TCI麻醉ppt演示课件

静脉靶控输注 Target Controlled InfusionTCI,1,.,什么威胁着麻醉医生的健康？,2,.,不规律的 生活节奏,超负荷的 工作强度,过度紧张,心理失衡,焦 虑,手术室内 环境污染,3,.,手术室环境的污染,20世纪60年代后期，手术室的环境污染问题才得到广泛重视 吸入麻醉气体的外漏或麻醉废气的排放是手术室环境污染的主要来源 目前尚无完备的监测系统检测麻醉废气浓度,4,.,全身麻醉方式的选择,吸入麻醉 静吸复合麻醉 全凭静脉麻醉,5,.,全麻药物发展概况（吸入麻药）,1844年 Wells用氧化亚氮麻醉拔牙成功 1846年 Willam T.G.Morton在麻省总医院公开演示乙醚的麻醉拔牙和大手术成功，开创了新的麻醉学被公认是现代麻醉的开始,距今150余年 1956 氟烷出现 1970s 安氟醚、异氟醚相继出现 1990s 地氟醚、七氟醚被广泛使用,6,.,吸入麻醉药造成的手术室污染不容忽视,美国国家职业安全和健康学会（NIOSH)建议手术室内空气中氧化亚氮不能超过25ppm，卤代麻醉药不能超过2 ppm(如与氧化亚氮合用不能超过0.2 ppm) 然而当环境中浓度超过NIOSH建议最大浓度好几倍时人们才能察觉到（有研究表明，50%的自愿者能闻到33 ppm的氟烷，感觉阈值在3-100 ppm之间。因此当人们闻到麻醉气味时其浓度已经超过NIOSH建议的最大浓度水平） 麻醉医师每天在手术室接触8小时麻醉废气后，要有16小时的洗出时间，如果在16小时内重新接触麻醉废气，麻醉医师体内的麻醉废气势必因无法排尽而逐渐积聚达明显的危险程度,7,.,暴露在笑气11.8ppm和异氟醚0.5ppm环境里其危害 相当于每日吸11-20支香烟,Hoerauf KH et al.Br J Anaesth. 1999;82(5):764-6.,8,.,麻醉废气对人体的影响,心理行为改变 慢性遗传学影响(包括致突变、致畸形和致癌) 对生育功能的影响 肝毒性 代谢产物的肾毒性,目前尚缺乏有说服力的资料 。但长时间在没有排污设备的手术室内工作，麻醉废气在体内蓄积后，对身心的影响不可忽视,9,.,长期接触麻醉废气可损伤医护人员肝细胞功能,30名麻醉科医护人员注射利多卡因后15分钟测定血清单乙基甘氨酸二甲苯胺（MEGX) 水平，MEGX可直接反映肝细胞的功能 研究显示，长期暴露于麻醉废气导致医护人员的肝细胞功能下降，并随着工作年限的延长而加重,10,.,吸入麻醉药物的毒性,prolonged halothane anaesthesia increased glutathione S-transferase activity and reduced clearance of ICG Murray JM et al. Br J Anaesth 1992; 68: 168-171 similar changes with isoflurane and desflurane anaesthesia Suttner et al BJA 1999 A439 hepatitis has been reported with sevoflurane Masui 1993 Jun 42:6 902-5 Masui 1991 Oct 40:10 1542-5,11,.,吸入麻醉药物的毒性,increased production of fluoride ions: after administration of sevoflurane Smith I, Ding Y, White PF. Anesth Analg 1992; 74: 253-259 after prolonged anaesthesia with isoflurane Murray JM, Trinick TR. Anesth Analg 1992; 74: 236-240,12,.,吸入麻醉药物的毒性,Sevoflurane anaesthetic causes a transient decrease in aquaporin-2 and impairment of urine concentration Morita K. et al. BJA 1999; 83: 734-9,13,.,吸入麻醉药对患者的影响,肝毒性 代谢产物氟化物的肾毒性 与钠石灰反应产生的物质的肾毒性 肺毒性：对PS的影响，抑制HPV 术后恶心、呕吐发生率高 恶性高热,14,.,VAPORISERS,15,.,VAPORISERS,16,.,V I M A,olatile nduction & aintenance of naesthesia,17,.,V I M A,ery rritant ixture for naesthesia,18,.,全麻药物发展概况（静脉麻药）,1932年 Helmut Weese(德国药理学教授1897-1954)用环己烯巴比妥进行麻醉,使静脉麻醉得以普及,因此,Helmut Weese被称为静脉麻醉之父 1934年Lundy(美国)及Waters (美国)将硫喷妥钠用于临床 1940年Lundy将普鲁卡因静脉滴注用于全身麻醉 1960s年药代动力学模型用于指导静脉输注方案的制定 1986年丙泊酚用于临床 1980s年计算机控制输注系统逐渐成熟 1990年Diprifusor TCI系统上市,19,.,静脉麻醉,静脉麻醉有悠久的历史，但静脉麻醉相对于吸入麻醉一直处于配角地位，多数用于吸入全麻诱导、辅助吸入全麻、基础麻醉或比较短小的手术,20,.,以往静脉麻醉的不足,可控性较差 药物代谢受肝肾功能的影响 依体重计算用药不科学 反复使用静脉麻醉药物会蓄积在体内，难以迅速消除 无法连续监测血药浓度变化 麻醉深度难以判断，担心会发生术中知晓,21,.,全凭静脉麻醉的成熟的支点,静脉超短效药物的开发异丙酚、瑞芬太尼 肌松药物拮抗剂ORG25969（未上市） 基于药代动力学和药效学研究而进步的静脉给药技术靶控输注泵 麻醉深度监测系统脑电双频谱指数（BIS）、听觉诱发电位（MLAEP）,22,.,静脉麻醉给药方法,单次静脉注射 重复静脉注射 持续静脉滴注 持续静脉输注 按一定量和速度以微量泵静脉持续输入 靶浓度控制静脉输注（TCI）,23,.,静脉给药方法单次重复静脉注射,效应室浓度,血浆浓度,治疗窗（Therapeutic Window）,不能维持麻醉药的有效浓度；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,24,.,静脉给药方法单次+持续静脉注射,单次+ 持续静脉给药,治疗窗,持续静脉给药,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，难以随时调节血药浓度。,效应部位浓度,25,.,静脉给药方法靶控输注（TCI）,维持恒定的血浆浓度 随意调节 保持血浆浓度和效应室浓度的平衡,治疗窗,26,.,TCI静脉麻醉的里程碑,27,.,什么是TCI,一种静脉给药方法 以药代药效动力学理论为依据 利用计算机对药物在体内过程、效应过程进行计算模拟，寻找到最合理的用药方案，继而控制药物注射泵，实现药物靶位（血浆或效应室）浓度稳定于预期值，从而控制麻醉深度 麻醉医生可根据临床需要随时调整药物的靶位浓度,28,.,BET方案,1968年Kruger-Thiemer提出二室模型的BET给药方案，即先注射负荷量(Bolus)；再根据药物从机体排除的速率(Elimination)与药物从中央室向周边室转运的速率(Transfer) 向中央室补充给药 1983年Schutler首先采用BET方法以计算机辅助给药进行全静脉麻醉，结果发现，与血药峰浓度相比，临床效应有滞后现象，于是引出了效应室的概念,29,.,Diprifusor TCI 系统,英国Glasgow大学与Astra Zeneca公司合作于1996研制的第一个商品化的靶浓度控制输注系统 是符合三室药代动力学模型药物的给药技术,30,.,Diprifusor TCI 系统组成,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 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,31,.,与Diprifusor整合的TCI输注泵,Graseby 3500泵,32,.,与Diprifusor整合的TCI输注泵,ALARIS IVAC TIVA TCI泵,33,.,静脉麻醉药物在体内的过程,分布（Distribution） 药物进入体内后即向全身分布，在血液与各组织器官之间达到动态平衡，可分为一室模型、二室模型和三室模型 清除（Elimination） 多数药物由肝脏代谢后其代谢产物经肾脏排出。消除方式有零级动力学和一级动力学两种方式,34,.,药代动力学模型,房室药代动力学模型： 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 三室药代动力学模型： 临床常用的静脉麻醉药多为三室药代动力学模型 中央室1代表血或血浆，外周室2代表血液充盈多的组织，外周室3 代表血液充盈少的组织，作用部位（中枢）为效应室,35,.,三室药代动力学模型,外周室3,外周室2,效应室,中央室1,k21,k12,k13,k31,k1e,ke0,k10,36,.,效应室的基本概念,是定量描述药物体内动力学过程的一种方法 和中央室、外周室一样，是理论上的空间容器 它包含药物作用的靶位（如受体、离子通道以及酶），是反映药物临床效应的部位 药物血浆浓度与效应室平衡的快慢决定药物起效的快慢 效应室浓度滞后于药物血浆浓度决定药效滞后于血浆浓度,37,.,Cp50与Ce50,Cp50指个体达到50%最大药效的血浆浓度，也是使50%的病人对伤害性刺激没有体动反应的血浆药物浓度 Ce50指使50%的病人对伤害性刺激没有体动反应的效应室药物浓度 单次静注和持续静注初期，由于效应室药物浓度延迟于血浆药物浓度，Cp50Ce50。当持续输注时间足够长时，Cp50Ce50 是衡量静脉麻醉剂药效强弱的一个指标，意义同吸入麻醉剂的MAC值，不同的是几种静脉麻醉药联合应用时，其麻醉强度不是简单的相加,38,.,静脉麻醉药的血浆靶浓度参考(ug/ml),39,.,麻醉性镇痛药不同效应的Cp50参考(ng/ml),40,.,ke0,效应室药物消除速率常数。指单次注药后药物从效应室由转运和代谢等方式消除的速率 是影响药物在效应室和中央室之间平衡的主要因素 Ke0越大，血浆与效应室达到平衡越快，药物起效越快 反之，药物起效越慢,41,.,t1/2 ke0,是血浆和效应室药物浓度平衡达到的50%状态时所需要的时间 是描述药物自血浆到效应室或自效应室消除50%的时间常数 是影响药物最大效应滞后于血浆峰值浓度的主要因素 t1/2 ke0越小,效应室达峰时间越短,42,.,t1/2 ke0与效应室浓度的变化单次注射,t1/2Ke0 = 1 min,t1/2Ke0 = 5 min,t1/2Ke0 = 10 min,血浆药物浓度,43,.,t1/2 ke0与效应室浓度的变化TCI,t1/2Ke0 = 5min,t1/2Ke0 = 1min,t1/2Ke0 = 10 min,血浆药物浓度,44,.,TCI与t1/2 ke0关系,TCI以选择t1/2 ke0小者为宜,t1/2 ke0大者要想获得和t1/2 ke0小者相同效应,增加药量和给药速率,血浆药物浓度增加过快,副作用增加,45,.,静脉麻醉药与麻醉性镇痛药的 药代动力学参数,46,.,t1/2cs,时-量相关半衰期(context-sensitive half time)，又称持续输注半衰期 指持续输注某药物一定时间后停止输注，血浆药物浓度下降 50%所需的时间，反映了药物输注时间与停药后病人苏醒时间的关系，可预测停药后的苏醒时间。 与消除半衰期不同，t1/2cs不是一定值，它随药物输注剂量和时间的不同而不同。,47,.,Infusion duration (hr),CS half time (min),fentanyl,thiopentone,alfentanil,propofol,remifentanil,CONTEXT-SENSITIVE HALF TIMES,48,.,ED50,指个体达到最大效应50%时的药物剂量,49,.,TCI特点,靶控输注可以迅速而平稳地达到目标浓度，因此在麻醉诱导时血液动力学平稳、术中麻醉深度易于调节、手术结束停药后可以预测病人的苏醒和恢复时间，使用简便、精确、可控性好。 由于药代动力学模型的误差和病人的个体差异性，靶控浓度和病人的实测血浆浓度之间会有一定的误差，但事实上靶控浓度的变化与临床药效学指标如血压、心率、双频指数（BIS）有很好的相关性，因此这种系统误差造成的影响可以忽略。,50,.,TCI选药原则,线性的量-效关系 可控性强 效应室排泄半衰期（ T1/2ke0）短 起效快 时-量相关半衰期（T1/2cs）短 苏醒快,51,.,TCI药物的选择,鉴于靶控输注的给药模式，起效时间和消退时间均很短的药物最适合用于靶控输注，这可以用T1/2ke0和T1/2cs等药物的药代动力学参数加以说明 目前临床使用的麻醉药物中，以瑞芬太尼和异丙酚的药代动力学特性最为适合 其他药物如咪唑安定、依托咪酯、苏芬太尼、阿芬太尼、芬太尼也可以用于靶控输注，但是其效果不如前两种最佳药物 肌肉松弛药由于其药效与血浆浓度关系并不密切，而且药代动力学并非典型的三室模型，因此目前不主张使用靶控输注模式，而以肌松监测反馈调控输注模式为最佳,52,.,TCI分类,根据靶控目标的不同 血浆靶控输注：t1/2ke0小的药物宜选择血浆浓度为靶浓度； 效应室靶控输注：t1/2ke0大的药物宜选择效应室浓度为靶浓度。 根据靶控环路的不同 开放环路：无反馈装置，由麻醉医生根据临床需要设定目标浓度； 闭合环路CL-TCI：通过反馈信号（如BP、HR、BIS）自动调节给药系统。,53,.,54,.,影响TCI系统性能的因素,系统硬件 输注泵的准确性 系统软件 药代动力学模型数学化的精度 药代动力学的变异性 年龄、体重、疾病（肝肾功能衰竭、低蛋白血症、高脂蛋白血症、微循环灌注不足） 药物间相互作用,55,.,Influence of infusion rate,56,.,Influence of infusion rate,57,.,1200 ml/hr,600 ml/hr,300 ml/hr,9.5 g/ml,5.5 g/ml,3.9 g/ml,1.0 g/ml,0.7 g/ml,0.7 g/ml,58,.,TCI麻醉实施,59,.,TCI具体实施步骤,选择适合的病例、手术以及药物 正确输入病人的性别、年龄、体重 选择适合的靶控模式（血浆或效应室靶控） 正确设定药物的输注模式（儿童或成人模式）和配置浓度 选择适当的靶控浓度开始靶控输注 麻醉过程中根据具体情况随时调节靶控浓度 手术结束前选择适当的时机停止靶控输注,60,.,具体靶浓度设置（仅供参考）,TCI全静脉麻醉控制呼吸 异丙酚： 3-4g/ml 瑞芬太尼：4-8ng/ml TCI全静脉麻醉保留自主呼吸 异丙酚： 3-4g/ml 瑞芬太尼：1-3ng/ml,61,.,具体靶浓度设置（仅供参考）,TCI静吸复合全身麻醉 N2O:O2 60%:40% 异氟醚 0.6-1% 或 七氟醚 瑞芬太尼 1-2ng/ml 术中清醒镇静 异丙酚：1-2g/ml,62,.,靶控输注的原则及注意事项,尽量选择t1/2ke0和t1/2cs小的药物，其它药物并非TCI首选药物 要结合病人的具体情况选择TCI模式（血浆靶控或效应室靶控） 手术过程中不要以单一靶浓度维持，而应根据手术刺激强度和病人的反应来及时调节靶控浓度 靶控装置具有自动补偿功能（即换药后可以自动补充换药期间的药量），不需要手动追加或增大靶浓度,63,.,靶控输注的原则及注意事项,手术结束前根据手术进程和药物的t1/2cs选择停止输注的时机，不宜过早 注意静脉通路的通畅和注射泵的工作状态，一旦静脉阻塞或注射泵有故障，病人会发生术中知晓 学龄儿童的药代学特点类似于成人 老年人起效减慢，敏感性增加，因此推荐老年人的负荷量应减少50%， 持续输注速度应减少2/3，老年人的术后苏醒过程可能会有延迟 术后镇痛的应用,64,.,麻醉中异丙酚血浆靶浓度参考(ug/ml),65,.,麻醉中阿片类药物血浆靶浓度参考(ng/ml),66,.,术后快速苏醒静脉麻醉用药原则,选用短效可控性好的麻醉药物如异丙酚 对于清除率较低、 t1/2cs较长的阿片药物（芬太尼、舒芬太尼、阿芬太尼），尽可能地将阿片药物血浆浓度维持在Cp50左右（芬太尼1-1.5ng/ml、舒芬太尼0.15ng/ml、阿芬太尼80ng/ml），去调节异丙酚的浓度以稳定麻醉 对于清除率高、 t1/2cs短的阿片药物，如瑞芬太尼，尽可能地将异丙酚维持在Cp50左右，去调节阿片药物的浓度,67,.,Propofol-Alfentanil Interaction,68,.,Propofol-Remifentanil Interaction,69,.,TCI静脉麻醉时的最佳效应室浓度（Coptimal）,70,.,血浆靶控输注模式,以药物的血浆浓度为靶控目标的输注方法 开始给予一定的负荷量，当血浆计算浓度达到预定的靶浓度时即维持在这一浓度 效应室浓度逐渐升高，将较血浆浓度迟滞一定时间，最终与血浆浓度平衡一致,71,.,血浆靶控输注特点,适合于t1/2ke0小的药物，这样平衡时间较短；而对于t1/2ke0大的药物则会造成平衡时间长而导致诱导慢 适合于年老体弱的患者 因其负荷量较小，循环波动较小,72,.,效应室靶控输注模式,以药物的效应室浓度为靶控目标的输注方法 给予负荷量后暂时停止输注，当血浆浓度与效应室浓度达到平衡一致时再开始维持输注,73,.,效应室靶控输注特点,适合于t1/2keo大的药物以及年轻体健的患者 血浆靶控相比，使用同一药物时平衡时间短、诱导快 负荷量较大而使循环波动较大,74,.,TCI 麻醉的误差,重复负荷量 静推诱导后，开启TCI系统再一次输注负荷量 药代动力学群体差异 异丙酚药动学模型有Marsh、Dyck、Tackley和Schuttler等 个体化差异 年龄、体重、疾患（肝肾功能衰竭、低蛋白血症、高脂蛋白血症、微循环灌注不足等） 药效学的相互作用,75,.,术中知晓,手术结束肌松作用残留 术中液体通道脱落 减浅麻醉以维持生命体征,76,.,异丙酚药代动力学特点,脂溶性高，水溶性极低，分布迅速， T1/2 ke0为2.4min 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3-4.8h J Clin Anesth，1993，5：14-21,77,.,异丙酚的药效学,Forrest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 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2.3-2.8g/ mL，老年人EC50为1.8g/ mL 中华麻醉学杂志，2001，21：146-148 TCI异丙酚（Ct3g/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 抑制切皮体动反应的Cp50为16ug/ml,78,.,异丙酚血浆浓度与麻醉深度,轻度镇静：0.51.0mg/L 中度镇静：1.01.5mg/L 深度镇静：3.016mg/L 生理学报，2002，54（1）：60-64,79,.,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,80,.,丙泊酚TCI的实施,麻醉诱导 术前药 无术前药 4-8 ug/ml 有术前药 2-6 ug/ml 年龄 20岁后，每10岁靶浓度下降0.24 ug/ml,81,.,丙泊酚TCI的实施,麻醉维持 靶浓度通常设定在 3-6 ug/ml ，常规辅助镇痛药 小手术 1.5-4.5 ug/ml 大手术 3-6 ug/ml 不同人群推荐维持用靶浓度 ASA- 3.5-5.3 ug/ml 心脏病人或ASA - 2.8-3.4 ug/ml 年龄55岁 3.5 ug/ml 术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低,82,.,丙泊酚TCI的实施,苏醒 睁眼 1 1.5 ug/ml 定向力恢复 1.2 ug/ml 清醒浓度与输注时间有关，时间越长，清醒时血浆浓度越高，而效应室浓度相同。,83,.,注意药物的相互作用,芬太尼血药浓度3ng/ml可使异丙酚意识消失Cp50下降40%; 芬太尼血药浓度1ng/ml可使异丙酚切皮反应Cp50下降63%，3ng/ml则下降89%。,84,.,瑞芬太尼药代动力学,属三室模型 T1/2：0.5 -1.5 min , T1/2：5 -8 min Vdss ：0.2 -0.3L/kg ， Cl ：30 -40 ml/min/ kg 血浆蛋白结合率70 %-90 % 起效时间1 -1.5min , 负荷量后的药效峰值时间1.6 min ,持续输注半衰期 T1/2 cs 3 -5min， 停药后 5 -10min内即可达到新的稳态血浆浓度 再分布时间短，输注1min后血药浓度在3 -6min内降低50% 成人剂量为0.2 -1.0g/kg/