用TCI方法，可设置较为稳定的药物血浆浓度，与PCA结合互补，控制镇静和镇痛具有良好的发展前景。四、Diprifusor TCI系统输注泵输注泵Graseby3500Graseby3500泵泵 GrasebyGraseby公司公司Master TCIMaster TCI泵泵 Vial MVial Mdical dical 公司公司IVACIVAC、TIVA TCITIVA TCI泵泵 ALARISALARIS公司公司TerumoTerumo泵泵 TERUMOTERUMO公司公司Diprifusor inside注射器注射器1%1%或或2%2%异丙酚，注射器上有电子识别标记。异丙酚，注射器上有电子识别标记。输输 注注 泵泵 可可 探探 测测 标标 记记 产产 生生 的的 磁磁 共共 振振 信信 号号，传传 递递 给给“DiprifusorDiprifusor”TCI TCI子系统，识别其浓度。子系统，识别其浓度。只只有有使使用用带带有有特特异异电电子子识识别别标标记记的的异异丙丙酚酚注注射射器器（PFS)PFS)，注注射射泵泵才才能能开开始始运运行行；一一旦旦开开始始输输注注，电电子子识识别别标标记记即自动消除。即自动消除。得普利麻预充注射器得普利麻预充注射器(PFSPFS)识别标记识别标记 “DiprifusorDiprifusor”TCITCI的操作步的操作步骤骤装入得普利麻预冲注射器装入得普利麻预冲注射器 PFS PFS Bolus Bolus或或PurgePurge方式将得普利麻充入输注管道方式将得普利麻充入输注管道 选择输注泵处于选择输注泵处于 “DiprifusorDiprifusor”TCITCI模式模式 检查识别的得普利麻浓度检查识别的得普利麻浓度 输入病人资料和初始血液靶浓度输入病人资料和初始血液靶浓度 开始输注开始输注输入病人参数的范围输入病人参数的范围 年龄：年龄：16-10016-100岁岁 体重：体重：30-15030-150公斤公斤 药物靶浓度：药物靶浓度：0.1-150.1-15g/mlg/ml 靶浓度如超过靶浓度如超过1010g/mlg/ml，需经确认后才有效需经确认后才有效 麻醉维持麻醉维持靶浓度通常设定在靶浓度通常设定在 3-6 3-6g/mlg/ml，常规辅助镇痛药常规辅助镇痛药如仅用得普利麻麻醉，则应增加靶浓度如仅用得普利麻麻醉，则应增加靶浓度推荐维持用靶浓度推荐维持用靶浓度 ASA-3.5-5.3g/ml ASA-3.5-5.3g/ml 心脏病人或心脏病人或ASA-2.8-3.4g/ml ASA-2.8-3.4g/ml 年龄年龄5555岁岁 3.5 3.5g/mlg/ml 术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低“DiprifusorDiprifusor”TCITCI的实施的实施TCITCI时其它药物的使用时其它药物的使用肌松药肌松药:可间断给药可间断给药,也可靶控给药也可靶控给药维库溴铵：维持靶浓度维库溴铵：维持靶浓度 0.15-0.3 0.15-0.3g/mlg/ml阿曲库铵：维持靶浓度阿曲库铵：维持靶浓度 1-2 1-2g/mlg/ml罗库溴铵：维持靶浓度罗库溴铵：维持靶浓度 1-2 1-2g/mlg/ml阿片类药阿片类药:术中抑制应激反应所必需用药术中抑制应激反应所必需用药,使用方法各不相同：使用方法各不相同：芬太尼：芬太尼：不适于靶控输注不适于靶控输注阿芬太尼：诱导靶浓度阿芬太尼：诱导靶浓度400400ng/ml ng/ml，苏醒浓度苏醒浓度100100ng/ml ng/ml 苏芬太尼：诱导靶浓度苏芬太尼：诱导靶浓度1.51.5ng/mlng/ml，苏醒浓度苏醒浓度0.250.25ng/mlng/ml瑞芬太尼：诱导靶浓度瑞芬太尼：诱导靶浓度4 4ng/mlng/ml，苏醒浓度苏醒浓度1 1ng/mlng/mlTCITCI时其它药物的使用时其它药物的使用五、TCI面临的挑战 1.输注泵的精确度 由于使用的强效麻醉药容积较小，输注泵必须满足运算的输注精度，现在使用的输注泵的误差在5%和10%之间已经能够满足这些要求。但由于计算机需要的是以秒为单位的瞬时输注速率，现有的输注泵由于机械方法的原因尚不能满足这些要求，瞬时流量误差常随时间出现累积。2.生物相(效应位)概念和峰效应滞后 大部分药物峰效应均明显滞后于血浆峰浓度，主要是因为药物的作用部位不是血浆，滞后是药物进入和作用于生物相(效应位)结果。血药浓度可以测量，而效应室药物浓度却无法测量，只能根据药动学特点进行推算，其结果往往与药效学特点不相符合。血浆靶控输注较早的文献报告多以血浆药物浓度为靶控目标。其优点是血药浓度较为稳定，适用于麻醉的维持。缺点是血浆与效应室药物的平衡需要一定时间。效应室靶控输注给予负荷剂量使效应室在最短的时间内达到目标值。负荷剂量后停止给药，血浆浓度很快达到高峰，血浆峰浓度会明显超过效应室的目标浓度。此后效应室浓度逐渐升高，血浆浓度逐渐下降。当效应室达到峰浓度时与血浆浓度相等，这时立刻开始维持输注使效应室浓度恒定。血浆药物的峰浓度可能会带来副作用，如循环抑制等。3.药动学和药效学的精确度 TCI系统的正确使用基于药代动力学参数的准确性，现有的药代动力学计算方法使用的是研究一部分患者或志愿者的方法，可能并不能代表所有的群体药动学。临床个体在药代动力学、药效学、生理状态等方面都存在个体之间的差异性，耍达到100的准确性是不可能的。4.闭环控制输注 是一种自动控制技术，由传感器、监护仪、控制计算机、输出执行仪以及人员组成，具有反馈信号控制性能，这是与开放回路式系统的根本区别。闭环控制靶控输注系统的基本组成部分 1)镇静、镇痛或肌松监测系统；2)测量药物效应的控制参数；3)参数的设定点(由麻醉医生设置)；4)输注泵；5)控制输注泵工作的微机。闭环控制靶控输注系统流程图 闭环控制靶控输注的优势和问题由于控制参数的取样时间频繁，在临床麻醉中更能精确的反映患者的生理变化。面临的问题是：同时测定镇静、镇痛和肌松、应激反应等麻醉要素的设备缺乏。没有合适的装置可用于麻醉深度的测量。个体差异大。六、应用靶控技巧 要随时根据手术刺激强度调整效应室靶控浓度，使其能适合手术的需要。经验表明气管插管、切皮肤、骨膜、腹膜、在大血管附近操作、腹腔拉钩置入等均为强刺激，需要提前增加浓度。肠道切开、缝合心内操作、肺脏切割、术毕皮肤、筋膜的缝合刺激相对较弱。尽量减少效应室药物高浓度的时间。当强刺激来临前，应该提前将效应室浓度提高，刺激过后，应将其立即调低。尽可能保持药物在周边室的浓度较低，便于缩短恢复所需时间。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。