吸入七氟烷對閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉效果影響的研究

周權 周然 劉宇 吳安石 岳云（首都醫科大學附屬北京朝陽醫院麻醉科 北京 100020）

吸入七氟烷對閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉效果影響的研究

周權 周然 劉宇 吳安石 岳云*
（首都醫科大學附屬北京朝陽醫院麻醉科 北京 100020）

摘 要目的：探討吸入麻醉對閉環系統控制的經靜脈麻醉效果的影響。方法：17例擇期上腹部開腹手術患者接受CONCERT-CL閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉。術中平穩階段，Drager Zeus麻醉機自動完成預設的呼氣末七氟醚濃度。觀察七氟烷在達0.0、0.4、0.7和1.0個最低肺泡有效濃度（minimum alveolar concentration, MAC）后平衡5 min時的腦電雙頻譜指數（bispectral index, BIS）值以及丙泊酚的血漿和效應室濃度，同時記錄血壓和心率。結果：丙泊酚血漿和效應室濃度隨七氟烷濃度升高而明顯下降（P均＜0.01）。閉環系統控制設計的丙泊酚最低靶濃度為1.0 μg/ml。當七氟烷達1.0個MAC時，有12例患者（70.6%）的丙泊酚效應室濃度降至1.0 μg/ml，超出了閉環系統自動控制的范圍，故予排除。而當七氟烷達0.4或0.7個MAC時，BIS值能夠維持在40 ~ 60的預定范圍內，僅有1例患者的BIS值＜40（38.86）。結論：在用閉環系統控制麻醉時，采用經靜脈和吸入聯合麻醉可在閉環系統的設計范圍內通過調控經靜脈用麻醉藥的給藥濃度而使BIS值維持在40 ~ 60的適宜范圍內。

關鍵詞閉環麻醉 丙泊酚 七氟烷 腦電雙頻譜指數

The effect of sevoflurane on the efficiency of a closed-loop control system for propofol anesthesia

ZHOU Quan, ZHOU Ran, LIU Yu, WU Anshi, YUE Yun*
(Department of Anesthesiology, Beijing Chaoyang Hospital, Capital Medical University, Beijing 100020, China)

ABSTRACTObjective: To investigate the effect of inhalational anesthesia on the efficiency of a closed-loop control system for intravenous anesthesia. Methods: A CONCERT-CL closed-loop control system for propofol anesthesia was applied in 17 patients with elective upper abdominal laparotomy. During stationary phase, sevoflurane was automatically delivered by Drager Zeus anesthesia machine. After equilibrium of sevoflurane [0.0, 0.4, 0.7, 1.0 minimum alveolar concentration (MAC)] for 5 min, the plasma and effect-site concentrations of propofol and bispectral index (BIS) were monitored and meanwhile the blood pressure and heart rate were recorded. Results: The plasma and effect-site concentrations of propofol decreased significantly when sevoflurane increased (P<0.01). Due to the design of the closed-loop control system, a minimum target concentration of propofol is 1.0 mg/ml. When sevoflurane reached at 1.0 MAC, the effect-site concentration of propofol decreased to 1.0 mg/ml in 12 cases (70.6%), beyond the scope of the closed-loop control system. When sevoflurane reached at 0.4 or 0.7 MAC, BIS values were remained within a predetermined range of 40~60 with only one case less than 40 (38.86). Conclusion: In the closed-loop anesthesia systems, when combination of intravenous and inhaled anesthesia was used, BIS can be maintained in a predetermined range of 40~60 by automatic adjustment of the concentration of propofol. This study can provide some references data for the feasible and safe use of sevoflurane in the closed-loop control system for propofol anesthesia.

KEY WORDSclosed-loop anesthesia; propofol; sevoflurane; bispectral index

閉環系統控制麻醉作為一項較新的技術，其優勢已被許多研究所證實。采用腦電雙頻譜指數（bispectral

index, BIS）導向的閉環系統經靜脈麻醉不僅能較人工控制的經靜脈麻醉更好地維持BIS值在40 ~ 60的滿意范圍內，而且可明顯減少心臟外科體外循環手術麻醉誘導和維持期的丙泊酚用量[1-2]，有助于穩定危重患者在心臟手術及在重癥監護病房中鎮靜期間的血流動力學、減少血管活性藥物的使用[2-3]，從而減輕麻醉科醫師的工作負荷、加快患者的康復進程[4-6]。

在閉環系統控制的麻醉中很少見有聯合吸入麻醉藥的研究，這一方面是受限于技術上的復雜性，另一方面是臨床研究發現，七氟烷呼氣末濃度與BIS值的相關性在七氟烷濃度低時較好而在其濃度高時卻較差[7-8]。但經靜脈和吸入聯合麻醉是臨床上常用的方法。那么，在采用閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉時，如因需加用吸入麻醉藥會否影響閉環系統控制的麻醉效果呢？換言之，此時能否通過調控丙泊酚的給藥濃度繼續維持BIS值在40 ~ 60的范圍內呢？為此，我們在臨床上觀察了加用吸入七氟烷對閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉效果的影響，現將有關研究情況報告如下。

1 資料與方法

采用CONCERT-CL閉環系統（全憑靜脈三通監控自動注射系統，廣西威利方舟科技有限公司生產），該閉環系統已獲國家食品藥品監督管理總局批準上市。在北京朝陽醫院、上海中山醫院和武漢同濟醫院進行的多中心臨床研究（注冊編號：ChiCTR-OOR-14005551）結果顯示，240例患者在接受采用CONCERT-CL閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉過程中，BIS值被控制在45 ~ 55的時間比率達（84.11±9.50）%（未發表資料）。

CONCERT-CL閉環系統包括一個核心處理系統以及由其控制的3條泵注通道（A、B和C通道），其中A通道的主要功能是在全身麻醉的誘導和維持期以BIS監測并指導閉環系統調控丙泊酚的由靶濃度控制的經靜脈輸注（target controlled infusion, TCI）；B通道的主要功能是調控瑞芬太尼的TCI；C通道的主要功能是以四聯刺激（train-on-four stimulation, TOF）監測肌肉松弛程度并指導閉環系統調控肌肉松弛藥的輸注。

A通道的工作原理為：閉環系統通過數據線與BIS監測儀相連并進行數據采集，每5 s采集1次BIS值，取3 min內均值。將BIS值分為不同的區間，每個區間對應相應的丙泊酚靶濃度。根據監測到的BIS值所在區間的不同，閉環系統自動調節丙泊酚的輸注靶濃度。如在一定時間（如3 min）內無法將BIS值控制在45 ~ 55范圍內，閉環系統將上調或下調不同BIS值區間所對應的丙泊酚靶濃度，直到BIS值被控制在45 ~ 55間。

本研究僅使用CONCERT-CL閉環系統的A和B通道，對丙泊酚采用Marsh模型、瑞芬太尼采用Minto模型進行TCI模式的全憑靜脈麻醉。

研究事先獲得我院倫理委員會的批準。研究共包括17例擇期上腹部開腹手術患者，他們分別接受胃癌、肝轉移癌、肝血管瘤和胰腺癌切除術。患者中有男性7例、女性10例，平均年齡為（53±10.4）歲，平均體重為（66±6.6）kg，平均身高為（166±8.3）cm，美國麻醉醫師協會體格狀態分級為Ⅰ或Ⅱ級。患者進入手術室后，對其建立靜脈通路并進行常規監測（血壓、心電圖和脈搏氧飽和度），同時用A-2000XPBIS（美國ASPECT有限公司生產）監測BIS。常規經靜脈給予咪達唑侖1 ~ 2 mg。

麻醉誘導階段，根據臨床經驗選擇用于誘導的丙泊酚和瑞芬太尼初始靶濃度（分別為2 ~ 4 μg/ml和4 ~ 8 ng/ml）。經靜脈給予羅庫溴銨0.6 mg/kg后，氣管內插管，用Drager Zeus麻醉機進行機械通氣。麻醉維持階段，閉環系統A通道在BIS導引下自動調節丙泊酚的靶濃度，B通道的瑞芬太尼靶濃度維持4 ng/ml不變并直至手術結束。手術間經靜脈間斷注射羅庫溴銨以維持肌肉松弛。麻醉中維持患者的血壓、心率和呼氣末二氧化碳濃度在正常范圍內。

在術中相對平穩階段，將Drager Zeus麻醉機調到自動控制模式，輸入所需的呼氣末七氟烷濃度，Drager Zeus麻醉機的DIVA（直接注射揮發性麻醉藥系統）自動完成七氟烷的預設濃度，通常1 min左右即可達到七氟烷的預設呼氣末濃度。觀察七氟烷在達0.0、0.4、0.7和1.0個最低肺泡有效濃度（minimum alveolar concentration, MAC）后平衡5 min時的BIS值以及丙泊酚的血漿和效應室濃度，同時記錄患者的血壓和心率。

對研究數據應用Prism 6.0軟件進行統計學處理。研究數據以表示，組內數據比較采用重復測量的方差分析，組間數據比較采用單因素方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

1）患者術前一般情況較好，術間血壓、心率平穩（表1），說明術間麻醉狀態適宜。

2）加用七氟烷吸入麻醉并達到預設的濃度后平衡5 min時，閉環系統控制的丙泊酚血漿和效應室濃度接近

一致（表1），說明此時丙泊酚的腦內和血藥濃度已達到平衡。

表1 吸入七氟烷對閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉效果的影響［n＝17，（x ±s）］

3）丙泊酚的血漿和效應室濃度隨七氟烷濃度升高而明顯下降（P均＜0.01，表1）。但從表2可以看出，當七氟烷達0.7個MAC時，僅有3例患者（3/17）的丙泊酚效應室濃度下降至1.0 μg/ml；而當七氟烷達1.0個MAC時，有12例患者（12/17）的丙泊酚效應室濃度下降至1.0 μg/ml。由于閉環系統的控制設計，丙泊酚最低靶濃度為1.0 μg/ml，即達到此濃度后，BIS值再降低，閉環系統也不會再下調丙泊酚濃度了。鑒于七氟烷達1.0 個MAC時，有70.6%患者的丙泊酚效應室濃度為1.0 μg/ml，已超出閉環系統自動控制的范圍，故本研究重點分析七氟烷為0.4和0.7個MAC時的數據。

表2 加用七氟烷后閉環系統控制的丙泊酚效應室濃度

4）在閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉過程中，BIS值也隨七氟烷濃度升高而明顯下降（P均＜0.01，表1）。但當七氟烷達0.4和0.7個MAC時，BIS值基本維持在40 ~ 60的預設范圍內，僅有1例患者（1/17）在七氟烷達0.7個MAC時的BIS值為38.86（表3）。

3 討論

經靜脈和吸入聯合麻醉是臨床上常用的方法，然而在閉環系統控制的麻醉中很少見有加用吸入麻醉藥的研究。因此，本研究觀察了加用吸入七氟烷對閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉效果的影響。由于CONCERT-CL閉環系統的控制設計限制，丙泊酚的最低靶濃度為1.0 μg/ml，此是出于采用全憑靜脈麻醉、擔心術中知曉發生的考慮。當七氟烷達1.0個MAC時，有70.6%患者的丙泊酚效應室濃度為1.0 μg/ml，已超出閉環系統自動控制的范圍，故予排除。分析七氟烷＜1.0個MAC的數據可知，當七氟烷達0.4和0.7個MAC時，雖然BIS值隨七氟烷濃度的升高而明顯下降，但絕大多數患者的BIS值都維持在40 ~ 60的預設范圍內，僅1例患者的BIS值在七氟烷達0.7個MAC時低于40（38.86）。這說明，

加用吸入七氟烷麻醉后，閉環系統可以正常運作，通過調控經靜脈用丙泊酚的濃度而維持適宜的麻醉深度。

閉環系統控制麻醉作為一項新技術，其優勢已被許多研究所證實。采用BIS導向的閉環系統經靜脈麻醉，其效能也已被公認[9]。本研究證實，在閉環系統控制麻醉中，采用經靜脈和吸入聯合麻醉，閉環系統仍能通過調控經靜脈用麻醉藥的濃度而維持BIS值在40 ~ 60的適宜范圍內。本研究為七氟烷用于閉環系統控制的丙泊酚經靜脈麻醉的可行性和安全性提供了參考。但本研究觀察的患者數較少，這是本研究的局限性。

參考文獻

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收稿日期：（2015-02-02）

通訊作者：*岳云，教授。研究方向：麻醉學和腦功能研究。E-mail: yueyun@hotmail.com

文章編號：1006-1533(2015)05-0015-04

文獻標識碼：B

中圖分類號：R614.2