TCI技术及临床应用课件.ppt

1、靶靶Target Controlled Infusion(TCI)，即靶即靶控输注控输注，是一种输注系统是一种输注系统，以药代动力学和药效动力学为以药代动力学和药效动力学为基础，基础，容许麻醉医生按不同容许麻醉医生按不同需要选择所要求的靶需要选择所要求的靶血药浓度，并通过血药浓度，并通过调整靶浓度来控制麻醉的深浅调整靶浓度来控制麻醉的深浅, ,以满足临床麻醉的一种静脉给药输注系统。以满足临床麻醉的一种静脉给药输注系统。Instead of calculating doses in mg/kg/h . the anaesthetist enters:Body weight of the pati

2、entAge of the patientRequired blood concentration of drug(= target blood concentration in g/ml)What does TCI involve?Microprocessor (= computer) manages the infusion pump Pharmacokinetics a validated model with specific parameters for drug Algorithm(s) to control infusion rate “Control unit” i.e. so

3、ftware and microprocessors for above Infusion pump “Communication” system between “control unit” andinfusion pump User interface for input of patient data and target bloodconcentrationKey components of any TCI systemBasic software and hardwareTCI只是协助麻醉医师维持满意麻醉深度只是协助麻醉医师维持满意麻醉深度的一个非常有用的工具，不能完全靠的一个非常有

4、用的工具，不能完全靠TCI进行麻醉，麻醉深度的调节还得依靠麻进行麻醉，麻醉深度的调节还得依靠麻醉医师醉医师吸入麻醉药物为吸入麻醉药物为7 7或或1111房室模型，使麻醉诱房室模型，使麻醉诱导和苏醒时间难以预测；而静脉麻醉药物导和苏醒时间难以预测；而静脉麻醉药物如丙泊酚为典型的如丙泊酚为典型的3 3房室模型，房室模型，t t1/21/2明确，明确，麻醉诱导和苏醒时间可较准确的估计麻醉诱导和苏醒时间可较准确的估计TCI由微量泵自动给药，减轻了麻醉医师的由微量泵自动给药，减轻了麻醉医师的劳动强度劳动强度选择选择TCI的一个重要原因在于什么是理想的的一个重要原因在于什么是理想的麻醉药物麻醉药物1.1.

5、起效迅速、作用安全，要求一个臂起效迅速、作用安全，要求一个臂脑循环时脑循环时间就能起效间就能起效, , 与其他药物无相互作用，且对注与其他药物无相互作用，且对注射部位无损害射部位无损害2.2.对重要生理机能及保护性反射干扰较小对重要生理机能及保护性反射干扰较小3.3.应具备镇痛效应应具备镇痛效应4.4.应具备肌肉松弛特性应具备肌肉松弛特性5.5.使用中安全可靠，闲置时无污染、无燃烧、无使用中安全可靠，闲置时无污染、无燃烧、无爆炸，对人体无过敏性、不致吐、无心律不齐爆炸，对人体无过敏性、不致吐、无心律不齐及颅内压增高等副作用及颅内压增高等副作用6.6.舒适的清醒过程及迅速完全的恢复，代舒适的清醒

6、过程及迅速完全的恢复，代谢产物中性化及迅速排泄等谢产物中性化及迅速排泄等 目前尚无一种麻醉药物是理想的麻醉药目前尚无一种麻醉药物是理想的麻醉药物，但丙泊酚最接近，尤其是在合用短物，但丙泊酚最接近，尤其是在合用短效阿片类药物如瑞米芬太尼的情况下效阿片类药物如瑞米芬太尼的情况下丙泊酚符合理想麻醉药要求的第丙泊酚符合理想麻醉药要求的第1 1、2 2、4 4和和6 6条，如果如瑞米芬太尼合用则符合第条，如果如瑞米芬太尼合用则符合第3 3条条吸入麻醉药物除符合第吸入麻醉药物除符合第3 3和和4 4条外，不符条外，不符合其他条合其他条因此，只有丙泊酚适合用因此，只有丙泊酚适合用TCITCI而非吸入麻而非吸

7、入麻醉药醉药方便使用：方便使用： 操作简便操作简便 易于控制麻醉深度易于控制麻醉深度 显示血药浓度显示血药浓度 补偿输注补偿输注 免除用量计算免除用量计算 从诱导至苏醒连续输注从诱导至苏醒连续输注麻醉维持麻醉维持: : 麻醉深度控制佳麻醉深度控制佳 麻醉平稳麻醉平稳 心血管和呼吸参数易于控制心血管和呼吸参数易于控制 诱导效果可用于估计维持效果诱导效果可用于估计维持效果Pharmacokinetic properties of Diprivan (propofol)Open, three-compartment modelEffect compartmentCentral compartment

8、 1V1Eliminationk10k12k21Second compartment2k13k31Third compartment3keoDrug equilibrates betweenand within compartmentsIntravenous infusionk1e容量药量药量血药浓度血药浓度药量容量PlasmaClearing OrganClearance = Flow of plasma completely cleared of drug半衰期为药物浓度降低半衰期为药物浓度降低50%50%所需要的时间所需要的时间VolumeClearancePharmacokinetic

9、 parameters for Diprivan (propofol)Incorporated in Diprifusor TCI Software*V1Volume of central compartment228 ml kg1Elimination rate constant from thecentral compartmentk100.119 min1111Intercompartmental distribution rate constants0.114 min0.055 min0.0419 mink12k21k13k310.0033 min11* University of G

10、lasgowke00.26 minElimination rate constant from theeffect compartment诱导质量诱导质量 平稳、快速、可靠平稳、快速、可靠维持质量维持质量 平稳、易于控制麻醉深度、血流动平稳、易于控制麻醉深度、血流动 力学稳定力学稳定苏醒质量苏醒质量 快速、完善快速、完善苏醒早期苏醒早期 快速、时间可预测快速、时间可预测苏醒中期苏醒中期 意识恢复快且完善、出院早意识恢复快且完善、出院早苏醒晚期苏醒晚期 完全恢复至术活动前水平、极少完全恢复至术活动前水平、极少PONVPONVLow frequency of adverse events with

11、 DiprivanUSA survey of 25,000 patientsn = 25,8912%4%6%8%10%12%Percentage of patientsTotal with reportof adverse event10.8%McLeskey CH et al. 1993Pain on injectionNausea and/or vomitingExcitementHypotensionBradycardiaPainHypertension0.30.30.41.11.31.95.2Continued.n = 25,8912%4%6%8%10%12%Percentage of

12、 patientsTotal with reportof adverse eventRashConfusionCoughingSomnolenceLight or delayedanaesthesiaTachycardiaLaryngismus0.10.10.20.20.20.20.2Low frequency of adverse events with DiprivanUSA survey of 25,000 patientsMcLeskey CH et al. 1993continuation10.8%Titrate against the response of the patient

13、 in order to achieve the depth of anaesthesia required In adults (under 55 years of age) usually 4 to 8 g/ml In premedicated patients initial target 4 g/ml In unpremedicated patients initial target 6 g/ml Induction time with these targets is generally within the range of 60 to 120 seconds A lower in

14、itial target should be used in patients: over the age of about 55 years ASA grades III or IVTarget concentration and induction timeGuidance based on results of Diprifusor TCI clinical trial programmeConsult full, local prescribing informationQuality of induction with Diprifusor TCIUK study of mainly

15、 ASA grade I or II patientsGood 74.7%Adequate22.8%Good 72.5%Adequate22.5%Poor 2.5%n = 79n = 80Poor 5.0%Diprifusor TCIManual controlPercentage of patientsHutton P et al. 1995The initial infusion rate was higher with Diprifusor TCI (1,200 ml/h) than with manual control(600 ml/h). The mean dose of Dipr

16、ivan administered at the time of insertion of the laryngeal maskair way was significantly higher (p 0.05) with Diprifusor TCI (201 mg) than with manual control (160 mg)Quality of maintenance with Diprifusor TCIUK study of mainly ASA grade I or II patientsDiprifusor TCIManual controlPercentage of pat

17、ients (assessed by observer)Good 77.6%Adequate22.4%Good 68.7%Adequate27.5%Poor 0%n = 76n = 80Poor 3.8%Hutton P et al. 1995The initial infusion rate was higher with Diprifusor TCI (1,200 ml/h) than with manual control(600 ml/h). The mean dose of Diprivan administered at the time of insertion of the l

18、aryngeal maskair way was significantly higher (p 0.05) with Diprifusor TCI (201 mg) than with manual control (160 mg)Movement in response to initial surgical incisionUK study of mainly ASA grade I or II patients10%20%30%Manualcontroln = 80Percentage of patientsDiprifusor TCIn = 7628.8%19.7%NS p = 0.

19、19Russell D et al. 1995The mean overall infusion rate during maintenance was significantly greater (p = 0.001) in theDiprifusor TCI group (13.2 mg/kg/h) than in the manual control group (8.2 mg/kg/h)Movement during the remainder of maintenance periodExcluding initial surgical incision in UK study10%

20、20%30%Percentage of patientsManualcontroln = 80Diprifusor TCIn = 7626.2%11.8%p = 0.02Russell D et al. 1995The mean overall infusion rate during maintenance was significantly greater (p = 0.001) in theDiprifusor TCI group (13.2 mg/kg/h) than in the manual control group (8.2 mg/kg/h)装入得普利麻预冲注射器装入得普利麻预

21、冲注射器 PFS PFS Bolus Bolus或或PurgePurge方式将得普利麻充入输注管道方式将得普利麻充入输注管道 选择输注泵处于选择输注泵处于 “Diprifusor”TCIDiprifusor”TCI模式模式 检查识别的得普利麻浓度检查识别的得普利麻浓度 输入病人资料和初始血液靶浓度输入病人资料和初始血液靶浓度 开始开始输注输注Maintenance target concentrationsOverall results from Diprifusor TCI clinical trial programmePatient typeMean maintenance target

22、 concentrationHealthy adult patients (ASA I or II)Cardiac patients (ASA II, III or IV)Age over 55 years3.5 g/ml2.8 to 3.4 g/ml3.5 to 5.3 g/ml 年龄：年龄：16-10016-100岁岁 体重：体重：30-15030-150公斤公斤 药物靶浓度：药物靶浓度：0.1-15g/ml0.1-15g/ml 靶浓度如超过靶浓度如超过10g/ml10g/ml， 需经确认后才有效需经确认后才有效 Diprifusor TCI was easily learnt and w

23、ell accepted by anaesthetists For anaesthesia with Diprivan, the clinical profiles of Diprifusor TCI and manual control are very similar Overall user preference: of the two techniques, DiprifusorTCI was preferred by most anaesthetists (93%) and they found it easier to use (89%).Diprifusor TCI: concl

24、usionsEuropean multicentre studyServin FS, 1998 10-8-6 10-8-6方案：方案： 推注负荷剂量推注负荷剂量: 1mg/kg: 1mg/kg 马上开始持续输注马上开始持续输注10mg/kg/h10mg/kg/h 10min 10min后减为后减为 8mg/kg/h8mg/kg/h 20min 20min后减为后减为 6mg/kg/h6mg/kg/h 此方案可维持靶浓度于此方案可维持靶浓度于3g/ml3g/ml由于丙泊酚无镇痛作用，在临床由于丙泊酚无镇痛作用，在临床TCI中应中应合用瑞米芬太尼。首先看看二者的药代合用瑞米芬太尼。首先看看二者的药

25、代动力学特点动力学特点 阿片类阿片类 纯纯m m 受体激动剂，与受体激动剂，与 k k、s s和和 d d 受体结合少受体结合少 脂类药物，类似于脂类药物，类似于: :succinylcholinesuccinylcholineesmololesmolol 瑞芬由血液和组织瑞芬由血液和组织( (尤其是肠道尤其是肠道) )中非特异性脂中非特异性脂酶降解酶降解 瑞芬主要在组织中降解瑞芬主要在组织中降解消除极快消除极快 不受下列因素影响不受下列因素影响: :肝脏疾病肝脏疾病肾脏疾病肾脏疾病假性胆碱脂酶缺乏假性胆碱脂酶缺乏应用新斯的明应用新斯的明婴幼儿婴幼儿 在老年患者中代谢轻度减慢在老年患者中代谢轻

26、度减慢 Minutes since bolus injection0120240360480600Percent of peak plasmaopioid concentration0.1110100fentanylsufentanilalfentanilremifentanil 05101520253001234567 PowerTotal Power = 45.3 V2Frequency (Hz)Power (V2)7.2 V2 Ratio = 1.321.8 HzEdgeSpectral7.4 HzFrequencyMedianTime (sec)012345-60-40-2002040

27、60EEG (V)Time (sec)012345-60-40-200204060EEG (V)0510152025300102030405060 PowerTotal Power = 392.3 mV2Power (V2) Ratio = 10.5347.6 V21.7 Hz6.1 HzFrequency (Hz)EdgeSpectralFrequencyMedian01020300510152025Time (min)Fentanyl (ng/ml)05101520Spectral Edge (Hz)EEGInfusionArterialLevel050010001500051015202

28、5Time (min)Alfentanil (ng/ml)0510152025Spectral Edge (Hz)EEGInfusionArterialLevel IV2k12V1k13V3Rapidly Equilibrating Compartmentk21CentralCompartmentk31Slowly EquilibratingCompartment k10Effect SiteVeDrug Administrationk1eke0Minutes since bolus injection0246810Percent of peak effect site opioid conc

29、entration020406080fentanylalfentanilremifentanilMinutes requiredMinutes since beginning of infusion03060901200120240360480600fentanylalfentanilsufentanilremifentanil Minutes since beginning of infusion01202403604806000306090120Minutes for a 50% decreasefentanylalfentanilsufentanilremifentanil0120240

30、3604806000306090120midazolamthiopentalpropofol60120180240300360012345Propofol (g/ml)25 years old50 years old75 years oldInfusionTime in minutesSchnider et al, Anesthesiology 88:1170-1182, 1998024680.00.20.40.60.81.0Plasma propofol concentration (g/ml)UnconsciousConsciousProbability75 502550607080901

31、0020406080AgeDose as fraction of dose in a 20 year old Based on data in Schnider et al, Anesthesiology 88:1170-1182, 19980102030405060100150200250300350Time in minutesInfusion rate (g/kg/min)25 years old50 years old75 years old V1 decreases about 20% from age 20 to 80Common finding for anesthetic dr

32、ugs Clearance decreases about 30% from age 20 to 80Mechanism unknownAge (years)05101520406080100012345Clearance (l/min)V1 (liters) C50 is a measure ofbrain sensitivity Decreased C50 means increased sensitivity Decreased C50 with age also reported for: fentanyl alfentanil sufentanilAge (years)2040608

33、01000102030C50 (ng/ml)早期早期TCI以血浆浓度为靶控目标，现在越以血浆浓度为靶控目标，现在越来越多的研究和临床以效应室浓度为靶来越多的研究和临床以效应室浓度为靶控目标控目标闭环闭环TCI。即可消除个体差异的。即可消除个体差异的TCI技术技术尚处于研究阶段，尚未成功尚处于研究阶段，尚未成功协调作用问题协调作用问题TCI几乎适用于所有的患者几乎适用于所有的患者尽管丙泊酚说明书中指出丙泊酚不适用尽管丙泊酚说明书中指出丙泊酚不适用于于3 3岁以下的患儿，但大量研究发现岁以下的患儿，但大量研究发现7 7天天以上的患儿使用丙泊酚是安全的。以上的患儿使用丙泊酚是安全的。FDA批准丙泊酚

34、可用于批准丙泊酚可用于3 3个月以上患儿个月以上患儿由于由于TCI适用范围广，几乎适用于所有患适用范围广，几乎适用于所有患者，以下主要就者，以下主要就TCI在某些特殊病种中的在某些特殊病种中的应用进行说明应用进行说明耳鼻咽喉科手术为血性分泌物易流入气耳鼻咽喉科手术为血性分泌物易流入气管，麻醉苏醒期易引起误吸。管，麻醉苏醒期易引起误吸。TCI由于苏由于苏醒快且完善，最大限度的减少了误吸的醒快且完善，最大限度的减少了误吸的危险危险OSA患者术后易出现呼吸道阻塞，患者术后易出现呼吸道阻塞，TCI技术可使患者苏醒完善，从而减少了呼技术可使患者苏醒完善，从而减少了呼吸道阻塞的可能性吸道阻塞的可能性微创手

35、术日益增多，以腹腔镜手术为特微创手术日益增多，以腹腔镜手术为特点的手术式发展最快点的手术式发展最快腹腔镜手术的特点为手术时间短、恶心腹腔镜手术的特点为手术时间短、恶心呕吐发生率高呕吐发生率高TCI苏醒时间短，为手术周转赢得时间苏醒时间短，为手术周转赢得时间丙泊酚具有镇吐作用，减少了手术后恶丙泊酚具有镇吐作用，减少了手术后恶心呕吐的发生率心呕吐的发生率体外循环心脏直视手术术中清醒的发生率在所体外循环心脏直视手术术中清醒的发生率在所有手术中最高有手术中最高为防止术中清醒以前大量使用地西泮。地西泮为防止术中清醒以前大量使用地西泮。地西泮的使用使患者术后的使用使患者术后ICU时间延长时间延长TCI能够

36、很好的防止术中知晓，术后拔管早，能够很好的防止术中知晓，术后拔管早，特别适用于快通道心脏手术的麻醉特别适用于快通道心脏手术的麻醉体外循环导致血糖升高，丙泊酚的乳剂是否增体外循环导致血糖升高，丙泊酚的乳剂是否增加血糖水平尚无定论，有研究认为丙泊酚并不加血糖水平尚无定论，有研究认为丙泊酚并不增加体外循环中血糖水平增加体外循环中血糖水平癫痫手术、某些骨科和神经外科手术需癫痫手术、某些骨科和神经外科手术需要术中清醒。这类手术最佳的麻醉选择要术中清醒。这类手术最佳的麻醉选择是是TCI贫血对丙泊酚的代谢影响较小，但对瑞贫血对丙泊酚的代谢影响较小，但对瑞米芬太尼的代谢有一定的影响。瑞米芬米芬太尼的代谢有一定

37、的影响。瑞米芬太尼属于脂类阿片类药物，由组织和血太尼属于脂类阿片类药物，由组织和血液中的非特异性脂酶降解。由于红细胞液中的非特异性脂酶降解。由于红细胞数量大，红细胞表面的脂酶在瑞芬代谢数量大，红细胞表面的脂酶在瑞芬代谢中占有主要比重。贫血将使瑞芬代谢时中占有主要比重。贫血将使瑞芬代谢时间延长间延长肝脏疾病对瑞米芬太尼代谢影响小，但肝脏疾病对瑞米芬太尼代谢影响小，但对丙泊酚的代谢有一定的影响。肝脏是对丙泊酚的代谢有一定的影响。肝脏是代谢丙泊酚的主要器官，肝功能不良将代谢丙泊酚的主要器官，肝功能不良将使丙泊酚的代谢延长使丙泊酚的代谢延长肾脏疾病对瑞米芬太尼的代谢影响小，肾脏疾病对瑞米芬太尼的代谢影

38、响小，但对丙泊酚的代谢有一定的影响。有报但对丙泊酚的代谢有一定的影响。有报道认为肾脏在丙泊酚的代谢中占道认为肾脏在丙泊酚的代谢中占25%25%的比的比重。丙泊酚的代谢产物葡萄糖醛酸丙泊重。丙泊酚的代谢产物葡萄糖醛酸丙泊酚由肾脏排除，而葡萄糖醛酸丙泊酚有酚由肾脏排除，而葡萄糖醛酸丙泊酚有较弱的麻醉作用。因此肾脏疾病患者应较弱的麻醉作用。因此肾脏疾病患者应用用TCI苏醒时间可能延长苏醒时间可能延长肝脏虽然是丙泊酚代谢的主要器官，但肝脏虽然是丙泊酚代谢的主要器官，但丙泊酚肝外代谢占相当大的比重。研究丙泊酚肝外代谢占相当大的比重。研究发现，丙泊酚肝外代谢占丙泊酚总体代发现，丙泊酚肝外代谢占丙泊酚总体代谢的谢的40%-70%40%-70%。因此。因此TCI可用于肝移植的可用于肝移植的手术，麻醉苏醒时间可能延长手术，麻醉苏醒时间可能延长老年患者老年患者(80(80岁岁) )与与2020岁年轻人相比瑞芬岁年轻人相比瑞芬和丙泊酚的诱导量降低和丙泊酚的诱导量降低20%20%，维持量约降，维持量约降低低30%30%