挥发性麻醉药在ICU中的应用

文摘   2024-10-31 16:35   日本  


1. 引言

在ICU中,约85%的患者在机械通气期间需要镇静。通常情况下,使用丙泊酚、咪达唑仑或右美托咪定等静脉注射药物进行镇静。然而,这些药物有一定的使用风险,如药物积累可能导致长期镇静和药物间相互作用。相比之下,挥发性麻醉药(如异氟醚和七氟醚)具备快速起效、易于调控、代谢负担低等优势,但由于设备限制,其在ICU的应用受到限制。近年来,技术进步使挥发性麻醉药在重症监护环境中逐渐得到应用。本文旨在分析挥发性麻醉剂在ICU中的临床适用性、设备要求及研究进展。

2. 挥发性麻醉药在ICU中的优势

(1)药理特性

挥发性麻醉药具备良好的药理特性,可以在低浓度下诱导镇静、遗忘和镇痛。这类药物起效和清除迅速,易于调整深度,有助于避免长期镇静剂的药物积累。此外,通过床旁气体分析仪可实时监测药物浓度,便于在ICU中灵活使用。

(2)药物代谢及排泄

挥发性麻醉药主要通过肺部排泄,代谢负担小,适合肝、肾功能受损的患者。这减少了静脉镇静药物的代谢负担,避免药物残留带来的不良反应。

(3)肺保护和支气管扩张作用

挥发性麻醉药可减少肺损伤生物标志物的水平,具有潜在的肺保护作用,同时它们具备支气管扩张效果,有助于减少气道阻力,特别适用于有肺部问题的ICU患者。

3. 挥发性麻醉药的历史应用

(1)救急应用

挥发性麻醉药最早在救急情况下使用,如难治性哮喘和癫痫持续状态。在这些情况下,异氟醚和七氟醚通过减少气道阻力和抑制癫痫发作表现出良好的效果。

(2)COVID-19大流行期间的应用  

由于疫情期间静脉镇静药物的短缺,挥发性麻醉药被用于ICU中的重症患者,以填补镇静药物的空缺,这加速了挥发性麻醉剂在ICU中的应用。

4. ICU中挥发性麻醉药的使用和设备

(1)Sedana Medical的ACD设备

ACD是一种小型蒸发装置,通过连接呼吸机回路,为患者提供挥发性麻醉药。设备不带电子元件,依赖注射泵输送液态麻醉药,通过挥发棒蒸发后进入气道。根据镇静深度调整泵速,且患者的呼吸体积较大时需要增加药物输注量。

(2)Mirus系统

Mirus系统整合了控制器和反射器,使用活性炭过滤器减少麻醉剂的散失,并具有监测和警报功能。该系统能持续监控气道压力、气流和麻醉浓度,且能通过调整吸入麻醉剂的浓度实现自动镇静控制。这些设备可以显著降低挥发性麻醉剂在ICU环境中的使用量和成本。

(3)设备局限性

由于ACD和Mirus系统在使用中会增加患者的死腔体积,可能导致部分二氧化碳滞留,因此不推荐用于儿童或呼吸量较小的患者。此外,为避免设备堵塞和反射器污染,使用时需特别注意气道分泌物的清理和管理。

5. 生理影响和副作用

(1)心血管效应

挥发性麻醉药可导致剂量依赖性的平均动脉压降低,特别是在低血容量患者中易引发低血压,但可通过补液或低剂量血管加压药物来支持患者。此外,挥发性麻醉药对心脏有一定保护作用,减少了心脏手术后肌钙蛋白的水平,但也可能导致QT间期延长,对长QT综合征的患者需谨慎使用。

(2)呼吸系统影响

在低浓度下,挥发性麻醉剂对患者的自主呼吸影响较小,但在高浓度下会降低潮气量和呼吸频率。挥发性麻醉剂能够减弱缺氧性肺血管收缩,在急性呼吸窘迫综合征患者中被发现有助于改善氧合水平。

(3)神经系统影响

挥发性麻醉药能增加脑血流量并升高颅内压,同时具有抑制脑电活动的作用,因此在难治性癫痫病例中被用作救急镇静剂。此外,研究表明其对长时间使用的患者不会显著增加谵妄或长期认知功能障碍的风险。

(4)恶性高热和肝肾毒性

恶性高热是一种极少见的挥发性麻醉剂诱发的反应,但如果未能及时诊断和处理会造成致命。尽管曾有肝毒性的报道,但现代挥发性麻醉药(如七氟醚)相较过去的药物,如氟烷,毒性大大降低,肝肾功能损害的风险较低。

6. 长期使用的前景与效果

在某些ICU中心,挥发性麻醉剂已用于长期镇静。研究显示,长期使用异氟醚镇静的患者机械通气时间和ICU住院时间均有缩短。此外,一些研究表明使用挥发性麻醉药的患者在ICU住院期间的长期生存率有所提高,但由于存在研究偏倚,这些效果需要更多随机对照试验进一步验证。

 7. 挥发性麻醉药在ICU应用中的挑战

(1)设备和培训需求

挥发性麻醉剂在ICU中的使用需要专门的设备和培训。设备成本高、操作复杂,并需医师、护士和呼吸治疗师的多学科配合。法国的一项调查显示,在COVID-19疫情后,挥发性麻醉剂的ICU使用率显著上升,但设备可用性和医护人员的熟悉程度仍是主要障碍。

(2)环境影响

挥发性麻醉剂可能会对环境造成负面影响,尤其是异氟醚和七氟醚,它们具有温室效应和臭氧层破坏潜力。尽管ICU中已采取废气收集系统和空气交换措施来减少泄漏,但大部分废弃麻醉气体最终排放到大气中,对气候变化构成威胁。

8. 结论

挥发性麻醉剂在ICU中的应用展现了其快速起效、良好的调节性和代谢负担低的优点。随着专用设备的发展,这类药物在ICU镇静中的应用前景越来越被看好,但在全面推广之前,需进一步研究其对器官的保护效果、长时间使用的安全性及维持轻度镇静的能力。这些研究结果将有助于明确挥发性麻醉剂在ICU常规护理中的角色。

这张图展示了两种ICU中用于吸入镇静的设备:

1. 图A - Sedaconda麻醉气体节省装置(ACD)

   - 1:呼吸机Y形管连接口。

   - 2:药物输送管线。

   - 3:麻醉反射过滤器。

   - 4:蒸发棒,用于将液态麻醉剂蒸发成气体。

   - 5:连接至气体分析管线,便于监测麻醉气体的浓度。

   - 6:连接至气管插管或气管造口,直接将麻醉气体送入患者气道。

Sedaconda ACD 的设计是为了减少麻醉气体的损失,通过反射过滤器将部分呼出的麻醉气体重新反射回患者体内,减少环境中的麻醉剂释放。

2. 图B - Mirus控制器和反射器

   - 1:监视屏幕,用于显示气道压力、气流和麻醉气体浓度等参数。

   - 2:蒸发器加药口,用于填充麻醉剂。

   - 3:确认按钮,用于操作和设置参数。

   - 4:麻醉反射过滤器,连接到Y形管和气管插管或气管造口。

   - 5:组合药物输送和监测管线,将麻醉剂注入患者气道并进行气体监测。

Mirus系统能够持续监测患者的气道状态并自动调整麻醉浓度。其设计中包含一个反射器以减少麻醉气体的损失,并能设置目标麻醉浓度以维持特定的镇静水平。

总之,这两种设备用于ICU中对重症患者进行挥发性麻醉剂的镇静管理,均通过特殊的设计减少麻醉剂的浪费,同时提供精准的镇静效果。

这张图展示了ICU团队合作提供吸入麻醉镇静的情景,包含了不同角色和设备的使用。以下是图中标注内容的说明:

1. Anesthetic Conserving Device (ACD) - 麻醉节省装置:这是一个小型设备,用于控制和输送吸入麻醉药物,以减少麻醉剂的损失。连接到患者的气管插管上。

2. Syringe Pump (注射泵) - 用于向ACD装置输送液态麻醉药物,保证持续的麻醉剂供应,并根据镇静水平进行调节。

3. Gas Analyzer (气体分析仪) - 用于监测患者吸入和呼出的气体,确保麻醉剂的浓度保持在目标范围内,以达到适当的镇静深度。

4. Anesthetic Gas Scavenging System (麻醉气体收集系统) - 用于收集患者呼出的麻醉气体,防止其进入ICU环境,以保护医护人员免受麻醉气体的影响。

图中还显示了医生、护士和呼吸治疗师的团队合作,各自分工明确,保障重症患者的安全和镇静效果。这种多学科团队的合作有助于实现最佳的吸入麻醉管理。

这张图表(表1)展示了几项研究对比吸入麻醉镇静与静脉镇静在ICU中的效果,具体包括研究设计、比较的镇静剂类型、持续时间、样本大小、主要结果测量指标及研究结果。

表格内容解读:

1. Kermad等人(2021年)

   - 研究设计:回顾性研究。

   - 比较药物:异氟醚 vs. 丙泊酚。

   - 持续时间:至少12小时。

   - 样本大小:20名患者。

   - 主要结果:镇静深度(使用Richmond躁动-镇静量表)。

   - 结果:异氟醚的镇静效果更深(量表评分:−4到−3)相比丙泊酚(量表评分:−3到−2.5),且差异具有统计学意义(P < 0.01)。

2. Migliari等人(2009年)

   - 研究设计:交叉研究。

   - 比较药物:七氟醚 vs. 丙泊酚和瑞芬太尼。

   - 持续时间:2小时。

   - 样本大小:17名患者。

   - 主要结果:镇静深度(使用Ramsay评分和Richmond躁动-镇静量表)。

   - 结果:两种镇静方式的镇静深度无显著差异。

3. Meiser等人(2021年)

   - 研究设计:随机对照试验。

   - 比较药物:异氟醚 vs. 丙泊酚。

   - 持续时间:最长54小时。

   - 样本大小:301名患者。

   - 主要结果:在目标镇静深度内的时间百分比(Richmond量表评分−1到−4)。

   - 结果:异氟醚与丙泊酚在保持目标镇静深度方面无显著差异。

4. Soukup等人(2023年)

   - 研究设计:随机对照试验。

   - 比较药物:七氟醚 vs. 丙泊酚。

   - 持续时间:至少48小时(95 vs. 137小时)。

   - 样本大小:79名患者。

   - 主要结果:镇静深度(使用Richmond量表)。

   - 结果:两种镇静方式的镇静深度无显著差异(P = 0.46)。

5. Sackey等人(2004年)

   - 研究设计:随机对照试验。

   - 比较药物:异氟醚 vs. 咪达唑仑。

   - 持续时间:至少12小时。

   - 样本大小:40名患者。

   - 主要结果:在目标镇静深度内的时间百分比(Bloomsbury镇静评分−1到+1)。

   - 结果:异氟醚和咪达唑仑在目标镇静深度内的时间比例相似。

总结

表格展示的研究结果表明,在ICU中,吸入麻醉镇静(如异氟醚、七氟醚)与静脉镇静剂(如丙泊酚、咪达唑仑)相比,镇静效果相当,且在保持镇静深度方面无显著差异。然而,一些研究显示吸入麻醉剂可能提供更深的镇静效果。

这张图(表2)列出了在重症患者中使用吸入镇静的优缺点,分为“优势”和“劣势”两部分。

优势

- 起效快:吸入镇静药物可以迅速起效。

- 苏醒快:停止给药后,患者可以迅速苏醒。

- 适用于浅镇静和深镇静:可根据需要调整镇静深度。

- 维持自主呼吸:吸入麻醉有助于保持患者的自主呼吸。

- 可能缩短拔管时间:吸入镇静可能减少机械通气时间。

- 组织积累少:药物主要通过呼吸排出,避免在体内积累。

- 肝肾代谢负担小:药物代谢主要通过肺部进行,适合肝肾功能不全的患者。

- 耐受性低:患者对药物的耐受性低,减少依赖性。

- 可能减少阿片类药物和神经肌肉阻滞药的使用。

- 支气管扩张作用:适用于有气道问题的患者。

- 可能减少肺部炎症:有助于保护肺部。

- 能抑制癫痫活动。

- 床旁监测镇静浓度:方便实时监控镇静效果。

劣势

- 可能引起恶心。

- 剂量依赖性低血压:药物可能引起血压下降,特别是高剂量时。

- 二氧化碳潴留:设备可能增加二氧化碳潴留风险。

- 增加颅内压:在一些患者中可能增加颅内压。

- 恶性高热风险:少数患者可能出现恶性高热。

- 可能导致转氨酶暂时升高:特别是长时间使用时。

- 可能延长QT间期:在某些患者中可能引起心电图QT间期延长。

- 需根据通气变化调整剂量:通气水平变化时可能需要调整镇静剂量。

- 需要额外的培训:医护人员需接受设备使用和药物管理的培训。

- 需要专用设备:吸入镇静需要特定的设备支持。

- 房间需具备空气处理系统:需要良好的空气处理系统以减少废气污染。

- 不能与主动加湿设备一起使用:可能会影响镇静设备的效果。

- 可能导致全球变暖:挥发性麻醉剂具有温室气体效应。

总结

吸入镇静在重症患者中有很多优势,如快速起效、容易调节镇静深度、低肝肾代谢负担等,但也存在一些缺点,如需要专用设备、培训以及可能的环境影响等。


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