TCI的特点和临床应用.ppt

静脉靶控输注（Target Controlled Infusion TCI）,汕头大学医学院第一附属医院 程明华,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,Target Controlled Infusion，TCI译为靶浓度控制输注，又称目标浓度控制输注TCI是以药代动力学和药效动力学为基础，按不同需要选择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,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,静脉麻醉药的药代和药效学特点,静脉麻醉药物代谢大多符合三室模型药物的麻醉作用与其靶位浓度直接相关药物的靶位浓度因其分布、代谢、排泄而发生动态改变给药方式和剂量直接影响这种改变,1,3,2,效应室药代动力学模型,T1/2 Keo,T1/2KeoRemifentanil 1.1minPropofol 2.6minSufentanil 5.8min,三室模型,V1,消除,中央室 1,第三室 3,第二室 2,K1e,K10,K13,K31,K12,K21,Ke0,静脉输注,静脉麻醉给药方法,单次静脉注射重复静脉注射持续静脉输注按一定剂量和速度以微量泵静脉持续输入靶控输注（TCI）,静脉给药方法-单次和重复静脉注射,效应室浓度,血浆浓度,治疗窗（Therapeutic Window）,1、不能维持麻醉药的有效浓度2、重复给药血药浓度波动大3、血浆浓度与效应室浓度不易平衡,静脉给药方法-单次+持续静脉给药,单次给药,治疗窗(Therapeutic Window),持续静脉给药,1、起效时间长:达稳态血浆浓度的时间长,需4 5个半衰期2、长时间蓄积作用:随输注时间延长，清除速率减慢，血药浓度逐渐升高产生3、难以调节血药浓度：根据病人反应和手术刺激强度随时调节,静脉给药方法-靶控输注（TCI）,维持恒定的血浆浓度随意调节保持血浆浓度和效应室浓度的平衡,治疗窗,TCI-静脉麻醉的里程碑,TCI是智能化连续控制输注系统，使靶位药物浓度快速达到所设定的目标浓度，并可根据需要随时以秒为单位调整的给药技术TCI不是按mg/kg/h设定输注速度，而是输入病人的体重、年龄和所需的药物浓度（即以ug/ml为单位的靶浓度）,TCI-静脉麻醉的里程碑,TCI是一种给药方式,并不是完全由微机控制的麻醉,麻醉医生可以根据其临床需求来调控药物的靶位浓度，从而维持相应的麻醉深度根据刺激强度和病人反应调节血药和效应室浓度升高靶浓度时输注浓度加快，降低时停止输注达到靶浓度后再以适当的输注速度维持靶浓度计算机输注程序是根据不同药物的群体药代学参数而编制的,TCI-静脉麻醉的里程碑,从药理学来说，效应室如同中央室、周边室一样，是理论上的空间组合药物作用的靶位，如受体、离子通道或酶等，是反映药物临床效果的部位药物血浆浓度与效应之间的关系效应滞后于药物血浆浓度,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,TCI的意义,微处理器控制输注泵改变了按mg/kg/h计算剂量的概念麻醉医生仅需要输入病人的体重病人的年龄所需的血药浓度(靶浓度 g/ml),TCI 的诱导时间,Russell D et al.1995,The initial infusion rate was higher with Diprifusor TCI(1,200 ml/h)than with manual control(600ml/h).The mean dose of Diprivan 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),UK 的研究，ASA I or II 级病人,TCI 的诱导质量,Hutton P et al.1995,The 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 laryngeal maskair way was significantly higher(p 0.05)with Diprifusor TCI(201 mg)than with manual control(160 mg),TCI 维持麻醉的质量,Hutton P et al.1995,The 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 laryngeal maskair way was significantly higher(p 0.05)with Diprifusor TCI(201 mg)than with manual control(160 mg),手术切皮时病人体动,Russell D et al.1995,The 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),UK 的研究，ASA I or II 级病人,对间断补充给药的需要,Hutton P et al.1995,The 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).Settinga higher target concentration with Diprifusor TCI results in automatic administration of a bolus,Overall results from clinical trial programme,健康成人,55岁,心脏病人,诱导期,SBP(12-26%),DBP(16-28%),与手控组有可比性,SBP与DBP,和年青组无区别,低血压,合用阿片药物者更明显,维持期,通常变化不大,在SBP的变化大于青年组,通常变化不大,TCI 对血流动力学的影响,TCI 的恢复,与异丙酚快速早期恢复特点相符恢复迅速且头脑清晰短小手术(6hours),平均恢复时间9.621.3分钟清醒(睁眼)通常在计算的血药浓度12g/ml时,n=317,TCI 的耐受性,使用TCI时异丙酚的耐受性无变化不论使用TCI还是人工控制输注法，副作用无差别发生率超过1%的副反应仅有低血压(1.58%)和窦缓(1.26%)无意外的副作用术中无知晓,TCI的优点,1.使用便利（实践方面）操作简单易于输注达到麻醉水平显示计算的血药浓度显示计算的效应部位药物浓度预测病人清醒时间自动补偿中断的药物输注省去计算所需时间,TCI的优点,2易于调控麻醉（理论方面）能很好控制麻醉深度麻醉过程平稳呼吸、循环功能稳定3其它可携带有数据储存和提取功能麻醉过程中可设置文件记录,TCI 带来的好处,方便、可控比人工控制输注更方便节省了计算输注率的时间将麻醉诱导与维持有机地结合在一起，改变诱导用静脉，维 持用吸入的传统格局 改善了对循环呼吸的影响使麻醉医生对静脉麻醉更具信心,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,T1/2 ke0,ke0：为血浆和效应室药物浓度达平衡的速率常数 Ke0是影响药物在效应室和中央室之间平衡的主要因素 Ke0越大，血浆与效应室达到平衡越快，药物起效越快 T1/2 Ke0=0.639/Ke0是描述药物自血浆到效应室或自效应室消除50%的时间常数是影响药物最大效应滞后于血浆浓度峰值的主要因素,T1/2 ke0,T1/2ke0越大，效应室达峰时间越长欲获得与T1/2ke0小者的相同效应，用药总量则需增加药量增加，血浆药物浓度也增加副作用增加TCI应选择T1/2ke0小的药物,1/2cs,时-量相关半衰期(context-sensitive half time)，又称持续输注半衰期指持续输注某药物一定时间后停止输注，血浆药物浓度下降 50%所需的时间，反映了药物输注时间与停药后病人苏醒时间的关系，可预测停药后的苏醒时间与消除半衰期不同，t1/2cs不是一定值，它随药物输注剂量和时间的不同而不同,0,30,60,90,120,0,120,240,360,480,600,Context sensitive half life t1/2cs,Time required to get 50%decrease of the concentration,Duration of infusion(minutes),Hugues et al.,Anesthesiology 1992,Cp50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,Cp50与Ce50,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,TCI选药原则,具有线性的量-效关系 可控性强效应室平衡半衰期（T1/2ke0）短 起效快时-量相关半衰期（T1/2cs）短 苏醒快,TCI药物的选择,目前临床使用的麻醉药物中，以瑞芬太尼和异丙酚的药代动力学特性最为适合 其他药物如咪唑安定、依托咪酯、苏芬太尼、阿芬太尼、芬太尼也可以用于靶控输注，但是其效果不如前两种最佳药物 肌肉松弛药由于其药效与血浆浓度关系并不密切，而且药代动力学并非典型的三室模型，因此目前不主张使用靶控输注模式，而以肌松监测反馈调控输注模式为最佳,TCI适用的手术种类,TCI的特点是起效快、维持平稳且可控性好、恢复迅速彻底因此TCI适用于时间短而刺激强度大且变化迅速的手术支撑喉镜下手术、眼科手术、口腔科手术、腹腔镜检查及手术、气管镜检查及手术、胃镜检查、肠镜检查、胆道镜手术、门诊日间手术等。这样既消除了患者的痛苦，又不需要等待过长的恢复时间，真正做到了安全、有效,TCI在其它方面的应用,TCI与镇痛最适合用于TCI的药物必须具有在血-脑之间快速平衡的特点阿芬太尼、瑞芬太尼和苏芬太尼均符合TCI要求，均可用于术中、术后镇痛TCI与病人自控镇痛技术相结合实施镇痛，病人通过手控按钮控制TCI药物靶浓度的增减以达到更为理想的镇痛效果,TCI与自控镇静异丙酚TCI与病人自控镇静结合起来，目前处在研究阶段异丙酚TCI起始靶浓度1g/ml，病人过连续按两次手动按钮使靶浓度每次增加0.2g/ml，锁定时间为2分钟，最大允许靶浓度为3g/ml，如病人6分钟无用药需求，则系统自动将靶浓度降到0.2g/ml,TCI在其它方面的应用,氯胺酮难以单独用于麻醉，而其有显著镇痛效应，氯胺酮TCI联合应用其它药物可提供理想的全凭静脉麻醉氯胺酮TCI采用线性开放二室模型，其TCI初始靶浓度200300ng.ml-1 与异丙酚人工输注相结合可提供满意麻醉与异丙酚合并吸入氧化亚氮或异氟醚比，恢复时间无延长，可以替代异丙酚/阿芬太尼作为全凭静脉麻醉,TCI在其它方面的应用,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,TCI的类型,按照目标浓度血浆靶控效应室靶控按照调控方式开环TCI闭环TCI,血浆靶控输注操作,以药物的血浆浓度为靶控目标的输注方法开始给予一定的负荷量，当血浆计算浓度达到预定的靶浓度时即维持在这一浓度效应室浓度逐渐升高，将较血浆浓度迟滞一定时间，最终与血浆浓度平衡一致,血浆靶控输注特点,适合于t1/2ke0小的药物，这样平衡时间较短；而对于t1/2ke0大的药物则会造成平衡时间长而导致诱导慢血浆浓度迅速上升至设定值效应室浓度上升相对较慢所需临床效应产生滞后适合于年老体弱的患者因其负荷量较小，循环波动较小,效应室靶控输注操作,以药物的效应室浓度为靶控目标的输注方法给予负荷量后暂时停止输注当血浆浓度与效应室浓度达到平衡一致时再开始维持输注,效应室靶控输注特点,效应室浓度迅速上升至设定值血浆浓度产生明显的超射迅速产生预期的中枢临床效应诱导时间短,预见性强血浆靶控相比，使用同一药物时平衡时间短、诱导快负荷量较大而使循环波动较大适合于t1/2keo大的药物以及年轻体健的患者,效应室或血浆靶控比较研究 Wakeling et al,Anesthesiology,1999,90:92ASA I/II病人 20例无术前用药异丙酚初始靶浓度：5.4 ug/ml-Group 1:血浆靶浓度-Group 2:效应室靶浓度,结 果意识消失时间：血 浆 组3.0min 效应室组-1.2min意识消失时的Ce=4.0ug/ml(两组)意识消失时异丙酚用量=140mg(两组)MAP的变化两组相似,Wakeling et al,Anesthesiology,1999,90:92,血浆和效应室浓度靶控,血浆浓度（Cp）：注射药物在一定容量血液里的数量,Ce,Cp,效应室浓度（Ce）：患者达到麻醉预期效果的浓度,开环(open-loop)TCI：,无反馈装置的靶控由麻醉医师根据临床需要和患者生命体征变化设定和调节靶浓度,开环(open-loop)TCI,药代动力学模型 的种类,病人身高、体重、性别、年龄,医生选择的用药模式和靶浓度,注射泵或输注系统,内含药代学程序的微处理器,闭环(closed-loop)TCI,通过一定反馈系统自动调节靶控装置，根据反馈指标的变化自动调整输注剂量和速度通过脑电监测使用BIS指标来反馈调控异丙酚的靶控输注是目前比较成熟和成功的方法之一,闭环(closed-loop)TCI,未来TCI的模式闭环（closedloop）控制系统,以药效学为基础，控制装置根据实时测量的药效反应（如BIS、肌松、心率或血压等）作为其反馈信号，调节药物的输注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,TIVA/TCI 将来时?,+闭环？,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,靶控输注的实施方法,可以采用血浆靶控输注或效应室靶控输注可以采用开放环路或闭合环路靶控输注可以控制呼吸或保留自主呼吸可以进行气管内插管也可以放置喉罩可以使患者入睡也可以让患者清醒进行自控镇静、镇痛可以使用单一药物也可以几种药物联合使用,TCI具体实施步骤,选择适合的病例、手术以及药物选择适合的靶控模式（血浆靶控或效应室靶控）正确设定病人的性别、年龄、体重正确设定药物的输注模式（尤其是儿童或成人模式）和配置浓度选择适当的靶控浓度开始靶控输注麻醉过程中根据具体情况随时调节靶控浓度手术结束前选择适当的时机停止靶控输注,具体药物的靶浓度设置,TCI全凭静脉麻醉控制呼吸：异丙酚：3-4g/ml 瑞芬太尼：4-8ng/mlTCI全凭静脉麻醉保留自主呼吸：异丙酚：3-4g/ml 瑞芬太尼：1-3ng/mlTCI复合吸入全身麻醉：N2O:O2 60%:40%异氟醚 0.6-1%瑞芬太尼 1-2ng/ml术中清醒镇静：异丙酚：1-2g/ml,TCI麻醉诱导,异丙酚TCI的推荐剂量（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,4-8,g/ml,成人,(55,yr),4g/ml,有术前药者,4g/ml,ASA,-,6g/ml,无术前药者（55yr）,55岁或ASA III IV,降低初始浓度,诱导期的初始靶浓度,Chaudhri S et al.1992,Failure of induction(patients not induced within 3 minutesof achieving the target concentration):target increased to 6 g/ml,TCI 诱导原则：高危病人的诱导,选低浓度(1 g/ml)开始,观察病人反应等待效应部位浓度达到平衡再逐步升高浓度(0.5-1.0 g/ml/次),直到满意,麻醉中阿片类药物血浆靶浓度参考(ng/ml),TCI 诱导原则：达到峰效应的时间,TCI麻醉维持,麻醉维持时的靶浓度,异丙酚靶浓度3-6g/ml，常规辅助用镇痛药单一异丙酚麻醉，应增加靶浓度推荐维持靶浓度 ASA-3.5-5.3g/ml、心脏病人或ASA-2.8-3.4g/ml 年龄55岁 3.5g/ml术中合用其它麻醉药，靶浓度应降低,TCI麻醉维持,麻醉维持根据手术刺激强弱改变靶浓度靶浓度与效应部位浓度平衡要延迟2-3分钟，尤其老年及ASA 或级病人，达到靶浓度需待一定时间，才出现相应的麻醉效应改变靶浓度前，应待目前靶浓度出现相应效应后，再根据麻醉深度进一步调整,TCI麻醉维持,手术,Stimulation,插管,切皮,苏醒,瑞芬太尼,丙泊酚,肌松剂,安定类,2 2,4 4,Anxiety,丙泊酚/瑞芬太尼TCA,丙泊酚 瑞芬太尼g/ml ng/ml,TCI的停药原则,Propofol+Remifentanil:手术结束前半小时，给予镇痛药手术结束前分，BIS60-70Propofol+Sufentanil:手术结束前半小时，苏芬Ce减致0.08-0.06 ng/ml苏芬0.08 ng/ml,不影响意识的恢复,靶控输注的原则及注意事项,一定要选择适合的病人和手术尽量选择T1/2keo和T1/2cs小的药物，其它药物并非TCI首选药物要结合病人的具体情况选择TCI模式（血浆靶控或效应室靶控）手术过程中不要以单一靶浓度维持，而应根据手术刺激强度和病人的反应来及时调节靶控浓度一定要从麻醉开始就使用靶控输注，而不要中途加用靶控输注（由于靶控输注有负荷量）靶控装置具有自动补偿功能（即换药后可以自动补充换药期间的药量），不需要手动追加或增大靶浓度手术结束前根据手术进程和药物的T1/2cs选择停止输注的时机，不宜过早注意静脉通路的通畅和注射泵的工作状态，一旦静脉阻塞或注射泵有故障，病人会发生术中知晓,辅助用药对TCI影响,药代学影响阿芬太尼降低异丙酚的分布和清除率，增加异丙酚的血药浓度合并输注阿芬太尼40-80ng/ml时,TCI异丙酚血药浓度增加20%异丙酚抑制阿芬太尼氧化代谢的细胞色素P450酶，会增加阿芬太尼的血药浓度通过同样的机制，异丙酚会降低芬太尼和苏芬太尼的代谢,异丙酚与阿片类药物，药物用量与效应的变化约10-20%同一药物药代学在不同个体间的差异达70-80%，药效学个体差异达300-400%异丙酚与阿片类药间药代学相互作用引起的小量变化没有明显临床意义,辅助用药对TCI影响,药效学影响镇静药 异丙酚与咪唑安定或硫喷妥钠的意识消失效应呈现协同作用。术前用咪唑安定可降低异丙酚需要量 咪唑安定（mg)异丙酚靶浓度(g/ml)诱导成功率(%)0 3 45 1 3 75 2 3 85 4 3 95,辅助用药对TCI影响,N2O 降低所需异丙酚靶浓度60%N2O，病人切皮反应的异丙酚EC50 14.3g/ml 3.85g/ml67%N2O，抑制50%病人切皮反应的异丙酚靶浓度6g/ml 4.5g/ml。,辅助用药对TCI影响,阿片类镇痛药血浓度250ng/ml阿芬太尼，使异丙酚意识消失的剂量减少50%芬太尼血浓度0 0.6ng/ml，50%病人切皮运动反应异丙酚靶浓度16 8g/ml心脏手术，异丙酚靶浓度2 6g/ml，阿芬太尼的EC50，插管时232 51ng/ml，锯胸骨时103 16ng/ml,辅助用药对TCI影响,辅助用药对TCI影响,阿片类药物人控输注 芬太尼EC50-EC95 阿芬太尼EC50-EC95 苏芬太尼EC50-EC95 瑞美芬太尼EC50-EC95（）（90-130ng/ml）（）（）诱导3g/kg 25-35g/kg 1.5-2g/kg 30s 静注 30s静注 30s 静注 30s 静注输注11.5-2.5g/kg/h 50-75g/kg/h 此后 13-22g/kg/h 输注30min 输注30min 0.15-0.22g/kg/h 输注20min输注21.3-2g/kg/h 此后 此后 输注到150min 30-42.5g/kg/h 不变 11.5-19g/kg/h输注3 此后g/kg/h 不变 不变 不变P-TCI 异丙酚EC50-EC95 异丙酚EC50-EC9 5 异丙酚EC50-EC95 异丙酚EC50-EC95g/ml 2.5-2.8g/ml恢复时间13-56min 12-37min 13-35min 7-11min,输注方案,病例选择：主要适用于时间2h内的短小手术，尤其门诊手术,药物配置：瑞芬1mg稀释至50ml 异丙酚无需稀释,项目设置：开机选择 效应室/血浆靶控 设置性别、年龄、体重 设置药物名称、配置浓度 设置预定靶控浓度,麻醉诱导：按“开始”键，显示诱导剂量和给药时间 再按“开始”键，开始给药诱导 病人入睡后单次给予肌松剂、气管插管,麻醉维持：瑞芬靶控浓度降至4ng/ml（4-8ng/ml）异丙酚维持在3ug/ml,麻醉恢复：手术即将结束时停药，病人10min内清醒拔管,TCI主要流程,TCI-给药方案 乙状结肠切除,麻醉诱导:瑞芬太尼:10-15ng/ml 异丙酚:4 g/ml 或 3-3.5 g/ml（镇痛为主的麻醉）麻醉维持:异丙酚 2.5-4g/ml 根据脑电结果瑞芬太尼:6-8ng/ml,恢复根据苏醒时间或根据脑电图停止异丙酚输注(对3小时的手术在最后缝合前11-15 min)在最后缝合时停止瑞芬太尼或继续以 mg/kg/min输注用于术后镇痛术后镇痛 继续使用雷米芬太尼PCAPCEA(罗哌卡因+舒芬太尼)阿片药非甾体类抗炎药,TCI-给药方案 乙状结肠切除,TIVA with TCI 举例,患者,男,56岁,体质量55kg。术前诊断:C45、C56椎间盘突出。拟在气管插管全麻下行椎间盘摘除，钢板内固定术。术前用药：阿托品0.5mg，鲁米那钠0.1。术前麻醉评估ASA分级为II级。,麻醉诱导：咪唑安定2.5mg，IV；异丙酚3ug/ml(效应室靶浓度），TCI诱导；瑞芬太尼6ng/ml,TCI诱导；阿曲库铵35mg,iv；7ug/kg/min。麻醉维持：异丙酚3ug/ml(效应室靶浓度）,TCI瑞芬太尼6ng/ml；阿曲库铵7ug/kg/min,iv pump麻醉恢复手术结束前10min停用肌松药，同时将异丙酚浓度降到1ug/ml；手术结束时停用异丙酚和瑞芬。一般情况下多数病人将于5-10min内意识恢复。根据肌松残余情况进行拮抗。最好于手术结束前10min给予曲马多100mg，以防停药后病人出现疼痛。,该病人手术时间约120min，异丙酚TCI诱导剂为8.7ml，总用量65ml，苏醒时间5-8min。苏醒后应立即进行术后镇痛。,TCI的定义 TCI的必要性 TCI的优越性 TCI的相关药理学概念 TCI的适应症 TCI的类型 TCI的实施方法 协奏曲麻醉输注工作站,TCI-系统,丙泊酚或瑞芬太尼TCI的应用平台 Base Primea,费森尤斯卡比协奏曲麻醉输注工作站可同时进行镇痛和镇静TCI输注的工作站,血浆靶控（TCI Plasma）效应室靶控（TCI Effect Site）TCI观察模式（TCI View）,三种TCI注射模式,谢 谢！,