第26章靶控输注(1)（1 / 2）

美国麻醉专家miller教授曾预言当2025年到来时，所有的输血均为人工合成，医院将不再有内科，手术室内不再有麻醉医师，所有的麻醉均由计算机控制的监测反馈系统进行遥控……上述的预言到底是“白日梦”，还是发展的趋势？未来，正因为它的不可知性而令人期待。我们都期待未来，期待科技发展为生活工作带来的变革。幸运的是，miller教授预言所提及的计算机控制系统已在麻醉领域渐露锋芒。

靶控输注系统（target-control-infusion，tci）成为临床实践中利用计算机技术服务于现代麻醉的经典。tci由“计算机辅助全凭静脉麻醉（computer-assisted-total-intravenous-anesthesia，-catia）”、“计算机控制静脉麻醉药滴注（titration-of-intravenous-agents-by-computer，tiac）”、“计算机辅助连续输注（computer-assisted-continuous-infusion，-caci）”和“计算机控-制输注泵（computer-controlled-infusion-ip）”逐渐发展和演变而来。微型计算机的发展促进了tci技术迅速应用于临床。

tci是以经典的药代动力学和药效动力学为理论为基础，利用现代计算机对药物在体内过程、效应过程进行模拟，并寻找到最为合理的用药方案，继而控制药物注射泵，实现血药浓度或效应部位浓度稳定于预期值的一种静脉给药方法。目前，对丙泊酚和瑞芬太尼已有较深入的研究，人群的药物代谢动力学已被编入tci系统，这使全凭静脉麻醉（tiva）更安全、简便、可控。

一、tci系统的技术优点

（一）tci系统的组成

1.硬件

包括输注泵、控制输注泵转运的微机以及当微机发生错误时关闭系统的安全机制。

（1）一个键盘：用于输入患者基本信息和预期靶值的用户界面。

（2）一个显示器：用户显示靶浓度、计算的血药浓度、输注速率、给药量、作用部位浓度（脑部效应的估计浓度）及达到一个较低靶浓度所需时间。

（3）输注泵和控制单元（软件和微处理器）的联络系统。

2.软件

包括药动学模型以及与药物输注有关的特殊参数。

（1）人群药代参数资料。

（2）所选择药物的药代模式：某种药物有效的药代动力学模型和特异性参数。

（3）微机程序（包括控制输注速率的运算法则）和模拟（来自药代模式）转换至输注控制系统。

（4）选择药代模式和模拟以决定tci系统进行工作。

目前可以见到另一种整合式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。商业化的输注系统包括graseby-3500、alarisivac-tiva-tci以及vial-médicalmaster-tci。

（二）tci技术的分类

tci是运用计算机监测和控制给药速度的输注系统，可广泛应用于围麻醉手术期以施行麻醉、icu镇静镇痛以及其他各种药物的恒速输注。根据作用部位可将tci分为以血浆浓度为目标的tci和以效应室浓度为目标的tci两种。从生物工程学的角度来看tci可分为两大类，即开放回路式和闭合回路式。

1.开环（开放回路）tci系统

特点：无反馈装置，由麻醉医师根据临床需要设定目标（如麻醉深度、镇痛程度等），以及药物药效学指标，来决定给药剂量和给药方式，麻醉维持中根据情况进行调节。

应用开环tci系统给病人输入一定剂量麻醉药及镇痛药后，需将用药前后的血压、心率、脑电图、心电图、呼吸量、肌肉松弛程度等数据输入计算机，由计算机分析判断处理，并输出相应信号提供医师做进一步调整用药的剂量和速度。

2.闭环（闭合回路）tci系统

特点：通过一定反馈信号自动调节的给药。其基本组成包括：1镇静、镇痛或肌松监测系统；2测量药物效应的控制参数；3参数的设定点（由麻醉医生设置）；4输注泵；5控制输注泵工作的微机。

闭环tci系统是一种自动控制技术，具有反馈信号控制性能，这是与开放回路式系统的根本区别，其优点是医师可制定预置剂量和控制系统（proportion-integral-derivative，pid）等参数，如开关控制、自适应控制、比例积分导数控制等。在开始输注预置量后，反复检测和比较输入参数和计算机输出信号，以随时对用药速度进行调整。闭环tci系统通过输注泵用药，经过信息反馈，最后由医师及时进行调控用药，有此可减少误差。

由于同时监测镇静、镇痛和肌松、应激反应的设备缺乏，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。

（三）tci技术的优点

tci是以药动学和药效学原理为基础，以血浆或效应室的药物浓度为指标，由计算机控制给药输注速率的变化，达到按临床需要调节麻醉、镇静、镇痛深度的目的。因此，tci系统与传统的给药技术相比，无论是从给药的方便性还是麻醉的可控性来说都是一种进步，它具有以下优点：

（1）操作简便。

（2）能持续显示所计算的血药浓度。

（3）对中断输注有补偿作用。

（4）避免了对输注速率的复杂计算。

除外上述实践方面的使用方便，还包括以下麻醉深度调控方面的优点：

（5）随意调节：易于根据手术刺激调控所需的麻醉深度，类似于通过标准蒸发器调节吸入麻醉。

（6）基于病人实际或预期的反应，tci系统能迅速给药达到靶浓度，并按要求自动控制以维持恒定的血药浓度。

（7）从麻醉诱导至维持是一个持续过程，改变了静脉诱导而吸入麻醉维持的传统格局。

（8）诱导期间的应激反应可作为预计麻醉维持期效果的参考，比手控更精确。

（9）保持血浆和效应室药物浓度的平衡。

（10）提供平稳的麻醉，改善了对循环、呼吸指标的影响。

二、靶控输注法的理论和临床

tci以药代动力学和药效动力学为基础，容许麻醉医生根据不同临床情况，选择所要求的目标或靶位（血浆或效应部位）的药物浓度，并通过调整靶浓度来控制和维持麻醉的深浅，以满足临床麻醉的需求。必须强调，tci是一种输注静脉麻醉药的方法，并不是完全由微机控制的麻醉，麻醉医师必须根据临床的各种需求来调节靶位药物浓度，并维持麻醉的稳定。

（一）tci与人工控制输注的区别

1.单次静脉注射

是按体重单次静脉注入某种静脉麻醉药，主要不足：

（1）麻醉时间有限，对手术时间较长者需要重复注药，血药浓度和药效可出现“峰”和“谷”交替的现象。

（2）由于不同药物的血浆与效应部位药物浓度发生平衡的时间不同，可导致药物逾量中毒或药效不足交替的险情。这不仅难以维持麻醉的稳定性，长时间麻醉还很容易引起药物的蓄积而导致麻醉后效应时间延长，如清醒延迟、呼吸抑制等。因此不适用于静脉麻醉药和肌肉松弛药给药。

（3）给药的时机很难掌握，尤其在复合用药时。

2.持续静脉输注

是将静脉麻醉药按一定剂量和速率以微量泵持续静脉输入，既可减少药物峰浓度过高现象，又可使血药浓度很快达到稳态，因此血流动力学比较稳定，用药量比间歇给药者减少，有利于病人快速苏醒和减少围术期副反应，但也存在着不足：

（1）需要4～5倍的分布半衰期时间才能达到稳态浓度，使麻醉诱导时间明显延长。