吸入麻醉药的应用及管理

,吸入麻醉药的应用及管理,上海交大医学院大学附属仁济医院王祥瑞,外科学,理发匠的技艺 理发师理发，兼顾拔牙 理发店门前的滚筒最早只有“红白”两色 “红白蓝”三色滚筒 1540年成立理发师外科联合协会 19世纪外科医师才逐渐摆脱与理发师和放血者联系,拉普教授的解剖课 伦勃朗 ,1632,斯恰德的手术,“麻醉” Anesthesia,公元一世纪希腊哲学家Dioscorides最早用描述植物“Mandragora”的镇痛效应,曼陀罗花,原产印度，系梵语音译。 为茄科野生直立木质草本植物主要成份为莨菪碱、东莨菪碱及少量阿托品，起麻醉作用的主要成份是东莨菪碱。主要作用是使肌肉松弛，抑制汗腺分泌，古人又称“蒙汗药”,“麻醉” Anesthesia,1846年，Morton介绍乙醚麻醉之后Oliver Wendell Holmes首次用“Anesthesia”来描述病人对外科手术创伤不能感知的状态（the state in which a patient is insensibile to the trauma of surgery）,(A) The first public demonstration of ether anesthesia was on October 16, 1846. W. T. G. Morton, M.D., is depicted, holdingthe ether, whereas J. C. Warren, M.D., performed the operation. This painting is by Robert C. Hinckley (18531941), used with permission by Boston Medical Library in the FrancisA.CountwayLibrary of Medicine.,(B) The Wright brothers first flight on December 17, 1903, at Kitty Hawk, North Carolina. The picture is public domain,1957年Woodbridge将麻醉分为四种成分：感觉阻滞；运动阻滞；心血管、呼吸和消化系统的反射阻滞；精神（mental）阻滞（睡眠或意识消失）,“麻醉” Anesthesia,大诊所伊金斯, 19世纪70年代,阿格纽的临床教学 伊金斯, 19世纪80年代,全身麻醉概念,呼吸道吸入静脉注射肌肉注射直肠灌注,麻醉药,体内,可逆地改变中枢神经系统中的某些功能,神志消失、手术无痛,麻醉诱导,呼吸抑制程度相对静脉药较轻1重新建立自主呼吸的时间更短2血流动力学较静脉药更平稳3呼吸道刺激小，肺顺从性好4气味芳香，儿童接受度更高,1.Shafer A et al. Anesthesiology 1988;69:348-356 2.Doi 35:334-372 4.Frink & Brown 1994,呼吸道的刺激性小，气道耐受性好,咳嗽反射,气道保护性反射,*:P0.002 *:P0.001 BIS：脑电双频谱指数,比较在两种麻醉深度下（BIS40、BIS60），儿童对七氟醚与丙泊酚麻醉诱导时的喉反射和呼吸道反射情况1,Oberer C, Frei FJ,et al. Respiratory reflex responses of the larynx differ between sevoflurane and propofol in pediatric patients. Anesthesiology. 2005 Dec;103(6):1142-8,*,*,*,*,血/气分配系数低，快速准确调控麻醉深度1血流动力学稳定，维持心率、血压、心脏指数的平稳2直接监测麻醉气体浓度,1. Smith I,Nathanson MH et al. Anesth Analg.1995;81(suppl):S67-722. Ebert TJ et al. Anesth Analg.1995;81(suppl6)S11-22,吸入麻醉维持：精确控制麻醉深度,门诊患者麻醉术中体动发生率,咳嗽的发生率 (%),50403020100,Smith I,Thwaites AJ. Target-controlled propofol vs sevoflurane: a double- blind, randomised comparison in day-case anesthesia.Anesthesia.1999;54(8):745-752,七氟醚,丙泊酚,*,55,*：p0.0003,全麻发生术中知晓的危险因素1,因素 单变量Logistic回归分析 多变量Logistic回归分析 比值比（OR）(95% 可信限) 比值比（OR）(95% 可信限)未用吸入麻醉剂 3.33* (1.97, 5.63) 3.20* (1.88, 5.46)女性 3.21* (1.89, 6.05) 3.08* (1.58, 6.06)妇产科手术 2.66* (1.57, 4.50) ()术中使用阿片类药 2.48* (1.42, 4.32) 2.12 (1.20, 3.74)术中使用肌松剂 2.47* (1.35, 4.53) 2.28 (1.22, 4.25),未使用吸入麻醉剂与发生术中知晓密切相关，是其独立危险因素,*P0.001; P0.01,1.Smith I,Thwaites AJ.Target-controlled propofol vs. sevoflurane: a double-blind, randomised comparison in day-case anaesthesia. Anaesthesia. 1999;54(8):745-52,吸入麻醉是有效的麻醉方法中、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,吸入麻醉药的特点,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,吸入麻醉药方法,1974 年Virtue 提出最低流量麻醉1978 年召开了第一届国际低流量麻醉学术会议制定操作规范,吸入麻醉药方法,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,改进麻醉教学，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增加循环利用保温保湿的呼出气体的份额，可保护呼吸道上皮纤毛和黏膜纤毛减少隐形失水,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,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。,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）某患者70kgVCO2=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,已知回路的顺应性和气道峰压机器死腔=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10次/分时,总通气量应该为:VT=3393+700+2000=6093ml/min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，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,吸入气中的氧浓度会逐渐冲淡,低流量麻醉必要条件,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,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,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/