靶控输注技术以及其进展

1、关于靶控输注技术及其进展第一张，PPT共五十三页，创作于2022年6月概 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第二张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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

2、注即产生错误第三张，PPT共五十三页，创作于2022年6月开环（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第四张，PPT共五十三页，创作于2022年6月闭环（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第五张，PPT共五十三页，创作于2022年6月计算处理器输注泵麻醉医生/监测器反馈“控制信号”剂量方案目标 浓度:药物第六张，PPT共五十三页，创

3、作于2022年6月影响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第七张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第八张，PPT共五十三页，创作于2022年6月与Diprifusor TCI 系统 组合的输注泵 Graseby 3500 Vial Medical Master TCI ALARIS IVA

4、C 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第九张，PPT共五十三页，创作于2022年6月第十张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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长的药物起效慢第十一张，

5、PPT共五十三页，创作于2022年6月药物消除半衰期（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所需要的时间第十二张，PPT共五十三页，创作于2022年6月1min 1h 3h 8h Css3种麻醉药T1/2 CS与T1/2的比较药物阿芬太尼芬太尼苏芬太尼T1/2min111462577T1/2 CS555302520551052560280456030050第十三张，PPT共五十三页，创作于2022年6月三室模型C3C2C2C1C1C3C3C2C2C3C3C2C

6、2C2C2C1C1C3C3C2C2第十四张，PPT共五十三页，创作于2022年6月第十五张，PPT共五十三页，创作于2022年6月硫贲妥钠得普利麻 024680100200300400500600T1/2cs （分）硫贲妥钠输注时间（h）异丙酚 异丙酚时量输注半衰期第十六张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第十七张，PPT共五十三页，创作于2022年6月0501001502002

7、5030000.512345678905010015020025030000.5123456789硫喷妥钠异丙酚阿芬太尼05010015020025030000.512345678905010015020025030000.5123456789时量相关半衰期 (min)输注时间 (hr)芬太尼第十八张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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

8、，5：14-21第十九张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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 0.13V2快分布相表观容积，L/Kg 1.0 0.63V3慢分布相表观容积，L/Kg 8.2 3.8CI1代谢清除率，mg/Kg/min 34 20.57CI2快分布代谢清除率，mg/Kg/min 58 32.14CI3慢分布代谢清除率，mg/Kg/min 26 13.14七岁小儿 成人第二十张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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，20

9、02，54（1）：60-64第二十一张，PPT共五十三页，创作于2022年6月异丙酚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48g/ml成人(55yr)4 g/ml有术前药者55yr）第二十二张，PPT共五十三页，创作于2022年6月异丙酚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，靶浓度应降低第二十三张，PPT共五十三页，

10、创作于2022年6月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第二十四张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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，1994，72：35-41TCI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第二十五张，PPT共五十三页，创作于2022年6月国内研究表明，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

11、为1.8g/ mL 中华麻醉学杂志，2001，21：146-148第二十六张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第二十七张，PPT共五十三页，创作于2022年6月N-C-CH2-CH3C-O-CH3RemifentanilCH3-O-C-CH2-CH2-NOOOC-O-CH3Major Metabolite ( 95 %)N-C-CH2-CH3H-O-C-CH2-CH2-NOOOGR90291N-C-CH2-CH3C-O-C

12、H3H-NOOGR94219NonSpecific Esterases第二十八张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第二十九张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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

13、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第三十张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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 第三十一张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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/

14、8002 000 主要经肾脏清除, 肝肾功能衰竭不影响其药代过程,但应适当减量第三十二张，PPT共五十三页，创作于2022年6月* 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 ;mindistribution t1/2; minT1/2CS*0.250.7538601200.61.25055

15、351020180300451000.30.440606140.91.53第三十三张，PPT共五十三页，创作于2022年6月阿芬太尼/ 瑞芬太尼第三十四张，PPT共五十三页，创作于2022年6月Adapted from Egan TD, et al. Anesthesiology. 1993;79:881-892.10075502533.9 min after 2400100200300400500600Time 0 100 200 300 400 500 600 芬太尼阿芬太尼苏芬太尼瑞芬太尼262.5 min after 24058.5 min after 240 3.7 min afte

16、r 240T1/2CS第三十五张，PPT共五十三页，创作于2022年6月* 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 808339 217300400406082056 2038 1320 361412儿童和成人瑞芬太尼药代动力学参数的比较第三十六张，PPT共五十三页，创作于2022年6月儿童中央室容积是成人的3倍，清除率明显增快，因此，儿

17、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第三十七张，PPT共五十三页，创作于2022年6月Values shown are geometric mean (95 % confidence interval). Dershwitz M, et al. Anesthesiology. 1996;84:812-820.Cl(mL/min/kg)Vd(mL/kg)肝功能障碍 (n = 5)对照组(n = 5)33.3 (23.048.3)272 (162456)33.0 (28.538.1)205 (178235)第

18、三十八张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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)第三十九张，PPT共五十三页，创作于2022年6月* Initial dose in the elderly should be reduced by 1/2.Data on file, Glaxo Wellcome Inc. Elderly Female*Elderly Male*Middle-Aged FemaleMiddle-Aged MaleYoung FemaleYoung

19、 Male1009080706050403020100 0 20 40 60 80 100 120 140Time (min)靶血浆浓度 (%) 年龄与性别的影响第四十张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第四十一张，PPT共五十三页，创作于2022年6月瑞芬太尼的药效学静注0.5g/kg,呼吸抑制2.5 mi

20、n 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 自主呼吸即能恢复第四十二张，PPT共五十三页，创作于2022年6月瑞芬太尼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

21、推荐用于保留自主呼吸的手术第四十三张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第四十四张，PPT共五十三页，创作于2022年6月研究报道，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第四十五张，PPT共五十三页，创作于2022年6月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第四十六张，PPT共五十三页，创作于2022年6月不良反应低血压心动过缓剂量依赖性