麻醉設備學第十四章醫(yī)用輸注設備

第十四章醫(yī)用輸注設備

廣東醫(yī)學院附屬南山醫(yī)院麻醉科

黃寶勝當前第1頁\共有56頁\編于星期三\13點（2）壓力預置通氣模式（pressurepresetmodes）P249當前第2頁\共有56頁\編于星期三\13點

目的要求：

掌握輸液泵、微量注射泵、鎮(zhèn)痛泵的工作原理及在臨床工作中應用及注意事項。教學重點、難點輸液泵、微量注射泵、鎮(zhèn)痛泵的工作原理。當前第3頁\共有56頁\編于星期三\13點藥物輸注簡史

1657年，ChristopherWren第一次使用一個帶囊的羽毛硬管刺入靜脈，將藥物輸入動物體內(nèi)。1845年ScotsmenFrancisRynd發(fā)明了金屬空心針頭。1853年CharlesGabrielPravaz發(fā)明金屬注射器。1855年AlexanderWood發(fā)明玻璃注射器。

當前第4頁\共有56頁\編于星期三\13點藥物輸注簡史19世紀后半葉注射器得以廣泛應用。20世紀初機械性輸液泵發(fā)明，實現(xiàn)按設定容量精確控制滴數(shù)。1940s，發(fā)明電子輸液泵。1981年，HelmutSchwilden首次運用計算機控制軟件輔助給藥。1996年，KennyGavin推出第一個商業(yè)化的靶控輸注泵。

當前第5頁\共有56頁\編于星期三\13點本章內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)醫(yī)用輸注泵的驅(qū)動第三節(jié)輸液泵的工作原理和操作注意事項第四節(jié)微量注射泵的工作原理和操作注意事項第五節(jié)患者自控鎮(zhèn)痛泵第六節(jié)目標濃度控制微量注射泵當前第6頁\共有56頁\編于星期三\13點第一節(jié)概述一、微量輸注泵的作用：

按照每個患者的具體情況而進行定時定量且勻速的輸注。二、現(xiàn)代醫(yī)用輸注泵的定義：是一種由電腦控制，自動推動液態(tài)進入血管系統(tǒng)的機械裝置。三、分類：輸液泵、微量輸注泵。當前第7頁\共有56頁\編于星期三\13點第一節(jié)概述四、理想醫(yī)用輸注泵的條件：1.使用模式：輸注范圍為0-1000ml/h?？裳杆俑淖冚斪⑺俣?。2.持續(xù)電能：有可充電的電池，在停電時可以從主電源自動切換到蓄電池。

3.操作簡便：各方面的功能應有確定鍵。4.警報：5.結(jié)構(gòu)：6.記錄輸注資料：并且可由遠程計算機控制。

7.可滿足各種臨床需要：當前第8頁\共有56頁\編于星期三\13點第二節(jié)醫(yī)用輸注泵的驅(qū)動概述：醫(yī)用輸注泵多采用步進電機驅(qū)動。

步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件。步進電動機的輸入量是脈沖序列，輸出量是相應的增量位移或步進運動。當前第9頁\共有56頁\編于星期三\13點一、步進電機的工作原理組成：轉(zhuǎn)子和定子。當前第10頁\共有56頁\編于星期三\13點步進電機的結(jié)構(gòu)當前第11頁\共有56頁\編于星期三\13點步進電機展開結(jié)構(gòu)當前第12頁\共有56頁\編于星期三\13點單段反應式步進電機的工作原理

——四轉(zhuǎn)子齒（單三拍運行方式）

定子通電順序：

A→B→C→A轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：

逆時針步距角：

當前第13頁\共有56頁\編于星期三\13點三相單三拍這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個循環(huán)周期共包括三個脈沖，所以稱三相單三拍。三相單三拍的特點：

（1）每來一個電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30。此角稱為步距角，用α表示。（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。當前第14頁\共有56頁\編于星期三\13點

單段反應式步進電機的工作原理

——四轉(zhuǎn)子齒定子通電順序:

A→C→B→A轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：

順時針步距角：

當前第15頁\共有56頁\編于星期三\13點

單段反應式步進電機的工作原理

——四轉(zhuǎn)子齒（雙三拍運行方式）定子通電順序：

AB→BC→CA→AB轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：

逆時針步距角：

當前第16頁\共有56頁\編于星期三\13點

單段反應式步進電機的工作原理

——四轉(zhuǎn)子齒（單、雙六拍運行方式）定子通電順序：

A→AB→B→BC→C→CA→A轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：逆時針步距角：

當前第17頁\共有56頁\編于星期三\13點二、步進電機的驅(qū)動方法1.脈沖發(fā)生控制單元：產(chǎn)生脈沖，控制電機的速度和轉(zhuǎn)向。2.功率驅(qū)動單元：由脈沖信號分配和功率驅(qū)動電路組成。根據(jù)控制器輸入的脈沖和方向信號，為步進電機各繞組提供正確的通電順序及電壓和電流。3.保護單元：當前第18頁\共有56頁\編于星期三\13點第三節(jié)輸液泵的工作原理和操作注意事項一、輸液泵的工作原理按工作方式可分為：1．直線蠕動輸液泵2．旋轉(zhuǎn)蠕動輸液泵3．往復活塞式輸液泵4．活塞啟動膜式輸液泵當前第19頁\共有56頁\編于星期三\13點一、輸液泵的工作原理直線蠕動泵組成：由微控制器、步進電機和液體監(jiān)控報警部分組成。當前第20頁\共有56頁\編于星期三\13點一、輸液泵的工作原理蠕動排以波動方式連續(xù)擠壓充滿液體的輸液管，推動管內(nèi)液體向下流動。傳送帶動得越快,液體被擠出越多，反之越少。因此，可準確控制輸液泵流量。輸注速度不受液面高度和患者體位變化影響,完成超低速至高速輸液當前第21頁\共有56頁\編于星期三\13點二、輸液泵的操作注意事項1.使用前檢查是否存在干擾源，并保持足夠的距離。2.避免在含有易燃易爆氣體的環(huán)境中使用。3.開機檢測。4.輸液器是否兼容。5.確認輸液管放置在氣泡檢測器和阻塞檢測器的管槽中。6.確保輸液管平直地放置在蠕動滾柱上，否則不能保證精確輸注。當前第22頁\共有56頁\編于星期三\13點二、輸液泵的操作注意事項7.輸注期間要定時檢查滴速。8.防止手動滾輪夾的干擾。9.輸注期間要定時檢查輸液管線有無損傷。10.如果藥流受阻應關(guān)閉手動滾輪夾后再處理。11.使用交流電時泵體接地。12.內(nèi)置電池的完好和充滿電。13.每周檢查一次內(nèi)置電池是否工作正常。當前第23頁\共有56頁\編于星期三\13點第四節(jié)微量注射泵的工作原理和操作注意事項一、微量注射泵的工作原理

是以恒定性壓力作用于注射器的活塞柱上，當活塞柱受壓時，注射器內(nèi)液體通過輸液管道流入病人血管。當前第24頁\共有56頁\編于星期三\13點用途：常規(guī)動、靜脈輸液及靜脈推注：ＩＣＵ、ＣＣＵ心血管功能藥物的連續(xù)微量注射；早產(chǎn)兒、新生兒生理維持量輸液、微量輸藥及輸血；特殊藥物的注射：如激素及化療藥物；持續(xù)麻醉藥注射；血液透析和體外循環(huán)時注射抗凝劑；造影劑的輸注。第二節(jié)微量注射泵---概述當前第25頁\共有56頁\編于星期三\13點特點優(yōu)點：1.精確微量輸液；2.減輕護士的工作量。缺點：受注射器容量的限制，不適用于大量輸液。當前第26頁\共有56頁\編于星期三\13點第二節(jié)微量注射泵---概述主要功能：自動識別注射器規(guī)格；較高的輸液精度；能顯示總液量；快速簡便的操作控制；具備交直流兩用供電；在阻塞等異常情況下報警。

當前第27頁\共有56頁\編于星期三\13點微量注射泵的工作原理

針筒微量注射式輸液泵由微型計算機控制，步進電機通過減速器帶動泵內(nèi)絲桿緩慢勻速地轉(zhuǎn)動，注射器后支架在絲桿勻速轉(zhuǎn)動時，能實現(xiàn)勻速直線運動，推動注射器內(nèi)活塞向前推注藥液，實現(xiàn)勻速微量注射。當前第28頁\共有56頁\編于星期三\13點微量注射泵的主要結(jié)構(gòu)當前第29頁\共有56頁\編于星期三\13點二、微量注射泵的操作注意事項1.使用合適的泵管。2.保持靜脈通路通暢。3.慎用沖洗鍵4.輸液即將注完時報警功能。5.注射器匹配。6.注意高頻干擾。7.不能在泵體附近使用手機、無線電裝置和除顫器。8.檢查注射器活塞是否正確安裝在卡座夾上。當前第30頁\共有56頁\編于星期三\13點第五節(jié)患者自控鎮(zhèn)痛泵概述：自控鎮(zhèn)痛泵：以完成患者自控鎮(zhèn)痛術(shù)(patientcontrolledanalgesia，PCA)為目的而設計的一種機械或電子設備。患者可根據(jù)自己的疼痛情況自行控制給藥，且方便快捷、反應迅速，并可將鎮(zhèn)痛藥用量的個體差異降低到最小程度，與傳統(tǒng)肌注鎮(zhèn)痛相比，不僅鎮(zhèn)痛較為完善，而且使阿片類藥物用量大大減少，副作用也得以降低。

當前第31頁\共有56頁\編于星期三\13點一、患者自控鎮(zhèn)痛泵的基本結(jié)構(gòu)分類：一次性彈性自控鎮(zhèn)痛泵和電子鎮(zhèn)痛泵。（一）一次性彈性自控鎮(zhèn)痛泵當前第32頁\共有56頁\編于星期三\13點（二）電子鎮(zhèn)痛泵：以電能的鎮(zhèn)痛泵，包括泵體和與泵體相配合的機械裝置。原理：往復活塞式輸液泵和活塞啟動膜式輸液泵。

當前第33頁\共有56頁\編于星期三\13點二、患者自控鎮(zhèn)痛泵的基本結(jié)構(gòu)與功能基本組成1．貯藥器2．輸注設備3．單次輸注按鈕裝置4．設置單次劑量裝置5．設置鎖定時間裝置6．管道連接系統(tǒng)

功能參數(shù)設定1．背景輸注速率2．單次注藥量設定3．單次給藥鎖定時間4．預計輸注總?cè)莘e

自控鎮(zhèn)痛泵可以提供三種不同的輸注模式：1、背景輸注聯(lián)合PCA（病人自控鎮(zhèn)痛）單次給藥，2、背景輸注給藥，3、PCA（病人自控鎮(zhèn)痛）單次給藥。當前第34頁\共有56頁\編于星期三\13點第六節(jié)目標濃度控制微量注射泵TCI的定義靶控輸注（TargetControlledInfusion，TCI）是以藥動學和藥效學原理為基礎(chǔ)，以血漿或效應室的藥物濃度為指標，由計算機控制給藥輸注速率的變化，達到按臨床需要調(diào)節(jié)麻醉、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛深度的目的。當前第35頁\共有56頁\編于星期三\13點靜脈給藥方法--單次和重復靜脈注射效應室濃度血漿濃度治療窗（TherapeuticWindow）1、不能維持麻醉藥的有效濃度2、重復給藥血藥濃度波動大3、血漿濃度與效應室濃度不易平衡當前第36頁\共有56頁\編于星期三\13點單次+持續(xù)靜脈給藥單次給藥治療窗(TherapeuticWindow)持續(xù)靜脈給藥1、起效時間長:達穩(wěn)態(tài)血漿濃度的時間長,需4~5個半衰期2、長時間蓄積作用:隨輸注時間延長，清除速率減慢，血藥濃度逐漸升高產(chǎn)生3、難以調(diào)節(jié)血藥濃度：根據(jù)病人反應和手術(shù)刺激強度隨時調(diào)節(jié)當前第37頁\共有56頁\編于星期三\13點靜脈給藥方法--靶控輸注（TCI）維持恒定的血漿濃度快速隨意調(diào)節(jié)保持血漿濃度和效應室濃度的平衡

治療窗當前第38頁\共有56頁\編于星期三\13點持續(xù)靜脈注射麻醉和手術(shù)景觀圖靶控輸注---TCI當前第39頁\共有56頁\編于星期三\13點第六節(jié)目標濃度控制微量注射泵一、目標濃度控制微量注射泵的工作原理當前第40頁\共有56頁\編于星期三\13點二、目標濃度控制的計算方法原理：BET法先注射負荷量(bolus)，在根據(jù)藥物從機體排除的速率(elimination)與藥物從中央室向周邊室轉(zhuǎn)運的速率(transfer),向中央室補充給藥量。輸注速度=負荷量(Bolus)+消除(Elimination)+轉(zhuǎn)運(Transfer)分類：血漿靶控和效應室靶控。當前第41頁\共有56頁\編于星期三\13點開放的三室模型模擬圖效應室中央室V1清除k10k12k21第二室k13k31第三室keo藥物在各室間平衡示意圖靜脈輸注k1e123中央室代表血液或血漿第二室代表血液高灌流的組織第三室代表血液低灌流的組織K21k12k31k13和k1e是室間分布速率常數(shù)K10是中央室消除速率常數(shù)Ke0是效應室消除速率常數(shù)當前第42頁\共有56頁\編于星期三\13點單次注藥后三室模型的血漿濃度變化在快速分布相，藥物從中央室（V1）向快速周邊室（V2）、慢速周邊室(V3)和體外轉(zhuǎn)運。在慢速分布相，藥物從V2向V1，以及從V1向V3和體外轉(zhuǎn)運。在終末相，藥物從V2和V3向V1轉(zhuǎn)運，從V1排出return當前第43頁\共有56頁\編于星期三\13點異丙酚藥代學模型當前第44頁\共有56頁\編于星期三\13點效應室的概念藥物入血后不是立即發(fā)生作用，需等待藥物達到靶部位，如受體、離子通道或酶等，發(fā)揮出生物效應。藥物進入的這個空間（部位）稱為效應室。效應室對研究血藥濃度與藥物效應關(guān)系十分重要。效應室的藥物濃度是無法測定的，通過觀測血漿藥物濃度與生物效應（效應監(jiān)測－意識、肌松、腦電BIS等）的關(guān)系，計算出效應室藥物濃度的理論值。當前第45頁\共有56頁\編于星期三\13點

用于‘Diprifusor’TCI軟件的得普利麻?

藥代動力學參數(shù)*?UniversityofGlasgowV1

中央室容積228mlkg-1k10

中央室的消除速率常數(shù)0.119min-1keo效應室的消除速率常數(shù)0.26min-1

各室間分布速率常數(shù)k120.114min-1k210.055min-1k130.0419min-1k310.0033min-1當前第46頁\共有56頁\編于星期三\13點效應室：是指藥物發(fā)揮作用的部位。麻醉藥物的效應取決于效應室濃度而非血漿濃度，而效應室濃度與血漿濃度間有滯后現(xiàn)象。效應室消除速率常數(shù)Keo：藥物從效應室轉(zhuǎn)運至體外的一級速率常數(shù)，但現(xiàn)在常用于表示效應室轉(zhuǎn)運至中央室的速率常數(shù)。Keo是影響藥物在效應室和中央室之間平衡的主要因素。

Keo越大的藥物在血漿和效應室之間發(fā)生平衡的速度越快，藥物起效越快，反之亦然。效應室消除半衰期t1/2Keo：維持恒定的血漿藥物濃度時，效應室的藥物濃度達到50%血漿藥物濃度的時間，與Keo的關(guān)系為t1/2Keo=0.693/Keo，藥物的keo越大，其t1/2keo越小，說明該藥物峰值效應出現(xiàn)快?；靖拍町斍暗?7頁\共有56頁\編于星期三\13點時量相關(guān)半衰期(context-sensitivehalftime)的概念指持續(xù)靜脈輸注某種藥物一定時間停藥后，血漿或效應部位藥物濃度降低50％所需的時間。它是與輸注時間相關(guān)的半衰期，反映了持續(xù)輸注時間與藥物消除之間的關(guān)系。比消除半衰期更能準確的預計靜脈麻醉后的恢復時間。當前第48頁\共有56頁\編于星期三\13點時量相關(guān)半衰期

CONTEXT-SENSITIVEHALFTIMES當前第49頁\共有56頁\編于星期三\13點血漿靶控（TCIPlasma）血漿濃度迅速上升至設定值效應室濃度上升相對緩慢所需效應產(chǎn)生滯后誘導和維持平穩(wěn)術(shù)后恢復好適用于老年、體弱、心功能較差的患者當前第50頁\共有56頁\編于星期三\13點效應室靶控（TCI