036章.全麻技术
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第36章 全麻技术
目前,麻醉医生主要通过静脉和/或呼吸道给药来对病人实施全身麻醉。静脉麻醉的历史最早可以追溯到17世纪前叶,但真正意义上的静脉麻醉用药是伴随着Alexander Wood在1853年发明针管和注射器时出现的。吸入麻醉自William Mortron于1846年在美国麻省总院演示吸入乙醚麻醉以来,迄今已经有150多年历史。近些年来随着人们对药代学和药效学认识的深入、新型麻醉药的推陈出新、特别是给药技术的进步,全身麻醉的实施出现了日新月异的变化。鉴于本书已有专门章节阐述麻醉药理学及全身麻醉药物,本章将简要介绍相关概念而着重探讨实施静脉全身麻醉、吸入全身麻醉及复合麻醉的一些技术和方法。
第1节 静脉全麻技术
静脉全身麻醉是指将一种或几种药物经静脉注入,通过血液循环作用于中枢神经系统而产生全身麻醉的方法。按照给药方式的不同,静脉麻醉可分为单次给药法、分次给药法和持续给药法。由于受到自身一些局限性的影响,静脉全身麻醉的使用一度受到限制。但是80年代以来,随着临床药理学研究方法的不断改进,新的强效、短效静脉麻醉药的开发以及计算机化的静脉自动给药系统的问世,使静脉麻醉得到极大的改善和发展。
一、基础原理
(一)基本概念下面是一些传统或新近提出的概念,正是基于对它们理解的不断深入,才使得全凭静脉麻醉技术日臻完善。
1. 房室模型与效应室房室模型是将体内药物转运和分布特性相似的部分抽象看成一个房室。经过适当的数学处理,用药代学参数来反映药物分布及代谢特性的方法。认为机体有一个处于中心的房室(中央室),药物首先进入中央室,并在中央室和其他外周各室之间进行药物的分布和转运。中央室代表血流丰富的,药物能迅速混合的部分(如血浆或肺循环);外周室则代表内脏或肌肉及脂肪组织。理论上讲,房室越多,越符合生理特征,但是过多的房室会增加数学计算的复杂性,而采用二室或三室模型均可以对静脉麻醉药达到满意的描述。从药理上讲,效应室同中央室、周边室一样,都是理论上的抽象空间组合,是用来指药物作用的靶部位,如受体、离子通道或酶等,是反映药物临床效果的部位。
2. 分布容积(Vd)与峰效应时分布容积(Vd峰效应)分布容积=所给药物的总量/该药的血药浓度(Vd=),其单位是L/kg。Vd的大小取决于该药物的理化性质、在组织中的分配系数及与血浆蛋白或组织的结合率等因素。通过对药物Vd大小的了解可以推测其在机体的分布情况。药物输注后,其初始的分布容积为中央室(V1),然后向外周室(V2和V3)分布,直到最后形成稳态时的分布容积(Vdss)。显然V1< Vd峰效应< Vdss,如芬太尼的V1、Vd峰效应、Vdss分别是13L、75L、360L。峰效应时分布容积的计算公式为: 。
3. 血浆清除率(CL)、消除/转运速率常数(k)与消除半衰期(T1/2) 药物的消除速率(RE)是指单位时间内被机体消除的药量。血浆清除率(CL)是指单位时间内血浆中的药物被完全清除的血容量。血浆清除率=药物的消除速率/血药浓度(CL=),其单位是ml/min。消除或转运速率常数(k),是药物在单位时间内消除或转运的百分率(k=)。消除半衰期(T1/2)为机体消除一半药物所需要的时间。T1/2=,可以看出,T1/2值大小CL成反比,而与Vd成正比。
4. ke0与T1/2ke0ke0本指药物从效应室转运至体外的一级速率常数,而目前通常用来反映药物从效应室转运至中央室(血浆)的速率常数。T1/2ke0是血浆及效应室之间平衡发生一半的时间。药物的ke0越大,其T1/2ke0越小,说明该药物峰值效应出现快。了解静脉麻醉药的峰效应时间对于合理的临床用药非常重要。
5. 持续输注即时半衰期(context sensitive half time)指持续恒速给药一段时间后,停止输注,血浆血药浓度下降50%所需要的时间。与消除半衰期不同,持续输注即时半衰期不是一个常数,随着持续输注时间从几分钟到几小时的变化,其持续输注即时半衰期会有显著的增加。持续输注即时半衰期概念的提出对于临床麻醉有着极为重要的意义:如异丙酚的消除半衰期为0.5~1.5h,但是即使在较长时间(>3小时)的静脉输注后,其持续输注即时半衰期仍小于25分钟。如果控制合理的血浆异丙酚浓度,病人就可以很快的苏醒和恢复。
6. Cp50与Ce50Cp50是指防止50%病人对伤害刺激产生反应的血浆药物浓度。但这个概念没有考虑到血浆与效应室之间的延迟,在两者部位浓度达到平衡以前,Cp50有很大的误差。Ce50是指防止50%病人对伤害刺激产生反应的效应室药物浓度。当输注时间足够长时,血浆与效应室药物浓度可以达到平衡,此时Cp50= Ce50。Ce/p50是静脉用药的概念,反应了药物作用的相对强度,相当于吸入麻醉药的MAC。与MAC不同,当同时吸入几种吸入麻醉剂时,其MAC值呈相加性;而不同类静脉麻醉药由于具有不同的作用受体和机制,所以静脉麻醉药联合应用时,其麻醉强度不可能呈简单的相加。
7. 周边室迟钝在静脉输一定时间后,为了重建与中央室的平衡,周边室会向中央室转运药物,而周边室迟钝则是指那些向中央室转运过程非常缓慢的药物。周边室迟钝的临床意义是:周边室在单位时间内向中央室(血浆)释放的药物较少,这样血药浓度的降低就不会因为来自周边室的药物而受到显著影响。了解周边室迟钝有助于理解异丙酚消除半衰期长却有着很短的持续输注即时半衰期等现象。
8. 联合用药是指同时或先后应用两种以上麻醉药物,以达到完善的手术中和术后镇痛及满意的外科手术条件。目前各种麻醉药单独应用都不够理想,为克服其不足,常采用联合用药的形式。联合用药时除应了解每一种药物的药代和药效动力学外,还必须考虑到药物之间可能存在的相加、协同、敏感化及拮抗作用。相加作用是指两种药物合用时效应为两药单用时的代数和。合用药物作用于同一部位或受体,并对这个部位或受体作用的内在活性相等时,才可能产生相加作用。例如同时吸入两种不同挥发性麻醉药时,最终所产生的麻醉强度(以MAC来衡量),为各药物吸入MAC值的代数和。协同作用是指两种药物分别作用于不同部位或受体,结果使合用时效应大于各药单用效应的总合。例如在行异氟醚吸入麻醉时,如果再以硝普钠行控制性低血压,此时硝普钠的降压作用将得到显著加强,甚至出现严重的循环抑制。敏感化作用是指同时合用两种药物时,其中一种药物可以使受体或组织对另一种药物的敏感性增强。例如氟烷增加心肌对儿茶酚胺敏感性,在合用肾上腺素时,易导致心律失常。拮抗作用是指两种药物合用时引起药效降低的现象,包括竞争性拮抗和非竞争性拮抗。竞争性拮抗是指两种药物竞争性作用于同一受体,如纳洛酮可以与吗啡竞争性结合机体内的吗啡受体从而拮抗吗啡的药理作用,这也是临床上用纳洛酮来拮抗过量阿片类药物引起的呼吸抑制的机制。非竞争性拮抗是指两种药物合用时,其中一种药物与受体结合引起受体结构变化,致使另一种药物无论浓度大小都不能再与受体结合。例如酚苄明与肾上腺素受体结合后,受体性质产生改变,就不再接受去甲肾上腺素的兴奋作用。
(二)静脉推注的药代学
尽管血药浓度的变化与药理反应变化之间存在一个时间的延迟,但绝大多数药物的药理作用强弱与血药浓度平行。大多数药物按一级速率过程转运或消除,即随时间的延长药物的量呈指数衰减。对于具有一室模型的药物,其浓度降低的公式为:
C(t)=C0e-kt,药物在机体内经过5T1/2达到基本消除。对于具有二室模型的药物,其浓度降低的公式:C(t)=Ae-αt+Be-βt。
(三)静脉输注的药代学
对于一室模型,药物的血药浓度-时间函数方程为:
Ct=(1-e-kt),R0为恒速输注速率。可见Ct随着t延长而增加,当t∞时,e-kt0,此时的血药浓度趋向于恒定值,即稳态浓度(Css),Css=。由此可知,稳态浓度的大小与输注速率(给药量的大小)及消除有关,药物的输注速率大,其稳态浓度值也会增大,但不会影响达到稳态浓度的时间。恒速输注达到稳态浓度的时间与药物的半衰期有关,经过5个半衰期药物的血药浓度可以达到稳态浓度的97%,停止给药后,浓度呈相反过程变化,经过5个半衰期97%的药物被排除。对于二或三室模型,恒速输注时血药浓度的稳态值仍与输注速率成正比而与清除率成反比。但在二或三室模型,达到稳态浓度的通路为2或3次指数,这就决定了血药浓度-时间函数方程及其拟达到稳态值的输注速率远比一室模型的计算公式复杂。此外,当输注停止后,血药浓度的降低不仅受到消除半衰期的影响,各室之间药物转运也必然影响到血药浓度的变化。多室模型就有多个半衰期,此时的计算不仅复杂且无多大临床意义。持续输注即时半衰期概念的提出则弥补了多室模型中半衰期的局限性,对临床静脉麻醉有着极为重要的意义。显然了解何时病人血浆药物浓度下降50%要比何时病人将50%的药物排除体外更有意义,因为前者往往跟病人的苏醒密切相关。
二、方法分类
(一)单次注入
单次注入指一次注入较大剂量的静脉麻醉药,以迅速达到适宜的麻醉深度,多用于麻醉诱导和短小手术。此方法操作简单方便,但因用药过量而易产生循环、呼吸抑制等副作用。
(二)分次注入
分次注入是指先静脉注入较大剂量的静脉麻醉药,使达到适宜的麻醉深度后,再根据病人的反应和手术的需要分次追加麻醉药,以维持一定的麻醉深度。静脉麻醉发展的100多年来,分次注入给药一直是静脉麻醉给药的主流技术,至今广泛应用于临床。它具有起效快、作用迅速及给药方便等特点。但是此方法血药浓度会出现锯齿样波动,病人的麻醉深浅也会因此而波动,显然难以满足临床麻醉时效概念的要求。
(三)连续注入
连续注入包括连续滴入或泵入,是指病人在麻醉诱导后,采用不同速度连续滴入或泵入静脉麻醉药的方法来维持麻醉深度。本方法避免了分次给药后血药浓度高峰和低谷的跌荡波动,不仅减少了麻醉药效周期性的波动,也有利于减少麻醉药的用量。滴速或泵速的调整能满足不同的手术刺激需要。然而单纯连续注入的直接缺点是达到稳态血药浓度的时间较长,因此在临床上可以将单次注入和连续注入结合起来使用,以尽快地达到所需的血药浓度,并能以连续输注来维持该浓度。
(四)靶控输注(TCI)
靶控输注(target controlled 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)的药物浓度来控制或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。
1. BET方案根据药物的三室模型原理,为了迅速并准确维持拟达到的血药浓度(CT),就必须给予负荷剂量(Bolus)V1CT;同时持续输注从中央室消除的药物剂量(Elimination)V1k10CT;并且加上向外周室转运的药物剂量(Transfer)CTV1(k10+k13e-k31t+k12e-k21t)。这就是著名的BET输注方案。很显然上述负荷剂量的计算仅指在CT下充盈中央室的药量,但是这样的负荷剂量后,按输注率公式持续输注时,由于药物从中央室分布与转移到比之更大的外周室,血药浓度会很快下降。这时我们可以利用前面提出的峰效应时分布容积概念(Vd峰效应)。这个容积完全是理论上的,因为从起始浓度到达到峰效应时,血浆浓度变化是重新分布和消除的联合作用。但是Vd峰效应这一概念可以满足计算负荷剂量的目的。所以合适的负荷剂量应该为:CTVd峰效应。例如:为了达到3.0ng/ml的芬太尼靶浓度,所需的负荷剂量为225μg。如果按照上述BET给药模式来计算非常复杂,只能通过计算机模拟。计算机控制的药物输注能够成功的达到相对稳定的靶浓度,或者根据临床反应来增加或降低靶浓度。
2. TCI系统的工作原理及构造TCI系统属于开环控制系统,使用时由麻醉医生根据病人实际情况和手术需要设定目标浓度。早期的靶控系统是由澳大利亚Crankshaw等按照非房室模型设计。它是利用血浆药物流出率的概念,以非参数误差纠正法来计算给药速度达到稳态血药浓度。由于不涉及到药代动力学参数的选择,且不断通过药物浓度监测进行误差纠正,理论上要比按房室模型控制给药的方法更为准确。但是只能预设一种靶浓度,而且随时需要血药浓度的监测值,因而在临床上使用受到限制。80年代后包括国内许多学者都在药代动力学模型的基础上不断设计并改进计算机给药系统,由计算机根据目标浓度,计算给药速率并维持稳定的血药浓度,从而实现了靶控给药。
现阶段的靶控输注系统主要包括三部分:PC机、药代动力学模型控制程序及输液泵和相关辅助部件。PC机可以输入有关药物和病人资料,其并行接口与输液泵R232接口相连以传输信息。较为突出的输液泵包括STANPUMP(US)和STELPUMP(South Africa)等,它们都可以输注多种静脉麻醉药,且输注误差的绝对值中位数均在20~30%之间。
目前,大多数TCI系统仍处于临床实验阶段,主要原因在于,这些输注设备对输注药物没有进行统一的标准化设置。此外提供TCI的输液泵种类和安全功能也是有待进一步研究的因素。第一个推向市场的TCI系统是1996年由Kenny等设计的Diprifusor系统。它是将计算机及其控制软件整合到输液泵的中央处理器,从而形成一体化单一输注异丙酚的TCI系统。
临床可以见到两种TCI系统。第一种是由不同部件组成,包括:便携式计算机、导线以及输液泵,主要用于临床研究和教学。第二种是整合式TCI系统,它有几个优点:结构紧凑、使用方便、是目前唯一得到有关管理机构批准的系统。遗憾的是,目前商业化的只有用于异丙酚的DiprifusorTCI系统。由于Diprifusor模型与输液泵之间使用电子编码传递信息、而且两个不同的微处理器使用不同的代数模型同时计算,因此TCI系统具有很高的可靠性。尽管市场上可以见到几种不同的输注泵,但是它们都包含有同一个Diprifusor模型且产生同样的临床结果。其不同之处主要体现在用户界面上,例如:靶浓度的选择可以通过键盘或滚轮实现;资料可以以图形或表格形式显示等。
但是,目前Diprifusor仍具有一些缺陷:只能用于异丙酚;不能用于15岁以下儿童;只有一个适于年轻健康成年人的参数可以设定。而用于实验研究的系统则可以用来输注其它静脉麻醉药物,诸如阿片类、咪唑安定、氯胺酮等。它含有较多的药代学模型,可以用于老人或儿童,且能实现效应室的靶控输注。......(后略) ......
第36章 全麻技术
目前,麻醉医生主要通过静脉和/或呼吸道给药来对病人实施全身麻醉。静脉麻醉的历史最早可以追溯到17世纪前叶,但真正意义上的静脉麻醉用药是伴随着Alexander Wood在1853年发明针管和注射器时出现的。吸入麻醉自William Mortron于1846年在美国麻省总院演示吸入乙醚麻醉以来,迄今已经有150多年历史。近些年来随着人们对药代学和药效学认识的深入、新型麻醉药的推陈出新、特别是给药技术的进步,全身麻醉的实施出现了日新月异的变化。鉴于本书已有专门章节阐述麻醉药理学及全身麻醉药物,本章将简要介绍相关概念而着重探讨实施静脉全身麻醉、吸入全身麻醉及复合麻醉的一些技术和方法。
第1节 静脉全麻技术
静脉全身麻醉是指将一种或几种药物经静脉注入,通过血液循环作用于中枢神经系统而产生全身麻醉的方法。按照给药方式的不同,静脉麻醉可分为单次给药法、分次给药法和持续给药法。由于受到自身一些局限性的影响,静脉全身麻醉的使用一度受到限制。但是80年代以来,随着临床药理学研究方法的不断改进,新的强效、短效静脉麻醉药的开发以及计算机化的静脉自动给药系统的问世,使静脉麻醉得到极大的改善和发展。
一、基础原理
(一)基本概念下面是一些传统或新近提出的概念,正是基于对它们理解的不断深入,才使得全凭静脉麻醉技术日臻完善。
1. 房室模型与效应室房室模型是将体内药物转运和分布特性相似的部分抽象看成一个房室。经过适当的数学处理,用药代学参数来反映药物分布及代谢特性的方法。认为机体有一个处于中心的房室(中央室),药物首先进入中央室,并在中央室和其他外周各室之间进行药物的分布和转运。中央室代表血流丰富的,药物能迅速混合的部分(如血浆或肺循环);外周室则代表内脏或肌肉及脂肪组织。理论上讲,房室越多,越符合生理特征,但是过多的房室会增加数学计算的复杂性,而采用二室或三室模型均可以对静脉麻醉药达到满意的描述。从药理上讲,效应室同中央室、周边室一样,都是理论上的抽象空间组合,是用来指药物作用的靶部位,如受体、离子通道或酶等,是反映药物临床效果的部位。
2. 分布容积(Vd)与峰效应时分布容积(Vd峰效应)分布容积=所给药物的总量/该药的血药浓度(Vd=),其单位是L/kg。Vd的大小取决于该药物的理化性质、在组织中的分配系数及与血浆蛋白或组织的结合率等因素。通过对药物Vd大小的了解可以推测其在机体的分布情况。药物输注后,其初始的分布容积为中央室(V1),然后向外周室(V2和V3)分布,直到最后形成稳态时的分布容积(Vdss)。显然V1< Vd峰效应< Vdss,如芬太尼的V1、Vd峰效应、Vdss分别是13L、75L、360L。峰效应时分布容积的计算公式为: 。
3. 血浆清除率(CL)、消除/转运速率常数(k)与消除半衰期(T1/2) 药物的消除速率(RE)是指单位时间内被机体消除的药量。血浆清除率(CL)是指单位时间内血浆中的药物被完全清除的血容量。血浆清除率=药物的消除速率/血药浓度(CL=),其单位是ml/min。消除或转运速率常数(k),是药物在单位时间内消除或转运的百分率(k=)。消除半衰期(T1/2)为机体消除一半药物所需要的时间。T1/2=,可以看出,T1/2值大小CL成反比,而与Vd成正比。
4. ke0与T1/2ke0ke0本指药物从效应室转运至体外的一级速率常数,而目前通常用来反映药物从效应室转运至中央室(血浆)的速率常数。T1/2ke0是血浆及效应室之间平衡发生一半的时间。药物的ke0越大,其T1/2ke0越小,说明该药物峰值效应出现快。了解静脉麻醉药的峰效应时间对于合理的临床用药非常重要。
5. 持续输注即时半衰期(context sensitive half time)指持续恒速给药一段时间后,停止输注,血浆血药浓度下降50%所需要的时间。与消除半衰期不同,持续输注即时半衰期不是一个常数,随着持续输注时间从几分钟到几小时的变化,其持续输注即时半衰期会有显著的增加。持续输注即时半衰期概念的提出对于临床麻醉有着极为重要的意义:如异丙酚的消除半衰期为0.5~1.5h,但是即使在较长时间(>3小时)的静脉输注后,其持续输注即时半衰期仍小于25分钟。如果控制合理的血浆异丙酚浓度,病人就可以很快的苏醒和恢复。
6. Cp50与Ce50Cp50是指防止50%病人对伤害刺激产生反应的血浆药物浓度。但这个概念没有考虑到血浆与效应室之间的延迟,在两者部位浓度达到平衡以前,Cp50有很大的误差。Ce50是指防止50%病人对伤害刺激产生反应的效应室药物浓度。当输注时间足够长时,血浆与效应室药物浓度可以达到平衡,此时Cp50= Ce50。Ce/p50是静脉用药的概念,反应了药物作用的相对强度,相当于吸入麻醉药的MAC。与MAC不同,当同时吸入几种吸入麻醉剂时,其MAC值呈相加性;而不同类静脉麻醉药由于具有不同的作用受体和机制,所以静脉麻醉药联合应用时,其麻醉强度不可能呈简单的相加。
7. 周边室迟钝在静脉输一定时间后,为了重建与中央室的平衡,周边室会向中央室转运药物,而周边室迟钝则是指那些向中央室转运过程非常缓慢的药物。周边室迟钝的临床意义是:周边室在单位时间内向中央室(血浆)释放的药物较少,这样血药浓度的降低就不会因为来自周边室的药物而受到显著影响。了解周边室迟钝有助于理解异丙酚消除半衰期长却有着很短的持续输注即时半衰期等现象。
8. 联合用药是指同时或先后应用两种以上麻醉药物,以达到完善的手术中和术后镇痛及满意的外科手术条件。目前各种麻醉药单独应用都不够理想,为克服其不足,常采用联合用药的形式。联合用药时除应了解每一种药物的药代和药效动力学外,还必须考虑到药物之间可能存在的相加、协同、敏感化及拮抗作用。相加作用是指两种药物合用时效应为两药单用时的代数和。合用药物作用于同一部位或受体,并对这个部位或受体作用的内在活性相等时,才可能产生相加作用。例如同时吸入两种不同挥发性麻醉药时,最终所产生的麻醉强度(以MAC来衡量),为各药物吸入MAC值的代数和。协同作用是指两种药物分别作用于不同部位或受体,结果使合用时效应大于各药单用效应的总合。例如在行异氟醚吸入麻醉时,如果再以硝普钠行控制性低血压,此时硝普钠的降压作用将得到显著加强,甚至出现严重的循环抑制。敏感化作用是指同时合用两种药物时,其中一种药物可以使受体或组织对另一种药物的敏感性增强。例如氟烷增加心肌对儿茶酚胺敏感性,在合用肾上腺素时,易导致心律失常。拮抗作用是指两种药物合用时引起药效降低的现象,包括竞争性拮抗和非竞争性拮抗。竞争性拮抗是指两种药物竞争性作用于同一受体,如纳洛酮可以与吗啡竞争性结合机体内的吗啡受体从而拮抗吗啡的药理作用,这也是临床上用纳洛酮来拮抗过量阿片类药物引起的呼吸抑制的机制。非竞争性拮抗是指两种药物合用时,其中一种药物与受体结合引起受体结构变化,致使另一种药物无论浓度大小都不能再与受体结合。例如酚苄明与肾上腺素受体结合后,受体性质产生改变,就不再接受去甲肾上腺素的兴奋作用。
(二)静脉推注的药代学
尽管血药浓度的变化与药理反应变化之间存在一个时间的延迟,但绝大多数药物的药理作用强弱与血药浓度平行。大多数药物按一级速率过程转运或消除,即随时间的延长药物的量呈指数衰减。对于具有一室模型的药物,其浓度降低的公式为:
C(t)=C0e-kt,药物在机体内经过5T1/2达到基本消除。对于具有二室模型的药物,其浓度降低的公式:C(t)=Ae-αt+Be-βt。
(三)静脉输注的药代学
对于一室模型,药物的血药浓度-时间函数方程为:
Ct=(1-e-kt),R0为恒速输注速率。可见Ct随着t延长而增加,当t∞时,e-kt0,此时的血药浓度趋向于恒定值,即稳态浓度(Css),Css=。由此可知,稳态浓度的大小与输注速率(给药量的大小)及消除有关,药物的输注速率大,其稳态浓度值也会增大,但不会影响达到稳态浓度的时间。恒速输注达到稳态浓度的时间与药物的半衰期有关,经过5个半衰期药物的血药浓度可以达到稳态浓度的97%,停止给药后,浓度呈相反过程变化,经过5个半衰期97%的药物被排除。对于二或三室模型,恒速输注时血药浓度的稳态值仍与输注速率成正比而与清除率成反比。但在二或三室模型,达到稳态浓度的通路为2或3次指数,这就决定了血药浓度-时间函数方程及其拟达到稳态值的输注速率远比一室模型的计算公式复杂。此外,当输注停止后,血药浓度的降低不仅受到消除半衰期的影响,各室之间药物转运也必然影响到血药浓度的变化。多室模型就有多个半衰期,此时的计算不仅复杂且无多大临床意义。持续输注即时半衰期概念的提出则弥补了多室模型中半衰期的局限性,对临床静脉麻醉有着极为重要的意义。显然了解何时病人血浆药物浓度下降50%要比何时病人将50%的药物排除体外更有意义,因为前者往往跟病人的苏醒密切相关。
二、方法分类
(一)单次注入
单次注入指一次注入较大剂量的静脉麻醉药,以迅速达到适宜的麻醉深度,多用于麻醉诱导和短小手术。此方法操作简单方便,但因用药过量而易产生循环、呼吸抑制等副作用。
(二)分次注入
分次注入是指先静脉注入较大剂量的静脉麻醉药,使达到适宜的麻醉深度后,再根据病人的反应和手术的需要分次追加麻醉药,以维持一定的麻醉深度。静脉麻醉发展的100多年来,分次注入给药一直是静脉麻醉给药的主流技术,至今广泛应用于临床。它具有起效快、作用迅速及给药方便等特点。但是此方法血药浓度会出现锯齿样波动,病人的麻醉深浅也会因此而波动,显然难以满足临床麻醉时效概念的要求。
(三)连续注入
连续注入包括连续滴入或泵入,是指病人在麻醉诱导后,采用不同速度连续滴入或泵入静脉麻醉药的方法来维持麻醉深度。本方法避免了分次给药后血药浓度高峰和低谷的跌荡波动,不仅减少了麻醉药效周期性的波动,也有利于减少麻醉药的用量。滴速或泵速的调整能满足不同的手术刺激需要。然而单纯连续注入的直接缺点是达到稳态血药浓度的时间较长,因此在临床上可以将单次注入和连续注入结合起来使用,以尽快地达到所需的血药浓度,并能以连续输注来维持该浓度。
(四)靶控输注(TCI)
靶控输注(target controlled 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)的药物浓度来控制或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。
1. BET方案根据药物的三室模型原理,为了迅速并准确维持拟达到的血药浓度(CT),就必须给予负荷剂量(Bolus)V1CT;同时持续输注从中央室消除的药物剂量(Elimination)V1k10CT;并且加上向外周室转运的药物剂量(Transfer)CTV1(k10+k13e-k31t+k12e-k21t)。这就是著名的BET输注方案。很显然上述负荷剂量的计算仅指在CT下充盈中央室的药量,但是这样的负荷剂量后,按输注率公式持续输注时,由于药物从中央室分布与转移到比之更大的外周室,血药浓度会很快下降。这时我们可以利用前面提出的峰效应时分布容积概念(Vd峰效应)。这个容积完全是理论上的,因为从起始浓度到达到峰效应时,血浆浓度变化是重新分布和消除的联合作用。但是Vd峰效应这一概念可以满足计算负荷剂量的目的。所以合适的负荷剂量应该为:CTVd峰效应。例如:为了达到3.0ng/ml的芬太尼靶浓度,所需的负荷剂量为225μg。如果按照上述BET给药模式来计算非常复杂,只能通过计算机模拟。计算机控制的药物输注能够成功的达到相对稳定的靶浓度,或者根据临床反应来增加或降低靶浓度。
2. TCI系统的工作原理及构造TCI系统属于开环控制系统,使用时由麻醉医生根据病人实际情况和手术需要设定目标浓度。早期的靶控系统是由澳大利亚Crankshaw等按照非房室模型设计。它是利用血浆药物流出率的概念,以非参数误差纠正法来计算给药速度达到稳态血药浓度。由于不涉及到药代动力学参数的选择,且不断通过药物浓度监测进行误差纠正,理论上要比按房室模型控制给药的方法更为准确。但是只能预设一种靶浓度,而且随时需要血药浓度的监测值,因而在临床上使用受到限制。80年代后包括国内许多学者都在药代动力学模型的基础上不断设计并改进计算机给药系统,由计算机根据目标浓度,计算给药速率并维持稳定的血药浓度,从而实现了靶控给药。
现阶段的靶控输注系统主要包括三部分:PC机、药代动力学模型控制程序及输液泵和相关辅助部件。PC机可以输入有关药物和病人资料,其并行接口与输液泵R232接口相连以传输信息。较为突出的输液泵包括STANPUMP(US)和STELPUMP(South Africa)等,它们都可以输注多种静脉麻醉药,且输注误差的绝对值中位数均在20~30%之间。
目前,大多数TCI系统仍处于临床实验阶段,主要原因在于,这些输注设备对输注药物没有进行统一的标准化设置。此外提供TCI的输液泵种类和安全功能也是有待进一步研究的因素。第一个推向市场的TCI系统是1996年由Kenny等设计的Diprifusor系统。它是将计算机及其控制软件整合到输液泵的中央处理器,从而形成一体化单一输注异丙酚的TCI系统。
临床可以见到两种TCI系统。第一种是由不同部件组成,包括:便携式计算机、导线以及输液泵,主要用于临床研究和教学。第二种是整合式TCI系统,它有几个优点:结构紧凑、使用方便、是目前唯一得到有关管理机构批准的系统。遗憾的是,目前商业化的只有用于异丙酚的DiprifusorTCI系统。由于Diprifusor模型与输液泵之间使用电子编码传递信息、而且两个不同的微处理器使用不同的代数模型同时计算,因此TCI系统具有很高的可靠性。尽管市场上可以见到几种不同的输注泵,但是它们都包含有同一个Diprifusor模型且产生同样的临床结果。其不同之处主要体现在用户界面上,例如:靶浓度的选择可以通过键盘或滚轮实现;资料可以以图形或表格形式显示等。
但是,目前Diprifusor仍具有一些缺陷:只能用于异丙酚;不能用于15岁以下儿童;只有一个适于年轻健康成年人的参数可以设定。而用于实验研究的系统则可以用来输注其它静脉麻醉药物,诸如阿片类、咪唑安定、氯胺酮等。它含有较多的药代学模型,可以用于老人或儿童,且能实现效应室的靶控输注。......(后略) ......
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