靶控输注技术及其进展课件

靶控输注技术及其 相关研究进展,解放军总医院 袁维秀,概 念,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） 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,微计算机控制的输注泵 药代动力学控制程序 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,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,:,药物,影响TCI系统性能的因素,系统硬件，主要指输液泵的准确性 系统软件，主要指药代动力学模型数学化的精度 药代动力学的变异性,Diprifusor TCI 系统 Glasgow 大学与Astra Zeneca 公司合作，1996,亚系统（控制单元） TCI 软件 一种三室药代动力学模型(Marsh 模型) 一组异丙酚药代动力学参数 两套独立的输注控制程序 输注泵,与Diprifusor TCI 系统 组合的输注泵,Graseby 3500 Vial Medical Master TCI 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,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 T1/2 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,药物消除半衰期（T1/2）血浆药物浓度下降50所用的时间 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,三室模型,C3,C2,C2,C1,C1,C3,C3,C2,C2,C3,C3,C2,C2,C2,C2,C1,C1,C3,C3,C2,C2,0,2,4,6,8,0,100,200,300,400,500,600,硫贲妥钠,输注时间（h）,异丙酚,异丙酚时量输注半衰期,几种常用静脉麻醉药的Vd（peak effect）,药物 Vd（L） 达峰时间（min） 芬太尼 75 3.6 阿芬太尼 5.9 1.4 苏芬太尼 89 5.6 异丙酚 24 2.0 瑞芬太尼 5.7-8 1.6,硫喷妥钠,异丙酚,阿芬太尼,时量相关半衰期 (min),输注时间 (hr),芬太尼,异丙酚药代动力学特点,脂溶性高，水溶性极低，分布迅速 药动学符合三室模型，因其周边室较大，引起异丙酚再分布，所以，血药浓度下降快，苏醒迅速 主要经过肝脏代谢（88），肝肾功能不全对其药代动力学无明显影响 总消除半衰期为34.8h J Clin Anesth，1993，5：14-21,小儿与成人异丙酚药代参数比较,V1中央室表观容积，L/Kg 0.52 0.13 V2快分布相表观容积，L/Kg 1.0 0.63 V3慢分布相表观容积，L/Kg 8.2 3.8 CI1代谢清除率，mg/Kg/min 34 20.57 CI2快分布代谢清除率，mg/Kg/min 58 32.14 CI3慢分布代谢清除率，mg/Kg/min 26 13.14,七岁小儿 成人,异丙酚血浆浓度与麻醉深度,轻度镇静：0.51.0 g/L 中度镇静：1.01.5 g/L 深度镇静：3.016 g/L 生理学报，2002，54（1）：60-64,异丙酚TCI推荐剂量(诱导),根据病人反应滴定所需麻醉深度,通常在,60 120,秒达到诱导水平,初始靶浓度,病人类型,48,g/ml,成人,(55,yr),4 g/ml,有术前药者, 4 g/ml,ASA, ,6 g/ml,无术前药者（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,低血压 一过性呼吸暂停 心动过缓 惊厥和角弓反张的癫痫样运动,Forrest等研究发现，当异丙酚血浆浓度达2.33.3g/ml，50的病人意识消失 Br J Anaesth，1994，72：35-41 TCI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,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，2001，21：146-148,瑞芬太尼的临床药理学,理化性质 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 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,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 因含有甘氨酸,不能用于椎管内麻醉 Churchill livingstone , 2001 , 273376,瑞芬太尼药代动力学（1）,属三室模型 t1/2:0.51.5 min , t1/2:58 min Vdss : 0.2 0.3L/kg Cl 3040 ml/min/ kg 血浆蛋白结合率70 %90 % 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 35min，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）,再分布时间短，输注1min后血药浓度在36min内降低50% 成人剂量为0.21.0g/kg/min,血浆浓度为58g/L 时作用达顶峰,瑞芬太尼药代动力学（3）,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 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 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/ 瑞芬太尼,Adapted from Egan TD, et al. Anesthesiology. 1993;79:881-892.,* 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),550 808,339 217,300400,4060,820,56 20,38 13,20 36,1412,儿童和成人瑞芬太尼药代动力学参数的比较,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,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),靶血浆浓度 (%),年龄与性别的影响,瑞芬太尼的药效学,与受体结合力强, 可被纳洛酮拮抗 抑制切皮等伤害性刺激的Cp50 是46g/L 维持自主通气的Cp50 是23g/L 使异氟烷MAC 值减少50 %的Cp50 是1.37g/L 老年人剂量为常用量的1/21/3 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,静注0.5g/kg,呼吸抑制2.5 min 达峰值,15 min 恢复 负荷量后以0.05g/kg/min输注,呼吸抑制5 min 达峰值 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,全静脉麻醉瑞芬太尼靶浓度为24 ng/L 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 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 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,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 Anesth，2000，47:854-859 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，2004，24（4）：260-263,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,低血压 心动过缓 剂量依赖性呼吸抑制 胸壁强直 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,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 TCI 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-TCI 低估了实