吸入麻醉药应用及管理王祥瑞

,吸入麻醉药的应用及管理,上海第二医科大学附属仁济医院王祥瑞,吸入麻醉是有效的麻醉方法在中、高流量吸入麻醉过程中,存在着吸入麻醉药的浪费和环境污染等缺点,吸入麻醉药的应用,1952 年Foldes 及其助手提出了低流量麻醉的概念,经过多年的基础研究和临床实践后,提出了完整的理论体系并建立了经典的实施方法1974 年Virtue 又提出了最低流量麻醉,并于1978 年召开了第一届国际低流量麻醉学术会议,制定了操作规范,吸入麻醉药的应用,何谓低流量麻醉(Low flow anesthesia , LFA )？,低流量麻醉是指采用紧闭回路在新鲜气流量不超过1000ml/min的条件下施行的吸入全身麻醉 按Simionescu的建议，根据新鲜气流量的大小分类,何谓低流量麻醉,小流量250500 ml/min低流量500 1000 ml/min中流量1 2L/min高流量2 4 L/min极高流量4 L/min,何谓低流量？,改进麻醉教学，有利于住院医生的培养环境方面减少工作场所N2O的浓度(采用极低流量时可降至15 ppm) 减少吸入性全麻药向大气中的发散(温室效应/臭氧层的破坏）,低流量麻醉的优点,低流量麻醉的优点,麻醉药方面的支出最多可节省75% 节省情况取决于下列因素：麻醉的长短麻醉药品的价格流量减低的程度,低流量麻醉的优点,临床方面提高麻醉气体的温度和绝对湿度 减少凉的和干燥的FGF 的份额,增加了循环利用保温保湿的呼出气体的份额 这样保温保湿的气体可以保护呼吸道上皮纤毛和黏膜纤毛 可减少隐形失水,1ml麻醉药液体产生的挥发气量,=,麻醉药液比重,分子量,x,22.4,挥发性麻醉药消耗量的计算,挥发性气换算麻醉药液量,=,所需麻醉药挥发气量,1ml麻醉药液体产生的挥发气量,1ml氨氟醚(20)产生挥发气量,氨氟醚分子量184,比重1.521ml氨氟醚(20)产生挥发气量 =1(ml)x1.52(比重)1ml的重量 = 1(ml)x1.52/184(分子量)1ml的克分子量 = 1(ml)x1.52/184x22.4(克分子容积) 1ml的气态容积 =198ml,1ml氨氟醚(20)产生挥发气量,当吸入气流量为5000ml/min, 氨氟醚浓度为1%(0.01), 每小时(60min)氨氟醚消耗量为(5000x0.01x60)/198=15.1ml,1ml氨氟醚(20)产生挥发气量,当吸入气流量为1000ml/min, 氨氟醚浓度为1%(0.01), 每小时(60min)氨氟醚消耗量为(1000x0.01x60)/198=3.03ml,1ml氨氟醚(20)产生挥发气量,当吸入气流量为500ml/min, 氨氟醚浓度为1%(0.01), 每小时(60min)氨氟醚消耗量为(500x0.01x60)/198=1.515ml,通气回路系统,无重复吸入系统Non-rebreathing Systems:,指系统中所有呼出气体均被排出. 吸入系统与呼气系统隔离新鲜气流量远大于分钟通气量新鲜气中各气体浓度等于吸入气中浓度,通气回路系统,部分重复吸入系统Partial Rebreathing System:,系统中部分呼出混合气仍保留在系统中.CO2 吸收剂将呼出气中的二氧化碳滤除新鲜气流量低于分钟通气量、高于氧摄取量新鲜气流中的麻醉气体浓度高于吸入气中浓度（诱导、维持阶段）,通气回路系统,完全重复吸入系统；紧闭系统,系统中没有呼出气排出新鲜气流量等于患者氧摄取量量化麻醉quantitative anaesthesia:O2 新鲜气流量 =O2 摄取量 N2O 新鲜气流量 =N2O 摄取量麻醉药用量 =麻醉药摄取量,最小新鲜气流量,新鲜气流量应大于,O2 and N2O 摄取量,吸入性麻醉药的摄取量,气体丢失设备泄漏弥散，比如胃肠道, 皮肤，塑料管道，钠石灰罐吸收部分挥发性麻醉气,采样气旁流式气体监护仪的采样气,如何预测紧闭麻醉的氧需？,麻醉期间的基础代谢率取决于病人的体重和体温。根据Brody 公式计算出静息状态下机体的耗氧量（VO2） VO2 =10 kg3/4例如：某患者70kg,其VO2=10（24.2）=242ml O2/min,如何预测紧闭麻醉的氧需？,在体温低于37.6时,每下降1,需氧量下降10%。 VO2 at 36.6=242-24=218 ml O2/min VO2 at 35.6=218-22=196 ml O2/min,如何预测紧闭麻醉的氧需？,必须个体化考虑氧耗量减少 低血容量休克，甲减和主动脉夹闭增加需氧量 恶性高热，甲亢，烧伤，败血症除非组织灌注减少，否则增加麻醉深度并不明显改变基础代谢率。,如何预测紧闭麻醉的氧需？,根据Aldrate 提出的2. 5 倍数法则 2. 5 10 W3/4ml/min此值为(Close Circuit Anesthesia，CCA） 的上限和LFA 的下限,Aldrete JA. A practical perspective on low ,minimal and closed systemanesthesiaJ . Acta Anesthesiologica Belgica ,1984 ,35 :251 - 256.,耗氧量与二氧化碳生成的关系如何？,二氧化碳的生成量近似于80%的耗氧量（例如：呼吸商=0.8）VCO2=8kg3/4 =8*24.2 =194ml CO2/min,维持正常二氧化碳需多少通气量？,分钟通气量是肺泡通气量和解剖死腔及机器死腔通气量的总和 正常二氧化碳约为肺泡二氧化碳浓度的5.6% 40mmHg/(760mmHg-47mmHg)=5.6% 肺泡通气量必须达到：194mlCO2/5.6%,维持正常二氧化碳需多少通气量,VA=VCO2/5.6% =194ml/min/5.6% =3393ml/min 解剖死腔约为 1ml/kg/次 解剖死腔=体重1ml/kg =70ml/次机器死腔由正压通气时呼吸机回路中丢失的通气量组成,维持正常二氧化碳需多少通气量,如果回路的顺应性和气道峰压已知，则此死腔可由计算得知 机器死腔=顺应性压力 =10ml/cmH2O20cmH2O =200 ml/次,维持正常二氧化碳需多少通气量,呼吸频率为10次/分时,由计量计测量的总通气量应该为:VT=3393+700+2000=6093ml/min，总潮气量为609ml,氧气一个恒量，取决于患者的代谢摄取率,(Brody Formula),氧化亚氮（N2O）N2O不在体内代谢，其摄取率定义为肺泡-动脉血气体的分压差，该值在麻醉的初始阶段很高，但随着组织中气体分压升高并趋于饱和时，摄取率降低。,(Severinghaus Formula),VN20 = 1000 x t -1/2 (ml/min),.,VO2 = 10 x BW (kg)3/4 (ml/min),麻醉过程中患者对麻醉气体的摄取,吸入性麻醉药假定麻醉气体所占比例在麻醉系统中保持不变，那么吸入性麻醉药在麻醉过程中的摄取率应呈指数形式下降,VA N = f x MAC x lB/G x Q x t -1/2 (ml/min),(Lowe Formula),吸入麻醉药的摄取分数,麻醉药开始 60以后120以后N2O 0.13 0.07 0.05氟烷 0.5 0.4 0.35安氟醚0.4 0.35 0.3异氟醚0.4 0.35 0.3七氟醚0.15地氟醚0.5,麻醉过程中各种气体的摄取率,麻醉中各种吸入性麻醉药的摄取率,麻醉过程中各种气体摄取率的特性,O2相对恒定麻醉药逐渐减少N2O进行性减少,如N2O供给没有逐渐降低,则吸入气中的氧浓度会逐渐冲淡,如何预计挥发性麻醉药的摄取量？,肺泡对麻醉药的摄取取决于该药的血/气分配系数（b/g），肺泡/静脉血浓度差（CA-V），心排量（Q） 摄取量=b/gCA-VQ,先决条件,低流量麻醉机,良好的监测设备,精确的新鲜气供气系统(设置稳定、精确、可靠）极低的系统泄漏情况自动泄漏检测 (连接处要少，呼吸活瓣及CO2吸收罐的漏气要少)采样气可回收自动检测出低流量状态分钟通气量不受新鲜气流量的影响 (e.g. fresh gas decoupling),麻醉机要求,麻醉机要求,流量计 一般要求流量计的最低刻度为50 - 100ml/min ,每一刻度为50m/min挥发罐 要求精密度高的,除了压力和温度补偿外,在低流量麻醉时仍然能挥发出预设浓度麻醉回路 整个回路的密封性良好,系统压力为20cmH2O 时气体的泄漏量应小于100ml/min。气体监测室的样气回收,麻醉机要求,CO2 吸收装置 应使用大容量的CO2 吸收装置,一般为2 3L麻醉呼吸器 多使用上升型呼吸风箱,可随时发现漏气,若使用下降型风箱,应将储气囊放平,不宜悬挂以免漏气,当新鲜气流非常接近患者氧摄取量时可以通过监测下列参数以避免通气回路中气体的变化 气道压 分钟通气量 吸入气氧浓度 呼吸气中麻醉药的浓度 (如果新鲜气流量 1 L/min),低流量麻醉监测,低流量麻醉监测,机器及患者自身方面的因素可以造成某些生命体征的变化，而这些变化与低流量并无关系： 心电图 血压 体温 脉搏氧饱和度 二氧化碳值和二氧化碳描记图,诱导阶段,高流量预充阶段潮气量远小于功能残气量和回路的容量 （ 通常功能残气量为3000ml ,回路的容量为6000ml ,共有9000ml 的空间）一般需要3 个时间常数(时间常数= 容积/气体流量) 才能充满这个空间,高流量预充阶段,新鲜气体流量( Fresh Gas Flow，FGF） = 3L/min 时, 时间常数=3min ,需9 min充满功能残气量和回路FGF = 4. 5L/min时, 时间常数= 3 min,需6分钟充满功能残气量和回路高流量的预充是可尽快达到预期的吸入麻醉药浓度,术前用药同往常起始阶段（持续10-20分钟） 高流量新鲜气流约 4 L/min 挥发罐设置：Isoflurane 1.0 - 1.5 vol. %Enflurane 2.0 - 2.5 vol. %Halothane 1.0 - 1.5 vol. %,诱导阶段,充分去氮快速达到所须的麻醉深度在整个回路系统中充入所要的气体成分避免气体容量失衡,诱导阶段,Foldes 方案,在初始阶段预设高流量的预充量,即新鲜气体流量为5 - 5. 5L/min (O2 1 - 1. 5 L/min、N2O 4L/min) ,同时吸入挥发性麻醉药约1MAC预充3 分钟后将FGF 降为1L/min(O2 0. 5L/min、N2O 0. 5L/min),Foldes 和Duncalf 方案 1985 年,FGF 为5L/min(O2 :2 L/min、N2O:3L/min) 预充8 - 12 分钟将新鲜气体流量降至1L/min (O2 :0. 5L/min、N2O:0. 5L/min) ,认为这样可以充分去氮,Baxter AD.Low and minimal flow inhalational anaesthesiaJ . Can J Anaesth ,1997 ,44(6) :643 - 652.,Grote 方案,预充阶段FGF 为6L/min (O2 : 2 L/min、N2O:4L/min) ,预充5 分钟将新鲜气体流量降至1L/min (O2 :0. 5L/min、N2O:0. 5L/min) ,认为这样也可以充分去氮,起始阶段的长短取决于新鲜气流的大小起始阶段可因下列因素缩短:非常高的新鲜气流以加速去氮高效能的吸入麻醉药增加麻醉药吸入浓度以加快麻醉起效时间逐步降低新鲜气流量,起始阶段应有多长?,新鲜气流量降低时氧浓度的变化,为保证吸入气中氧浓度至少达到30%，设定如下： 低流量： 50 vol.% O2 (0.5 L/min) 最低流量： 60 vol.% O2 (0.3 L/min)快速调整氧浓度升至最低报警限以上： 将新鲜气流中的氧浓度升高10 vol.% 将新鲜气流中N2O的浓度降低10 vol.%,如何设定新鲜气流量以保证吸入气中的安全浓度,如何设定新鲜气流量以保证 吸入气中的安全浓度,降低新鲜气流量可以增加新鲜气和回路中麻醉药物的浓度差应对措施： 调高挥发罐的设置 欲想改变回路中麻醉气体的浓度，挥发罐上的 设置必须显著高于或低于目标麻醉气体浓度,挥发罐的设定,过长的时间常数可以使呼吸回路中的气体成分变化严重滞后可以通过下列措施迅速改变麻醉深度 静脉补充镇痛剂和催眠剂 增加新鲜气流量，比如增至4.4 L/min (按挥发罐刻度设定目标浓度),低流量麻醉时麻醉深度的调整,由于低流量时时间常数长，挥发罐可在手术结束前关闭冲洗回路所需时间随着下列因素而延长 流量下降的程度 麻醉维持时间,苏醒阶段,苏醒阶段,低流量麻醉的苏醒手术结束前15分钟关闭挥发罐 (长时间麻醉可以为30 min）让患者过渡到自主呼吸 (可能的话采用SIMV模式以避免意外的通气不足或低氧血症)拔管前5-10分钟关闭N2O并增加氧流量至5 L/min,苏醒阶段,何时不适宜用低流量和最低流量麻醉,麻醉诱导期以面罩实施的短时间麻醉有气道不密闭的情况存在：例如纤支镜检查,注意事项,糖尿病人的新鲜气体流量不应1000ml/min，长时间紧闭麻醉有可能发生丙酮蓄积。嗜酒的病人新鲜气流量也不就应100