靶控输注技术及其进展要点课件

靶控输注技术及其 进展 概 念 o靶控输注（target controll infusion，TCI） 是指在输注静脉麻醉药时，以药代动力学 和药效动力学原理为基础，通过调节目标 或靶位（血浆或效应室）的药物浓度来维 持适当的麻醉深度，以满足临床麻醉的一 种静脉给药方法 TCI 概况 分类（生物工程学） o开环（openloop）输注系统 是根据药代动力学模型设计的自动给药系统 ，计算机预测的当前药物浓度是理论血浆浓度， 输注泵据此发生控制信号控制输注，无病 人来 源的反馈信号，一旦病人的药物分布和代 谢发 生改变，开环控制系统的输注即产生错误 开环（openloop）控制系统 o微计算机控制的输注泵 o药代动力学控制程序 o相关辅助部件 不同系统的输注速率控制算法依据不同的药代 动力学模型及其参数 闭环（closedloop）控制系统 o是以药效学为基础，控制装置根据实时 测量的药效反应（如肌松、心率或血压 等）作为其反馈信号，调节药物的输注 。当前由于监测麻醉深度的指标还不完 善,闭环系统用于麻醉给药控制仍受限制 计算处理器 输注泵 麻醉医生/监测器反馈 “控制信号” 剂量 方案 目标 浓度 : 药物药物 影响TCI系统性能的因素 o系统硬件，主要指输液泵的准确性 o系统软件，主要指药代动力学模型数 学化的精度 o药代动力学的变异性 Diprifusor TCI 系统 Glasgow 大学与Astra Zeneca 公司合作，1996 o亚系统（控制单元） nTCI 软件 n一种三室药代动力学模型(Marsh 模型) n一组异丙酚药代动力学参数 n两套独立的输注控制程序 o输注泵 与Diprifusor TCI 系统 组合的输注泵 p Graseby 3500 p Vial Medical Master TCI p ALARIS IVAC TCI DiprifusorTCI 系统在TCI 模式下,通过微处理器,根据药代动力学 模型输注异 丙酚, 只需输入患者体重、年龄、所需靶浓度(g/ ml) ,输注速度可自动调节以达到所需的靶浓度,TCI 系统将一直维持这 个靶浓度,直到设定另一个靶浓度 药代学基本概念 o房室模型是定量描述药物体内动力学过 程的一种方法，是按照药物在体内的转运 速率以数学方法划分的药动学概念 oT1/2 Keo是指血浆和效应室药物浓度平 衡达一半的时间 T1/2 Keo短的药物起效快，反之， T1/2 Keo长的药物起效慢 p药物消除半衰期（T1/2）血浆药物浓度 下降50所用的时间 p时-量相关半衰期（context-sensitive half- time,T1/2 CS） 静注麻醉药物停止后， 血浆药物浓度下降50所需要的时间 1min 1h 3h 8h Css 3种麻醉药T1/2 CS与T1/2的比较 药物 阿芬太尼 芬太尼 苏芬太尼 T1/2 min 111 462 577 T1/2 CS 55yr） 异丙酚TCI推荐剂量（维持） 靶浓度通常设定在36g/ml，常规辅助用镇痛药 如仅用异丙酚麻醉，则应增加靶浓度 推荐维持用靶浓度 - ASA- 3.55.3g/ml - 心脏病人或ASA - 2.83.4g/ml - 年龄55岁 3.5g/ml 术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低 异丙酚不良反应 o低血压 o一过性呼吸暂停 o心动过缓 o惊厥和角弓反张的癫痫样运动 pForrest等研究发现，当异丙酚血浆浓度达2.3 3.3g/ml，50的病人意识消失 Br J Anaesth，1994，72：35-41 pTCI异丙酚（Cp3g/ml），复合芬太尼麻醉， 设定芬太尼的靶浓度至少为5.12g/ml，切皮时才 能达到满意的麻醉深度 中华麻醉学杂志，2004，20（10），725-28 o国内研究表明，中、青年人意识消失时 异丙酚半数有效浓度EC50为2.32.8g/ mL，老年人EC50为1.8g/ mL 中华麻醉学杂志，中华麻醉学杂志，20012001，2121：146-148146-148 瑞芬太尼的临床药理学 理化性质 o瑞芬太尼是哌啶衍生物,化学名称为3-4 (L-氧 丙基) 苯胺-1-哌啶,为甲酸甲酯盐 o其化学结构中有独特的酯键, 易被血和组织中 非特异酯酶代谢 N-C-CH2-CH3 C-O-CH3 Remifentanil CH3-O-C-CH2-CH2-N O O O C-O-CH3 Major Metabolite ( 95 %) N-C-CH2-CH3 H-O-C-CH2-CH2-N O O O GR90291 N-C-CH2-CH3 C-O-CH3 H-N O O GR94219 NonSpecific Esterases o临床应用制剂为盐酸盐,呈白色冻干粉剂, 稀 释后的瑞芬太尼属弱碱性, pKa7.07 ,呈高度 脂溶性,只能保存24 h o因含有甘氨酸,不能用于椎管内麻醉 Churchill livingstone , 2001 , 273Churchill livingstone , 2001 , 273376376 瑞芬太尼药代动力学（1） o属三室模型 l t1/2:0.51.5 min , t1/2:58 min Vdss : 0.2 0.3L/kg Cl 3040 ml/min/ kg o血浆蛋白结合率70 %90 % o血脑平衡时间短, T1 /2 keo 为1 .3min,负荷量后 的达峰时间1.6 min ,持续输注半衰期 T1/2 cs 3 5min，停药后 510min内即可达到新的稳态 血浆浓度 瑞芬太尼药代动力学（2） o再分布时间短，输注1min后血药浓度在3 6min内降低50% o成人剂量为0.21.0g/kg/min,血浆浓度为5 8g/L 时作用达顶峰 瑞芬太尼药代动力学（3） o清除率是肝血流量的数倍,以肝外代谢为主, 主要被红细胞和组织中的非特异酯酶代谢降 解 o主要代谢途径是脱酯,形成的羧酸代谢物，结 合力是母体的1/8002 000 o主要经肾脏清除, 肝肾功能衰竭不影响其药 代过程,但应适当减量 * Based on 3-hour infusion duration. Egan TD, et al. Anesthesiology. 1993;79:881-892. Glass PSA. J Clin Anesth. 1995;7:558-563. Vdss (L/kg) 阿芬太尼芬太尼瑞芬太尼 Cl (mL/min/kg) elimination t1/2 ;min distribution t1/2; min T1/2CS* 0.250.75 38 60120 0.61.2 5055 35 1020 180300 45 100 0.30.4 4060 614 0.91.5 3 阿芬太尼阿芬太尼/ / 瑞芬太尼瑞芬太尼 Adapted from Egan TD, et al. Anesthesiology. 1993;79:881-892. 100 75 50 25 33.9 min after 240 0100200300400500600 Time 0 100 200 300 400 500 600 芬太尼 阿芬太尼 苏芬太尼 瑞芬太尼 262.5 min after 240 58.5 min after 240 3.7 min after 240 T1/2CS * Values are mean SD. Range of means across studies. Glass PSA. J Clin Anesth. 1995; 7: 558-563. 儿童 26 yrs 712 yrs 成人 Vdss (mL/kg) Cl (mL/min/kg) t1/2 (min) 550 808339 217300400 4060 820 56 2038 13 20 361412 儿童和成人瑞芬太尼药代动力学参数的比较 o儿童中央室容积是成人的3倍，清除率明 显增快，因此，儿童在最初的用药时间里 ，达到相似的血药浓度和麻醉效果所需的 剂量大于成人，而且，可以很快苏醒，且 中央室浓度始终可以维持在较低的水平 Values shown are geometric mean (95 % confidence interval). Dershwitz M, et al. Anesthesiology. 1996;84:812-820. Cl (mL/min/kg) Vd (mL/kg) 肝功能障碍 (n = 5) 对照组(n = 5) 33.3 (23.048.3)272 (162456) 33.0 (28.538.1)205 (178235) Cl (mL/min/kg) Vd (mL/kg) 肾功能障碍组 (n = 9) 对照组 (n = 5) 36.0 (5.7)230 (26) 34.2 (8.0)197 (52) * Initial dose in the elderly should be reduced by 1/2. Data on file, Glaxo Wellcome Inc. Elderly Female* Elderly Male* Middle-Aged Female Middle-Aged Male Young Female Young Male 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Time (min) 靶血浆浓度 (%) 年龄与性别的影响 瑞芬太尼的药效学 o与受体结合力强, 可被纳洛酮拮抗 o抑制切皮等伤害性刺激的Cp50 是46g/L o维持自主通气的Cp50 是23g/L o使异氟烷MAC 值减少50 %的Cp50 是1.37g/L o老年人剂量为常用量的1/21/3 o芬太尼与瑞芬太尼的效价比为11.2, 即瑞芬太尼与芬 太尼接近等效 瑞芬太尼的药效学 o静注0.5g/kg,呼吸抑制2.5 min 达峰值,15 min 恢复 o负荷量后以0.05g/kg/min输注,呼吸抑制5 min 达峰值 o持续输注0.050.1g/kg/min可使分钟通气量 下降50% ,但持续输注0.52g/kg/min 3 h ,停 药后10 min 自主呼吸即能恢复 瑞芬太尼TCI o全静脉麻醉瑞芬太尼靶浓度为24 ng/L o以瑞芬太尼0.254g/kg/min,复合异丙酚4.5mg/kg/h 维持,术后能很快苏醒,拔管时间67min o复合66 %N2O 时，0.30.6g/kg/min,可有效抑制伤害 性刺激引起的血流动力学反应 o维持自主通气靶浓度为0.3 0.6 ng/L，但不推荐用 于保留自主呼吸的手术 小儿麻醉维持用量 苏芬太尼: 0.2 0.4 ng/L 阿芬太尼: 50 150 ng/L 瑞芬太尼: 0.5 5.0 ng/L 异丙酚: 5 6 ng/L 中华麻醉学杂志,2001,10:587-591 p研究报道，瑞芬太尼4g/kg iv，用于气管插管 条件更佳（包括易于接受面罩通气、下颌松 弛、声门开放、无呛咳） Can J AnesthCan J Anesth，20002000，47:854-85947:854-859 p异丙酚Cp 3g/ mL复合瑞芬太尼6ng/mL诱导 ，能较好地控制插管时的血流动力学反应 中华麻醉学杂志，中华麻醉学杂志，20042004，2424（4 4）：）：260-263260-263 瑞芬太尼药代动力学特点 起效迅速 作用时间短 消除迅速 连续输注无蓄积 代谢不依赖于肝肾功能 不良反应 o低血压 o心动过缓 o剂量依赖性呼吸抑制 o胸壁强直 o停药后疼痛 小 结 靶控输注TCI vs 静吸复合 诱导平稳，维持剂量调整方便 能维持效应室或血浆药物浓度在有效范围，避免 有效浓度的波动带来的术中知晓、循环和呼吸抑 制等并发症 苏醒迅速且恢复质量高，可预见性强 术后恶心，呕吐发生率低 无手术室环境污染 给药不受气道条件限制 没有恶性高热 TCI的限制 o采用静推诱导后, 输注泵将以最快速度输 注负荷量,这样病人就接受了双重诱导量, TCI显示的药物浓度不包括静注给药量,因 此不是实际药物浓度 oTCI 是一种计算机模拟技术,它获得的结果 是估计值或理论值,与实际血药浓度有一 定差距, 文献报道Dipifusor-T