036全麻技术

目前，麻醉医生主要通过静脉和/或呼吸道给药来对病人实施全身麻醉。静脉麻醉的历史最早可以追溯到17世纪前叶，但真正意义上的静脉麻醉用药是伴随着Alexander Wood在1853年发明针管和注射器时出现的。吸入麻醉自William Mortron于1846年在美国麻省总院演示吸入乙醚麻醉以来，迄今已经有150多年历史。近些年来随着人们对药代学和药效学认识的深入、新型麻醉药的推陈出新、特别是给药技术的进步，全身麻醉的实施出现了日新月异的变化。鉴于本书已有专门章节阐述麻醉药理学及全身麻醉药物，本章将简要介绍相关概念而着重探讨实施静脉全身麻醉、吸入全身麻醉及复合麻醉的一些技术和方法。

第1节 静脉全麻技术
静脉全身麻醉是指将一种或几种药物经静脉注入，通过血液循环作用于中枢神经系统而产生全身麻醉的方法。按照给药方式的不同，静脉麻醉可分为单次给药法、分次给药法和持续给药法。由于受到自身一些局限性的影响，静脉全身麻醉的使用一度受到限制。但是80年代以来，随着临床药理学研究方法的不断改进，新的强效、短效静脉麻醉药的开发以及计算机化的静脉自动给药系统的问世，使静脉麻醉得到极大的改善和发展。
一、基础原理
（一）基本概念 下面是一些传统或新近提出的概念，正是基于对它们理解的不断深入，才使得全凭静脉麻醉技术日臻完善。
1. 房室模型与效应室 房室模型是将体内药物转运和分布特性相似的部分抽象看成一个房室。经过适当的数学处理，用药代学参数来反映药物分布及代谢特性的方法。认为机体有一个处于中心的房室（中央室），药物首先进入中央室，并在中央室和其他外周各室之间进行药物的分布和转运。中央室代表血流丰富的，药物能迅速混合的部分（如血浆或肺循环）；外周室则代表内脏或肌肉及脂肪组织。理论上讲，房室越多，越符合生理特征，但是过多的房室会增加数学计算的复杂性，而采用二室或三室模型均可以对静脉麻醉药达到满意的描述。从药理上讲，效应室同中央室、周边室一样，都是理论上的抽象空间组合，是用来指药物作用的靶部位，如受体、离子通道或酶等，是反映药物临床效果的部位。
2. 分布容积（Vd）与峰效应时分布容积（Vd峰效应） 分布容积=所给药物的总量/该药的血药浓度（Vd=），其单位是L/kg。Vd的大小取决于该药物的理化性质、在组织中的分配系数及与血浆蛋白或组织的结合率等因素。通过对药物Vd大小的了解可以推测其在机体的分布情况。药物输注后，其初始的分布容积为中央室（V1），然后向外周室（V2和V3）

分布，直到最后形成稳态时的分布容积（Vdss）。显然V1< Vd峰效应< Vdss，如芬太尼的V1、Vd峰效应、Vdss分别是13L、75L、360L。峰效应时分布容积的计算公式为： 。
3. 血浆清除率（CL）、消除/转运速率常数（k）与消除半衰期（T1/2） 药物的消除速率（RE）是指单位时间内被机体消除的药量。血浆清除率（CL）是指单位时间内血浆中的药物被完全清除的血容量。血浆清除率=药物的消除速率/血药浓度（CL=），其单位是ml/min。消除或转运速率常数（k），是药物在单位时间内消除或转运的百分率（k=）。消除半衰期（T1/2）为机体消除一半药物所需要的时间。T1/2=，可以看出，T1/2值大小CL成反比，而与Vd成正比。
4. ke0与T1/2ke0 ke0本指药物从效应室转运至体外的一级速率常数，而目前通常用来反映药物从效应室转运至中央室（血浆）的速率常数。T1/2ke0是血浆及效应室之间平衡发生一半的时间。药物的ke0越大，其T1/2ke0越小，说明该药物峰值效应出现快。了解静脉麻醉药的峰效应时间对于合理的临床用药非常重要。
5. 持续输注即时半衰期（context sensitive half time） 指持续恒速给药一段时间后，停止输注，血浆血药浓度下降50%所需要的时间。与消除半衰期不同，持续输注即时半衰期不是一个常数，随着持续输注时间从几分钟到几小时的变化，其持续输注即时半衰期会有显著的增加。持续输注即时半衰期概念的提出对于临床麻醉有着极为重要的意义：如异丙酚的消除半衰期为0.5~1.5h，但是即使在较长时间（>3小时）的静脉输注后，其持续输注即时半衰期仍小于25分钟。如果控制合理的血浆异丙酚浓度，病人就可以很快的苏醒和恢复。
6. Cp50与Ce50 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，在两者部位浓度达到平衡以前，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。Ce/p50是静脉用药的概念，反应了药物作用的相对强度，相当于吸入麻醉药的MAC。与MAC不同，当同时吸入几种吸入麻醉剂时，其MAC值呈相加性；而不同类静脉麻醉药由于具有不同的作用受体和机制，所以静脉麻醉药联合应用时，其麻醉强度不可能呈简单的相加。
7. 周边室迟钝 在静脉输一定时间后，为了重建与中央室的平衡，周边室会向中央室转运药物，而周边室迟钝则是指那些向中央室转运过程非常缓慢的药物。周边室迟钝的临床意义是：周边室在单位时间内向中央室（血浆）释放的药物较少，这样血药

浓度的降低就不会因为来自周边室的药物而受到显著影响。了解周边室迟钝有助于理解异丙酚消除半衰期长却有着很短的持续输注即时半衰期等现象。
8. 联合用药 是指同时或先后应用两种以上麻醉药物，以达到完善的手术中和术后镇痛及满意的外科手术条件。目前各种麻醉药单独应用都不够理想，为克服其不足，常采用联合用药的形式。联合用药时除应了解每一种药物的药代和药效动力学外，还必须考虑到药物之间可能存在的相加、协同、敏感化及拮抗作用。相加作用是指两种药物合用时效应为两药单用时的代数和。合用药物作用于同一部位或受体，并对这个部位或受体作用的内在活性相等时，才可能产生相加作用。例如同时吸入两种不同挥发性麻醉药时，最终所产生的麻醉强度（以MAC来衡量），为各药物吸入MAC值的代数和。协同作用是指两种药物分别作用于不同部位或受体，结果使合用时效应大于各药单用效应的总合。例如在行异氟醚吸入麻醉时，如果再以硝普钠行控制性低血压，此时硝普钠的降压作用将得到显著加强，甚至出现严重的循环抑制。敏感化作用是指同时合用两种药物时，其中一种药物可以使受体或组织对另一种药物的敏感性增强。例如氟烷增加心肌对儿茶酚胺敏感性，在合用肾上腺素时，易导致心律失常。拮抗作用是指两种药物合用时引起药效降低的现象，包括竞争性拮抗和非竞争性拮抗。竞争性拮抗是指两种药物竞争性作用于同一受体，如纳洛酮可以与吗啡竞争性结合机体内的吗啡受体从而拮抗吗啡的药理作用，这也是临床上用纳洛酮来拮抗过量阿片类药物引起的呼吸抑制的机制。非竞争性拮抗是指两种药物合用时，其中一种药物与受体结合引起受体结构变化，致使另一种药物无论浓度大小都不能再与受体结合。例如酚苄明与肾上腺素受体结合后，受体性质产生改变，就不再接受去甲肾上腺素的兴奋作用。
（二）静脉推注的药代学
尽管血药浓度的变化与药理反应变化之间存在一个时间的延迟，但绝大多数药物的药理作用强弱与血药浓度平行。大多数药物按一级速率过程转运或消除，即随时间的延长药物的量呈指数衰减。对于具有一室模型的药物，其浓度降低的公式为：
C（t）=C0e-kt，药物在机体内经过5T1/2达到基本消除。对于具有二室模型的药物，其浓度降低的公式：C（t）=Ae-αt+Be-βt。
（三）静脉输注的药代学
对于一室模型，药物的血药浓度-时间函数方程为：
Ct=（1-e-kt），R0为恒速输注速率。可见Ct随着t延长而增加，当t∞时，e-kt0，此时的血药浓度趋向于恒定值，即稳态浓度

（Css），Css=。由此可知，稳态浓度的大小与输注速率（给药量的大小）及消除有关，药物的输注速率大，其稳态浓度值也会增大，但不会影响达到稳态浓度的时间。恒速输注达到稳态浓度的时间与药物的半衰期有关，经过5个半衰期药物的血药浓度可以达到稳态浓度的97%，停止给药后，浓度呈相反过程变化，经过5个半衰期97%的药物被排除。对于二或三室模型，恒速输注时血药浓度的稳态值仍与输注速率成正比而与清除率成反比。但在二或三室模型，达到稳态浓度的通路为2或3次指数，这就决定了血药浓度-时间函数方程及其拟达到稳态值的输注速率远比一室模型的计算公式复杂。此外，当输注停止后，血药浓度的降低不仅受到消除半衰期的影响，各室之间药物转运也必然影响到血药浓度的变化。多室模型就有多个半衰期，此时的计算不仅复杂且无多大临床意义。持续输注即时半衰期概念的提出则弥补了多室模型中半衰期的局限性，对临床静脉麻醉有着极为重要的意义。显然了解何时病人血浆药物浓度下降50%要比何时病人将50%的药物排除体外更有意义，因为前者往往跟病人的苏醒密切相关。
二、方法分类
（一）单次注入
单次注入指一次注入较大剂量的静脉麻醉药，以迅速达到适宜的麻醉深度，多用于麻醉诱导和短小手术。此方法操作简单方便，但因用药过量而易产生循环、呼吸抑制等副作用。
（二）分次注入
分次注入是指先静脉注入较大剂量的静脉麻醉药，使达到适宜的麻醉深度后，再根据病人的反应和手术的需要分次追加麻醉药，以维持一定的麻醉深度。静脉麻醉发展的100多年来，分次注入给药一直是静脉麻醉给药的主流技术，至今广泛应用于临床。它具有起效快、作用迅速及给药方便等特点。但是此方法血药浓度会出现锯齿样波动，病人的麻醉深浅也会因此而波动，显然难以满足临床麻醉时效概念的要求。
（三）连续注入
连续注入包括连续滴入或泵入，是指病人在麻醉诱导后，采用不同速度连续滴入或泵入静脉麻醉药的方法来维持麻醉深度。本方法避免了分次给药后血药浓度高峰和低谷的跌荡波动，不仅减少了麻醉药效周期性的波动，也有利于减少麻醉药的用量。滴速或泵速的调整能满足不同的手术刺激需要。然而单纯连续注入的直接缺点是达到稳态血药浓度的时间较长，因此在临床上可以将单次注入和连续注入结合起来使用，以尽快地达到所需的血药浓度，并能以连续输注来维持该浓度。
（四）靶控输注（TCI）
靶控输注（target controlled infusion,TCI）是指在输注静脉麻醉药时，以药

代动力学和药效动力学原理为基础，通过调节目标或靶位（血浆或效应室）的药物浓度来控制或维持适当的麻醉深度，以满足临床麻醉的一种静脉给药方法。
1. BET方案 根据药物的三室模型原理，为了迅速并准确维持拟达到的血药浓度（CT），就必须给予负荷剂量（Bolus）V1CT；同时持续输注从中央室消除的药物剂量（Elimination）V1k10CT；并且加上向外周室转运的药物剂量（Transfer）CTV1（k10+k13e-k31t+k12e-k21t）。这就是著名的BET输注方案。很显然上述负荷剂量的计算仅指在CT下充盈中央室的药量，但是这样的负荷剂量后，按输注率公式持续输注时，由于药物从中央室分布与转移到比之更大的外周室，血药浓度会很快下降。这时我们可以利用前面提出的峰效应时分布容积概念（Vd峰效应）。这个容积完全是理论上的，因为从起始浓度到达到峰效应时，血浆浓度变化是重新分布和消除的联合作用。但是Vd峰效应这一概念可以满足计算负荷剂量的目的。所以合适的负荷剂量应该为：CTVd峰效应。例如：为了达到3.0ng/ml的芬太尼靶浓度，所需的负荷剂量为225μg。如果按照上述BET给药模式来计算非常复杂，只能通过计算机模拟。计算机控制的药物输注能够成功的达到相对稳定的靶浓度，或者根据临床反应来增加或降低靶浓度。
2. TCI系统的工作原理及构造 TCI系统属于开环控制系统，使用时由麻醉医生根据病人实际情况和手术需要设定目标浓度。早期的靶控系统是由澳大利亚Crankshaw等按照非房室模型设计。它是利用血浆药物流出率的概念，以非参数误差纠正法来计算给药速度达到稳态血药浓度。由于不涉及到药代动力学参数的选择，且不断通过药物浓度监测进行误差纠正，理论上要比按房室模型控制给药的方法更为准确。但是只能预设一种靶浓度，而且随时需要血药浓度的监测值，因而在临床上使用受到限制。80年代后包括国内许多学者都在药代动力学模型的基础上不断设计并改进计算机给药系统，由计算机根据目标浓度，计算给药速率并维持稳定的血药浓度，从而实现了靶控给药。
现阶段的靶控输注系统主要包括三部分：PC机、药代动力学模型控制程序及输液泵和相关辅助部件。PC机可以输入有关药物和病人资料，其并行接口与输液泵R232接口相连以传输信息。较为突出的输液泵包括STANPUMP（US）和STELPUMP（South Africa）等，它们都可以输注多种静脉麻醉药，且输注误差的绝对值中位数均在20~30%之间。
目前，大多数TCI系统仍处于临床实验阶段，主要原因在于，这些输注设备对输注药物没有进行统一的标准化设置。此外提供TCI的输液泵种类和

安全功能也是有待进一步研究的因素。第一个推向市场的TCI系统是1996年由Kenny等设计的Diprifusor系统。它是将计算机及其控制软件整合到输液泵的中央处理器，从而形成一体化单一输注异丙酚的TCI系统。
临床可以见到两种TCI系统。第一种是由不同部件组成，包括：便携式计算机、导线以及输液泵，主要用于临床研究和教学。第二种是整合式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。遗憾的是，目前商业化的只有用于异丙酚的DiprifusorTCI系统。由于Diprifusor模型与输液泵之间使用电子编码传递信息、而且两个不同的微处理器使用不同的代数模型同时计算，因此TCI系统具有很高的可靠性。尽管市场上可以见到几种不同的输注泵，但是它们都包含有同一个Diprifusor模型且产生同样的临床结果。其不同之处主要体现在用户界面上，例如：靶浓度的选择可以通过键盘或滚轮实现；资料可以以图形或表格形式显示等。
但是，目前Diprifusor仍具有一些缺陷：只能用于异丙酚；不能用于15岁以下儿童；只有一个适于年轻健康成年人的参数可以设定。而用于实验研究的系统则可以用来输注其它静脉麻醉药物，诸如阿片类、咪唑安定、氯胺酮等。它含有较多的药代学模型，可以用于老人或儿童，且能实现效应室的靶控输注。
3. 影响TCI系统性能的因素 计算机预期浓度与实际血药浓度的一致性反映了TCI系统的性能。影响性能的因素包括下列几个方面。
(1) 系统硬件 主要指输液泵的准确性。目前临床上大多数输液泵的机电化设计已经比较完善，并且有多种报警功能如，阻塞、走空，甚至象DIPRIFUSOR能识别专用的预充型注射器等。它们的时间输出误差率为±3~5%；对TCI所要求改变速率的频率（如每隔10~15s改变一次，有的甚至5s改变一次）均能保证输出容量的准确性；因此来源于系统硬件的误差率很小。
(2) 系统软件 主要指药代动力学模型数学化的精度。因为药代模型涉及到极为繁琐的运算，运用计算机模拟运算则可以大大提高精确度，而且目前迅猛发展的计算机处理器已经完全可以精确到位。
(3) 药代动力学的变异性 这是影响TCI系统准确性的最主要来源。包括两个部分：一是所选择的药代模型本身是错误的，表现为，所使用的药代模型（如开放型三室模型）并不能说明药物在机体中的药代学特征，即使运用个体的药代学参数也不能对浓度进行准确的估计。虽然三室模型是TCI系统应用最为广泛的药代模型，但是也有其应用的局限性。如模型假设药物进入房室内即均匀分布，而事实上并非如此

；对输注率高的给药方式如单次给药或快速输入，模型预测的药物浓度偏低。个体的生物学变异性或病人的生理状态的不同均能改变药代学特性，从而导致模型对浓度预测值的误差。二是TCI系统的药代参数只是对群体的平均估计，与个体实际的药代参数之间有着相当的差距。
4. TCI的评价指标
(1) 执行误差（PE）的百分数 PE%=×100 其中Cm为实测血药浓度，Cp为预期血药浓度。
(2) 偏离性（bias） 用执行误差的中位数（MDPE）表示。对于第i个病例：MDPEi=median{PEij，j=1，...Ni} Ni为第I个病历的血样标本总数。MDPE的计算中偏高与偏低的数值互相抵消，所以它代表系统偏离预期浓度的误差。10~20%的偏离性是临床可以接受的范围。
(3) 精确度（precision） 用执行误差绝对值的中位数（MDAPE）来衡量。是所有实测浓度与预期浓度的误差。对于第i个病例：MDAPEi=median{ij，j=1，...Ni} Ni为第i个病例的血样标本总数。其值越小，表明系统的精确度越高。20~30%的精确度是临床可以接受的范围。为了与人们习惯保持一致，有些研究者也将MDAPE称之为"不精确度"（imprecision），其临床意义不变。
(4) 分散度（divergence） 用每小时的APE变化表示，是对一段时间内的PE绝对值（APE）作线性回归的斜率。代表一定时间内的执行效果的稳定性。正值代表测量值与预期值的差距进行性增大，负值表示测量值趋近预期值。
(5) 摆动（wobble） 用中位绝对偏差（MDADPE），即执行误差相对MDPE的偏差绝对值的中位数表示，对于第i个病例：wobble=median{，j=1，...Ni} T它代表执行误差的易变性。
5. TCI临床应用和发展方向 TCI的应用可以为病人快速建立所需要的稳定血药浓度，而麻醉医生也可因此估计药物对病人产生的效果，这点尤其见于T1/2ke0较小的药物。在临床麻醉中，TCI技术可以用于巴比妥类、阿片类、异丙酚、咪唑安定等药物的诱导和麻醉维持。复合双泵给予异丙酚与短效镇痛药，可满意地进行全凭静脉麻醉。TCI迅速实现稳定血药浓度的特点，将有利于进行药效学、药物互相作用的实验研究。将TCI系统输注阿芬太尼应用于术后镇痛，与PCA技术相比，该系统不但同样可以由病人反馈控制，而且提供更为稳定的血药浓度。这对于治疗指数较小的阿片类药物无疑提供了一种更为安全的使用途径。此外还有将TCI系统用于作为病人自控镇静的报道。总之，TCI技术为麻醉医师应用静脉麻醉药提供了类似吸入麻醉药挥发罐的调控手段，使得静脉麻醉的可控性增强且操作简单。
(1) 效应室TCI 尽管麻醉医生在进行全凭静脉麻醉时倾向于使用血药浓度这个概念，但是决定

麻醉药物药理效应的关键因素是其在作用部位（效应室或生物相）的浓度。效应室存在于脑内或脊髓，而目前的实验技术还不能来直接测量其药物浓度。血浆中药物浓度和效应室药物浓度会随着时间延长而趋于平衡，但我们还可以根据药物的效应来估计其在效应室的浓度。同时慢速和快速静脉输注异丙酚，血浆与效应室药物浓度之间的差别与输注速率以及药物在血浆和效应室之间的转运快慢有关。在慢速输注组，血浆与效应室药物浓度差别并不明显，两者的峰值几乎同时出现。
目前测量麻醉药对中枢神经系统影响的最为常用的方法是建立在对EEG分析的基础之上的，诸如BIS(bispectral index)或EP(evoked potential)。BIS 或 EP已经开始用于测定麻醉药物在血浆和效应室达到平衡时间的研究。通过上述方法建立的血药浓度和药物效应的趋势图明确显示了由于血药浓度和效应室浓度差别所引起的效应滞后现象。这种关系对于每一个药物都是存在的。把T1/2ke0应用到多室模型的药代动力学中，则可以据此估计输注过程中任何时间点的效应室药物浓度。最近Struys 等对两种效应室靶控输注装置和血浆靶控的关联性进行了研究。发现效应室靶控输注比血浆靶控能更精确地产生随时间变化的药物效应（BIS值）。
(2) TCI和镇痛 利用TCI技术给予阿片类药物进行术中镇痛已经在许多实验中得到研究。TCI用于镇痛的优势：①快速地获得镇痛所需的血药浓度。②使用T1/2ke0小的药物，确保镇痛效应快速出现。③使用短效药物以避免积累，同时通过维持靶浓度以确保长时间镇痛。④能够快速改变镇痛所需的血药浓度。
阿芬太尼TCI用于重大腹部外科手术的良好临床效果已经得到证实，而舒芬太尼TCI却未能较手工输注显示更加明显的优势，这可能与其血浆和效应室药物平衡时间较长有关（T1/2ke0=5.7min）。最新的芬太尼类制剂，雷米芬太尼，尽管其在TCI应用的报道很少，但因其独特的药理学特性而被视为最理想的可连续输注的阿片类制剂。
术后利用TCI技术来输注镇痛药对病人提供了一个合理的方法来延续术中的镇痛效应。第一个将TCI技术用于术后镇痛的报道是关于对14个接受主动脉手术的病人输注阿芬太尼。阿芬太尼的浓度是以能提供满意的镇痛为标准，同时又不抑制呼吸。浓度的调节是有护士来完成的，每次可以根据病人的需要及实际情况来增加或减低5ng/ml。该用于镇痛的TCI系统平均使用时间为39h，病人在96%的时间内感觉无痛或轻微疼痛。阿芬太尼的平均血药浓度为：71 ng/ml（34~150ng/ml）。此后有许多研究进一步证实了由病人自己来输注阿芬太尼的安全性和有

效性，这有些类似标准的PCA。所有的研究都报道了病人对镇痛的满意率很高。最近有将雷米芬太尼用于病人自行维持的TCI系统，以克服在雷米芬太尼麻醉后病人很早出现疼痛的麻烦。此项研究显示，30例病人在重大矫形手术后平稳过度到早期镇痛，且没有出现呼吸方面的问题。
(3) TCI和镇静 越来越多的情况需要麻醉医生在手术室以外对介入性检查或治疗提供支持，例如对病人提供合适且安全的镇静。Irwin将TCI技术和病人自控镇静技术结合起来进行研究。在该项实验中异丙酚TCI的靶浓度开始于1μg/ml，病人通过一次按压可增加0.2μg/ml，锁定时间为2min，最大允许的靶浓度为3μg/ml。如果病人在6min内没有按压，系统将自动将靶浓度减小0.2μg/ml。平均0.85μg/ml的靶浓度就可以提供满意的镇静效果，但个体间差异很大。曾有研究者用类似上述的病人自控镇静系统，来评价门诊病人术前使用异丙酚的镇静效能。其结果显示，使用上述技术，能够快速有效地降低病人的紧张程度。另一项新近的研究表明：这种病人自控镇静系统并不能保证对所有病人只提供镇静，因此麻醉医生仍然有必要进行仔细的临床观察以确保病人的安全。
因此，将TCI技术和病人自控镇静系统联合使用仍有待进一步的发展，通过对初始血药浓度、单次增加血药浓度、锁定时间以及最大允许靶浓度的调整，在提供足够镇静同时，来完善系统的安全性和灵活性。
(4) TCI在老年和儿童病人中的应用 整合到Diprifusor中的参数主要是源于并适合年青成年人。药代学随年龄增加出现以下变化：中央室容积、体重指数以及代谢清除率降低。输注速率应随着年龄而降低。年龄对ke0值影响不大。但是有些文献对年龄在多大程度上影响效应浓度还存在争议。就阿片类药物而言，人体对阿片药物的敏感性随年龄增高而增强，但是这是源于药代学及药效学两方面的影响。
Diprifusor并没有将年龄作为一个考虑因素，因此老年病人在使用Diprifusor时，诱导、维持及苏醒所需的靶浓度应予以减少。在这类病人，Diprifusor最为突出的优势是减慢诱导速度和易于调控。
目前已有将TCI技术用于儿童的报道。可用的药代模型主要是针对异丙酚和阿芬太尼。儿童的异丙酚药代学有一定改动，主要为增加了体重相关的分布容积和药物的清除率。药代参数的执行性能与成人类似，而所需的输注速率和靶浓度要高于成人。Diprifusor不能用于15岁以下儿童。
6. TCI技术展望 随着计算机和其它生物医学工程的发展，TCI技术将在以下三个方面有所突破和发展。
(1) 药代模型的生理化 高速运算的计算机可以

将人体的房室化更加细致，对多变量的数学模型亦能轻松处理，因而在预测浓度的准确性上将有很大提高。此外，用非房室的药代模型通过多次的迭代运算，也能够通过计算机的升级而改善其准确性。
(2) 输液泵的便携化 正如DIPRIFUSOR将控制软件整合到输液泵中，即免除了携带大量的计算机设备一样，TCI系统的小型化和便携化是其发展的另一个趋势。随着病人自控概念的深入，更加需要实现TCI的便携性。
(3) 控制系统的自动化 设定靶浓度后，TCI能自动达到并维持稳定的靶浓度，但是临床麻醉深度及手术刺激的改变都需要不断调整所设定的靶浓度，目前的TCI系统却不能完成这项工作。如果效应信息能反馈给靶控系统并自动完成浓度的调节，即可形成所谓的闭合环路麻醉（closed-loop control of anesthesia）。效应信息的来源有二：一是药物效应，如用BIS or EP为反馈信息形成闭合环路麻醉。二是药物浓度，目前的浓度监测还不能对静脉麻醉药的血药浓度进行即刻测量。但是随着生化技术的发展，静脉麻醉药有希望象吸入麻醉药那样做到随时监测体内的在线浓度，并通过药物浓度来控制麻醉深度。
三、存在的优缺点
静脉麻醉有许多优点，如诱导迅速、对呼吸道无刺激、病人舒适、苏醒较快、不燃烧、不爆炸、无污染以及操作方便不需要特殊设备。其中无须经气道给药和无污染是跟吸入麻醉相比最为突出的两个优点。但静脉麻醉也一直存在着某些局限性。一些静脉麻醉药对血管及皮下组织有刺激性而引起注射时疼痛。静脉麻醉的可控性也不如吸入麻醉药明显，当药物过量时不能象吸入麻醉药那样通过增加通气方便地纠正而只能等待机体对药物的代谢与排除。不能连续监测体内静脉麻醉药物的血药浓度变化，对麻醉深度的估计往往依赖于病人的临床表现和麻醉医生的用药经验，而缺乏象监测体内吸入麻醉药浓度那样直观的证据。此外，静脉麻醉药的个体差异大、代谢受到肝肾功能影响等因素也使得静脉麻醉在临床使用受到限制。但是近年来，随着一些新型静脉麻醉药物的问世以及给药方法和技术革命性的发展，已经使实施静脉麻醉的安全性和可操作性得到极大的改善。
四、静脉全麻的实施
由于没有任何一种静脉全麻药能够单一满足手术的需要，因此临床上的静脉全麻往往是多种静脉麻醉药的复合使用，而全凭静脉麻醉则是静脉复合麻醉的一个经典代表。所谓"全凭静脉麻醉"（total intravenous anesthesia, TIVA）是指完全采用静脉麻醉药及其辅助药来对病人实施麻醉的方法。此方法诱导迅速、麻醉过程平稳，无污染、苏醒也较快，对于

某些特殊的手术（如肺泡蛋白沉积症的肺灌洗手术）及一些存在严重呼吸系统疾病的患者，TIVA则极大的体现了其固有的优势。TIVA的种类很多，但最为广泛使用的是静脉普鲁卡因复合麻醉。Lundy最早于1940年将普鲁卡因滴入静脉进行全身麻醉，在此后的半个世纪里静脉普鲁卡因复合麻醉应用非常普遍。我国在全麻中应用普鲁卡因开始于1950年，即便是目前静脉普鲁卡因复合麻醉由于操作方便、适应范围广尤其费用低廉而仍旧经常在基层医院使用。但是随着静脉麻醉药物和技术的不断发展，尤其是异丙酚和TCI的出现赋予了TIVA以崭新的意义，而普鲁卡因复合麻醉正逐渐淡出历史舞台。
（一）麻醉前处理
与其它全身麻醉相同，主要包括病人身体与心理的准备，麻醉前评估、麻醉方法的选择、及相应设备的准备和检查，以及合理的麻醉前用药。
（二）麻醉诱导
静脉麻醉诱导适合多数常规麻醉情况（包括吸入性全身麻醉），这特别适合需要快速诱导的病人。
可以利用单次静脉注射麻醉药物来实现，也可利用TCI技术来完成静脉麻醉的诱导。在手术麻醉所产生的各种刺激中，气管插管要高于普通的外科手术，因而麻醉诱导所需要的血药浓度可能会大于术中麻醉维持所需的血药浓度。静注的首剂量可以根据前述负荷剂量公式CTVd峰效应计算，同时还应兼顾病人的实际情况。麻醉医生还熟悉所用药物的峰效时间，这对于麻醉诱导非常重要。例如，异丙酚和芬太尼的峰效时间分别为2.2和3.6分钟，如果按合理的顺序并以适当的间隔注入芬太尼和异丙酚，则能在两药峰效应时进行气管插管从而最大程度的减轻插管时的应激反应。否则，则有可能出现插管时高血压，插管后由于药物的峰效应出现低血压。利用TCI技术实施静脉诱导时应注意根据病人的个体情况选择合适的靶浓度。单独应用异丙酚使50%病人意识消失的靶浓度仅为3.4μg/ml，至5.7μg/ml时则可完成麻醉诱导。联合应用阿片类药物时，上述浓度还可以降低，但如果低于0.8μg/ml，则难以保证足够的麻醉深度。诱导时病人意识消失所需时间随着所选择的靶浓度的增高而减少。
此外，利用静脉麻醉来实施麻醉诱导时还应注意到静脉麻醉本身的一些特点。首先应强调个体化原则。药物的选择和剂量应根据病人的具体情况调整，如体重、年龄、循环状况、术前用药等。如果估计到病人可能有异常反应，可先预注负荷剂量的10~20%，以观察病人的反应。如果很小的实验剂量，病人的意识或呼吸循环系统就出现了明显改变，则应该考虑减少原先所计算出的负荷剂量。观察病人对实验剂量的反

应，应等待足够时间以免出现假阴性结果。其次，对于老年病人或循环时间较慢的病人（如休克、低血容量及心血管疾病等）用药量应减少，且注射应缓慢速度，同时密切监测心血管系统的变化。最后，诱导时一些麻醉药的注射可能会引起局部疼痛，术前或诱导前给予阿片类药或所注射的静脉全麻药里混入利多卡因可以减少疼痛的发生。
（三）麻醉维持
利用麻醉药静脉连续滴入或泵入来维持病人的麻醉，需要包括两方面的剂量，即从中央室消除的药物剂量V1k10CT；并且加上向外周室转运的药物剂量CTV1（k10+k13e-k31t+k12e-k21t），显然这样的计算过于复杂。如果参考Cp50数据，并根据手术刺激强度及每个病人具体情况来调节静脉麻醉药的输注速率，也可以提供相对合理的麻醉维持血药浓度。利用TCI技术，通过靶浓度的设定，可以更加精确和方便的达到上述目的。但此时，麻醉医生应该注意到，由于伤害刺激在术中并非一成不变，因此应根据具体情况（手术的大小、刺激的程度及病人的反应等）选择合适的靶浓度。此外还应强调，预先的主动调节靶浓度以适应即将出现的强刺激比等到出现伤害刺激后才去被动调节其效果要好得多。
麻醉维持时应强调联合用药。完善的麻醉在确保病人生命体征稳定前提下，至少应该做到的意识消失、镇痛完全、肌肉松弛以及自主神经反射的抑制。为了实现这四个目的，显然但靠某一类麻醉药是行不通的，这就需要麻醉药的联合使用。联合用药不仅可以最大限度地体现每类药物的药理作用，而且还可减少各药物的用量及副作用，这也是"平衡麻醉"所倡导的原则。完善的静脉全身麻醉主要涉及到三大类药：一是静脉全麻药，如异丙酚、咪唑安定等；二是麻醉性镇痛药，如芬太尼、度冷丁等阿片类药物；三是骨骼肌松弛药，如去极化肌松药琥珀胆碱及非去极化肌松药维库溴铵、泮库溴铵等。
联合用药时各成分的调节。静脉全麻药合用时可产生明显的协同作用（如异丙酚与咪唑安定），这就要求每种药物的用量应小于单独使用时的达到同样效应的剂量。阿片类药物之间也能产生类似的协同作用，但程度非常小，这可能跟它们都作用于阿片受体有关。应用较低浓度的阿片类药物（类似于术后镇痛），可以明显减少维持麻醉所需的异氟醚和异丙酚浓度。但是当阿片类药物浓度升高至一定程度（如芬太尼3~4ng/ml）时，其减少异氟醚或异丙酚用药量的能力降低。此之谓阿片类药物麻醉作用的封顶效应（ceiling effect）。这就提示在联合用药时，如果芬太尼浓度低于3~4ng/ml，可以通过增加镇痛药物或剂量来保证

足够的麻醉深度，反之，则最好增加镇静催眠药的剂量。维持镇静药与阿片药合理的血药浓度比值，不仅有利于确保麻醉过程的平稳，还能使病人得到最快的恢复。以异丙酚与芬太尼联合应用的互相影响为例。输注60分钟时异丙酚及芬太尼的最佳血药浓度为3.42μg/ml及1.26ng/ml，停药后可在最短时间12.4分钟清醒。偏离这种最佳浓度比例，如异丙酚及芬太尼分别维持在9μg/ml及0.36 ng/ml，虽然也可以达到满意的麻醉深度，但恢复时间却大为延长，达17.8分钟。同样当芬太尼浓度增加，而异丙酚浓度降低时病人的苏醒时间也会延长。当异丙酚与芬太尼实行最佳血药浓度比例时，在不同持续输注点停止后，从麻醉状态到病人清醒，效应室异丙酚浓度降低50~55%，而芬太尼仅降低13~20%。正因为效应室异丙酚浓度减低比芬太尼快，清醒的恢复主要取决于异丙酚浓度的降低。所以麻醉维持中如果需要临时加深麻醉，以增加异丙酚浓度为宜。Vuyk根据药效学之间的互相作用，研究了异丙酚和阿片药物手工输注之间的最佳配伍方式（既维持合适的麻醉深度有保持良好的苏醒过程）见表36－1。
表36-1 异丙酚TCI与阿片类药物手工输注最佳配伍剂量推荐
Infusion scheme Alfentanil
EC50-95
(90~130ng/ml) Fentanyl
EC50-95
(1.1~1.6ng/ml) Sufentayl
EC50-95
(0.14~0.2ng/ml) Remifentanil EC50-95
(4.7~8ng/ml) Induction(30s) 25~35μg/kg 3μg/kg 0.15~0.25μg/kg 1.5~2μg/kg 30 min after
induction 50~72μg/kg·h 1.5~2.5μg/kg·h 0.15~0.22μg/kg·h 13~22μg/kg·h Up to 150 min 30~42μg/kg·h 1.3~2μg/kg·h 12~19μg/kg·h Thereafter 0.7~1.4μg/kg·h Propofol TCI 3.2~4.4μg/ml 3.4~5.4μg/ml 3.3~4.5μg/ml 2.5~2.8μg/ml Recovery 12~37min 13~56min 13~35min 7~11min
（四）麻醉恢复
静脉麻醉后，病人苏醒时间与中央室（血浆）麻醉药的浓度密切相关。对于单次注入的药物，其血药浓度的降低主要取决于药物的分布半衰期和清除半衰期。如硫喷妥钠，单次注入后由于其快速地自中央室向外周室分布，血药浓度从高峰很快下降，但是较慢的清除半衰期及药物从外周室向中央室的再分布，使得其血药浓度在较长时间仍维持于较高水平，这也是硫喷妥钠不适合静脉麻醉维持的原因。按等效剂量单次注入给药，恢复快慢的顺序为：异丙酚、依托咪酯、硫喷妥钠、咪唑安定、氯胺酮。
对于较长时间持续输注麻醉药物，其血药浓度下降的快慢则不仅取决于分布半衰期和清除半衰期，还与其外周室是否迟钝有关。长时间输注，外周室药物已经逐渐充满并不断向血浆中释放，这就是考虑外周室会影响到病人苏醒的原因。在长时间应用后，异丙酚比硫喷妥钠的临床恢复快，不仅是因为异丙

酚的清除半衰期远小于硫喷妥钠，而且是前者存在容量巨大且迟钝的周边室。显然要考虑上述三方面的因素才能估计病人的苏醒时间对于临床麻醉工作仍显得有些复杂，引入静脉麻醉药物的持续输注即时半衰期概念将使问题得到简单化。药物的持续输注即时半衰期越小，其血药浓度下降也就越快，病人苏醒也就越迅速。一个具有较长清除半衰期的静脉麻醉药物可能具有较短的持续输注即时半衰期。可见，药物在体内消除一半与血药浓度（或中央室药物浓度）下降一半的含义并不相同，这一点对于估计病人的苏醒时间非常重要。结合静脉麻醉药的即时血药浓度（如TCI时的靶浓度）以及病人清醒时可以耐受该药的浓度，再根据持续输注即时半衰期便可估计病人的苏醒时间。
良好的恢复除了迅速，还应没有副作用，并尚存足够的镇痛作用。异丙酚恢复期副作用最少。氯胺酮及依托咪酯麻醉后，苏醒期常出现躁动，咪唑安定可以较好地减少这些副作用，但使得恢复延迟。氟哌啶可能会增加恶梦的发生率。病人在恢复期出现躁动首先应该排除缺氧、二氧化碳蓄积、伤口痛及肌松药残余；如果使用了吸入麻醉药还应考虑其洗出是否彻底。


第2节 吸入全麻技术
吸入麻醉是指挥发性麻醉药或麻醉气体经呼吸系统吸收入血，抑制中枢神经系统而产生的全身麻醉的方法。在麻醉史上吸入麻醉是应用最早的麻醉方法，而在今天吸入麻醉已经发展成为实施全身麻醉的主要方法。吸入麻醉药在体内代谢、分解少，大部分以原形从肺排除体外，因此吸入麻醉具有较高的可控性、安全性及有效性。按照流量大小和使用的回路不同，吸入麻醉有不同的分类方式。鉴于本书已有专门章节进行相关阐述，本节只将涉及一些基本原理和概念，而着重介绍低流量麻醉技术并简介紧闭回路麻醉的一些问题。
一、基础原理
（一）基本原理和概念
1. 肺泡气最低有效浓度（MAC） 指在一个大气压下，使50%的病人或动物对伤害刺激（如外科切皮）不再产生体动反应时呼气末潮气（相当于肺泡气）内该麻醉药的浓度。不同吸入麻醉药具有不同的MAC值，MAC越小，表示该麻醉药的效能越强。各药物MAC之间呈数学的"相加"性质。如吸入0.6MACN2O（约60%浓度），同时合用0.7MAC（约1.2%浓度）的安氟醚，则总的麻醉强度为1.3MAC。此外临床许多因素影响着MAC的变化。
2. 血/气分配系数（λB/G） 是指在正常体温条件下吸入麻醉药在血和气两相中达到平衡时的浓度比值。λB/G与吸入麻醉药的可控性有密切关系。λB/G越小，表明麻醉药在血中的溶解度越低，则其在肺泡、血液及

中枢神经系统中分压才会迅速上升或下降因而具有更高的可控性。
3. 吸入麻醉药浓度的调控 现代麻醉机的挥发罐多在麻醉回路外，麻醉药由新鲜气流带入回路，再经回路的吸气支进入病人肺泡。一般认为在经过一定时间的平衡后，肺泡的麻醉药浓度可以反映脑内麻醉药的分压，从而在一定程度上反映麻醉深度。

吸入麻醉药浓度（Fi）=
重吸入流量=分钟通气量-新鲜气流量
将上述公式合并、整理，则
Fi=+呼气末麻醉药浓度
由上可知，在不改变病人的分钟通气量时，改变麻醉深度（加深或减浅）的方法为：①增加或减少挥发罐开启浓度；②增加新鲜气流量。
4. 时间常数 是指在一个固定容积的气体浓度，用另外的气体去改变其浓度所需要的时间，时间常数（min）=容积（ml）/流量（ml/min）。时间常数是反映容积内气体被替换比例的常数，该常数的时间值往往取决于气体流量的大小。容积内的气体已经有62.3%被进入的气体所占据的时间称之谓1个时间常数，当达到3个时间常数时，容积内已有95%的气体被新鲜气体混合占据，即可以看作完成吸入麻醉诱导时的洗入过程（washin）。在吸入麻醉诱导时，要建立有效的肺泡气麻醉药浓度，这就首先要将麻醉机回路的空间以及全肺容量的空间都达到所需要的麻醉药浓度。此时的时间常数公式为：
时间常数=
由此可见，诱导时新鲜气流量越大、麻醉药λB/G越小、组织吸收量越少的麻醉方式，其时间常数值越小，完成诱导时洗入过程的时间也就越短。
5. 麻醉药摄取量的计算
(1) 时间平方根法则（square-root-of-time rule） 吸入全麻药经肺泡向血液转运的摄取过程受三项因素影响，即麻醉药的溶解度（λB/G）、心输出量（CO）及吸入全麻药肺泡血药浓度和静脉血药浓度的分压差。一般情况下，麻醉药的摄取量等于上述三者的乘积。因ED95相当于1.3MAC，则为了达到脑麻醉所需要的动脉血麻醉气体量[动脉血中麻醉气体浓度（Ca）×心输出量（CO）]=1.3MAC×λB/G×CO。在此基础上可计算出麻醉t分钟后的麻醉气体摄取率（Q( ．)tan）与时间（t）平方根的反比呈线形关系。即Q( ．)tan =Ca×CO×。t时间麻醉药摄取的累计量为摄取率的积分：Q( ．)an=Ca×CO×dt=2Ca×CO×+C。初期条件时（t=0时累计量为0），C=0，因此t时间的累计为2Ca×CO×。所以，吸入麻醉药摄取量Q( ．)an，即在既定的时间间隔（时间的平方根）之间，摄取的麻醉药气体量是相等的，这个规律称为时间平方根法则。这个相同的摄取量，也即t=1时的累计量Q( ．)an=2Ca×CO，称之为单位剂量（unit dose）。当合用N2O

时，所需的吸入性麻醉药浓度为1.3MAC减去N2O所产生的MAC值（X%N2O），即此时吸入性麻醉药的摄取量为：Q( ．)an=2（1.3- X%N2O）MAC×λB/G×CO×。以上是吸入麻醉药维持剂量的计算方法。紧闭回路麻醉开始时应予以诱导量（预充剂量）使血液和通气系统达到预计的麻醉药浓度，其中，通气系统容量=麻醉回路容积+功能残气量（FRC）。诱导量=动脉预充量+通气预充量=1.3MAC×λB/G×CO+100×1.3MAC。
(2) 利用肺泡气浓度（Fa）、吸入气浓度（Fi）及肺泡通气量计算 由于肺功能残气量（FRC）的气体稀释作用，体内麻醉气体的摄取是在FRC完成洗入过程之后，从零逐渐增加并达到高峰，然后随着时间减少。Fa/Fi在气体吸入初期的快速上升并不代表体内麻醉药的大量摄取，相反应该以1-Fa/Fi（摄取分数）来表示机体的麻醉药摄取量。
因此，麻醉气体摄取量= Fi×（1-Fa/Fi）×肺泡通气量（ml/min）
本方法主要是根据摄取分数来计算麻醉药摄取量，这与经典的时间平方根法则不同。摄取分数从实用出发为缺少麻醉气体浓度监测时提供了给药的定量依据。从理论上看，这两种计算方法的结果会有一定差距，但是这种差距之大是否影响到麻醉效果，还有待进一步研究证实。
6. 由挥发性麻醉药气体量计算其液体量 由时间平方根法则计算出机体所需的麻醉药量为蒸汽剂量，在进行紧闭回路麻醉时需要将液态的麻醉药直接注入环路内，因此有必要将吸入麻醉药的挥发蒸汽量换算成液体剂量。根据气态方程：
1ml液态麻醉药产生气体（ml）=×22.4×1000××
因此，所需液态麻醉药剂量（ml）=
7. 体重kg3/4法则（Brody公式） 由于机体代谢与体重相关，因此根据体重kg3/4法则可以获得一些机体参数的近似值。在安静状态条件下机体
每分钟氧耗量（VO2）=体重3/4×10(ml/min)
每分钟CO2产生量（VCO2）=体重3/4×8(ml/min)
心输出量（CO）=体重3/4×2(dl/min)
每分钟肺泡通气量（VA）=体重3/4×160(ml/min)
（二）吸入全麻药的药代动力学
1. 吸入麻醉药的摄取与分布 吸入麻醉药在肺泡被吸收后经血液循环带入中枢神经系统，作用于一些关键部位产生全麻作用，所以吸入麻醉药在脑中的分压（相当于浓度）就非常重要。脑组织中吸入麻醉药分压受到以下5个方面因素的影响：①麻醉药的吸入浓度；②麻醉药在肺内的分布；③麻醉药跨肺泡膜扩散到肺毛细血管内血液的过程；④循环系统的功能状态；⑤经血脑屏障向脑细胞内的扩散状态。从生理角度来讲，麻醉气体跨过肺泡膜和血脑屏障向肺毛细血管和脑细胞扩散是一个顺浓度差的被动弥散过程，应完

全遵守Fick'原理。故其扩散速度为：（P1-P2）×DAK/X，P1，P2分别代表肺泡膜/血脑屏障两侧麻醉药的气体分压；D为弥散常数；A代表肺泡膜/血脑屏障与麻醉药接触的总面积；K为麻醉药所固有的溶解系数；X为肺泡膜/血脑屏障的厚度。因此Fick'原理强调麻醉药气体弥散对浓度的依赖性，而气体的摄取主要取决于CO的大小。CO增加，带进体内的麻醉药量多，呼出麻醉药浓度减少；反之，CO降低，血流对肺泡麻醉药的摄取降低，呼出麻醉药浓度增加。因此麻醉医生可以通过调节麻醉药物的吸入浓度来有效的控制其跨肺泡膜的摄取；但同时应注意，吸入麻醉药浓度过高会抑制心肌使CO降低反而降低了麻醉药的跨肺泡膜摄取。
2. 吸入麻醉药的排除 吸入麻醉药除一小部分被代谢，极少量经手术创面、皮肤排除外，大部分以原形经肺排除。其肺排除量与该麻醉药的脂肪/血分配系数成反比。皮下脂肪有储存吸入麻醉药的作用，但还没有明显的证据表明这可导致病人的苏醒延迟。麻醉苏醒的过程就是麻醉药的排除过程，与麻醉诱导过程相反：组织血液肺泡呼出气。各种麻醉药排除时的肺泡浓度曲线与诱导时的肺泡浓度上升曲线是完全相反的。苏醒（药物排除）的快慢主要取决于血管丰富组织的组织/血溶解度、血/气溶解度、CO、新鲜气流量和肺泡通气量。因此目前常用的吸入麻醉药在高新鲜气流量通气时，大部分都会在6~10分钟内降至苏醒浓度以下。
二、吸入麻醉方式分类
（一） 按麻醉通气系统分
根据呼吸气体与空气接触方式、重复吸入程度以及有无二氧化碳吸收装置，吸入麻醉可以分为开放法、半开放法、半紧闭法及紧闭法四种（见表36-2）。
表36-2 吸入麻醉按通气系统分类极其特点
与回路外空气的关系
吸气 呼气 与呼出气的关系 钠石
灰罐 气体 实际应用 开放法 空气进入 排向空气 无重复吸入 无 空气 麻醉面罩 半开放法 部分空气进入 全部排向空气 无重复吸入 无 空气 Mapleson系统 半紧闭法 无空气进入 部分排向空气 部分重复吸入 有 O2/N2O 循环/来回式系统 紧闭法 无接触 无接触 全部重复吸入 有 O2/N2O 循环/来回式系统
（二）按新鲜气流量分
紧闭循环系统新鲜气流量的分类，到目前为止尚无统一标准。比较具有说服力的是Aldrete提出的2.5倍数法则。该分类标准根据Brody公式将新鲜气流量分为低流量、中等流量和高流量。2.5倍数法则：首先根据Brody公式计算出机体每分钟氧耗量，即维持紧闭循环麻醉时所需要新鲜气体的基础流量为10×体重3/4(ml/min)，若氧流量低于此值，则病人可能缺氧；乘以2.5，即2.5倍基础流

量为紧闭循环的高限或低流量的低限。如果在此基础上再乘以2.5倍，即2.5×2.5倍基础流量定为低流量的高限或中等流量的低限；依次类推，可以得出中等流量的高限或高流量的低限为2.5×2.5×2.5倍基础流量。但在实际的临床工作中，如果进行是非紧闭回路麻醉，一般无须如此复杂的计算。通常将1L/min以上的新鲜气流量称为中、高流量；而低于1L/min的新鲜气流量称为低流量。因此，低流量麻醉（low flow anesthesia）：新鲜气体流量为1L/min（50%O2和50%N2O）；最低流量麻醉（minimal flow anesthesia）：新鲜气体流量为0.5L/min（60%O2和40%N2O）；紧闭回路麻醉（closed system anesthesia）：新鲜气体流量和麻醉药量与机体的摄取量和需要量相等，通常为流量小于0.2~0.25L/min。
三、低流量吸入麻醉
随着吸入麻醉越来越广泛地应用于临床，减少环境污染和节省麻醉药的问题日益受到重视。麻醉药的消耗与麻醉方式、新鲜气流量和麻醉持续的时间有关。过去多采用高流量无重复吸入麻醉，虽然该方法可以保持麻醉药吸入浓度的稳定，但是其显著增加了麻醉药的用量，同时还增加了污染环境的程度。鉴于此，现代麻醉吸入麻醉基本以低流量重复吸入麻醉为主。
（一）低流量吸入麻醉的技术设备要求
1. 供气系统 N2O闭锁和缺氧报警装置是必须的。
2. 气体流量计 麻醉机必须能进行精确的气体流量测量，一般要求流量的最低范围达50~100ml/min，每一刻度为50ml，并定期检测其准确性。
3. 挥发罐 要求在高流量和低流量下其输出浓度与摄定浓度一致，特别是在低流量时，其输出的气体量要达到要求。
4. 麻醉系统 ①密闭性：低流量麻醉对系统密闭性要求比较高，但系统内部压力为20cmH2O时，气体的泄露应小于100ml/min。②新鲜气体的效率：新鲜气体的利用效率随着新鲜气体流量的增加而减小。在紧闭回路系统，新鲜气体的利用效率可达100%，而在高流量范围仅达70%。此外新鲜气体的利用效率还与系统的几何布局有关，即它与气体输入气道和余气排出活瓣的相对位置和气流的机械特性有关。
5. 二氧化碳吸收装置 二氧化碳吸收器在低流量麻醉时是必须的。
6. 呼吸器 建议使用上升型的呼吸机风箱，这可以及时发现漏气。
（二）低流量麻醉的实施
低流量麻醉操作简单，易于掌握，对于麻醉机性能要求不高，但推荐术中监测吸入O2浓度，呼吸末CO2浓度以及挥发性麻醉气体浓度。
术前用药同一般的麻醉前用药。低流量麻醉实施前，必须用高流量氧气去填充肺泡功能残气量和呼吸回路。通常残气量为3000ml，回路容量为6000ml，如果以6L/ml

的高流量氧气去吸氧去氮，则时间常数为1.5分钟，那么经过4.5分钟可以认为肺泡和回路内都充满了氧气。麻醉诱导，可采用静脉快速诱导法，插入气管导管后，给套囊充气。吸入麻醉开始时先予以较高流量的新鲜气体5L/min，其中O2∶N2O为2∶3（L/min）。10~15min后将新鲜气流量降低至1L/min（其中O2∶N2O为1∶1）。在1~2小时后，将新鲜气流量成分改为0.6L/minO2∶0.4L/minN2O。术中可以根据肺泡气麻醉药浓度及手术需要调节挥发罐的刻度。
低流量麻醉时O2浓度的变化是最引人关注的问题。Folders认为，引起麻醉系统中O2浓度下降的原因来自于三方面：①新鲜气体成分不变而流量减小时；②新鲜气体流量不变而N2O浓度增加时；③成分和流量都不变而麻醉时间的延长。经过大量的临床研究证明，以这种方法来实施低流量麻醉，吸入气体中氧浓度从未低于30%，因此有学者认为并不需要监测氧浓度。
（三）低流量麻醉的安全性
1. 技术先决条件不充分导致的风险
(1) 缺氧 老式的麻醉机、技术条件差、气体的计量装置达不到要求、低流量段计量不准以及麻醉机存在泄露都有可能导致病人的缺氧。此外，在低流量范围内，如果呼吸系统对新鲜气体的利用率很差会导致意想不到的吸入氧浓度的下降。
(2) 通气缺氧和呼吸模式的变化 严重的气体泄露会在系统中导致容量不足，形成呼吸容量减少，有时会改变呼吸模式，因此对进行低流量麻醉的机器应予以定期的检修。常规麻醉机的主要不足在于呼吸容量与新鲜气体容量之间存在联系，即新鲜气体容量减少时，呼吸容量也随之减少。在临床上，新鲜气体容量从4.4L/min减少到0.5L/min时，在正常体重的成年病人，其分钟通气量平均减少500~600ml。但在通常的临床工作中，大部分病人只是让通气正常化而已（因为临床大多有过度通气）。另外，呼吸容量的减少可以通过连续监测呼吸容量发现并加以纠正。回路漏气可造成通气不足有时会形成变压呼吸。但这些都可以通过检测发现并能够能迅速纠正。
(3) 二氧化碳蓄积 有效的清除二氧化碳，是（半）紧闭法麻醉必不可少的条件，这特别见于进行低流量麻醉时。但钠石灰失效时，系统中的二氧化碳会迅速上升，因此在进行低流量麻醉时应连续监测呼吸末二氧化碳浓度。
(4) 吸入麻醉药的意外超剂量 因为挥发性麻醉药的计算与新鲜气体容量有关，挥发罐的输出有一定限制，使得在严重错误淤滞的情况下，也不会出现迅速上升而超剂量。尤其在低流量麻醉时，时间常数很大，所以麻醉药浓度改变非常缓慢。在临床上，只要认真观察，就能很早发现

浓度变化，所以不存在因重复吸入的增加而导致吸入麻醉药的超剂量。但是如果在调节为高流量时忘记将挥发罐的刻度减小，就有可能出现超剂量。
2. 直接由减少新鲜气体容量导致的风险：外来气体的聚集
(1) 氮气 在人体和肺部存在的氮气容量为2.7升。高流量新鲜气体在吸氧去氮时在15~20分钟内可排出氮气2升，剩余者只能缓慢从灌注少的组织中缓慢释放。在有效去氮后关闭麻醉系统，1小时后氮气浓度大于3~10%。长时间最低流量麻醉，系统内氮气可达15%，但只要排除了缺氧，氮气聚集就不会产生危险。
(2) 丙酮 丙酮产生于有利脂肪酸变为氧化脂肪酸的代谢中。研究发现，用紧闭回路异氟醚麻醉6小时，体内丙酮的浓度可增加50mg/ml，个别情况下高达200mg/ml。当血中丙酮浓度高于100mg/ml时，会导致苏醒延迟，并可能增加术后呕吐发生率。丙酮气体易溶解于水和脂肪，但不能用高流量气体、短时间排冲而降低其浓度。因此对于失代偿的糖尿病病人麻醉时，新鲜气流量不得低于1L/min。
(3) 乙烯醇 酗酒病人体内存在高浓度的乙烯醇，同丙酮一样，它的浓度几乎不可能用短时间、断续的冲洗来降低，因此此类病人麻醉时新鲜气流量不得低于1L/min。
(4) 一氧化碳 正常情况下，一氧化碳的产生很少。吸烟者、溶血病人、贫血、紫质症以及输血的病人，尤其在供血者吸烟的情况下，要估计到系统内一氧化碳浓度可能增加，可增加流量短时间冲洗。
(5) 挥发性麻醉药的降解产物、甲烷、氢气 在低流量其浓度都可能升高，但没有实际意义。
（四）低流量麻醉的优点
减少手术室污染,节约吸入麻醉药。保持湿度和温度，由于吸入气体的温度和湿度高，起到保持体温、减少隐性失水量及保护肺的作用。紧闭式麻醉病人肺与麻醉机回路成为一体，肺内气体的摄入量直接反映在回路容积上从而增加了对病人情况的了解。例如麻醉减浅时，肌张力增加，胸廓顺应性下降，肺内容量减少，使回路内气体量增加，压力增高。当肺顺应性发生变化时，回路内容积也发生相应改变。另外，当支气管痉挛或气道阻塞时，气囊和回路内容积增加、压力增高。通过对病人情况变化的了解，指导诊断、处理和合理用药。此外低流量麻醉还有利于发现回路内故障，如麻醉机中回路脱落，可立即发现气囊突然变小，回路内压力降低。
（五）低流量麻醉的缺点
由吸入麻醉药浓度（Fi）公式可知，新鲜气体流量在浓度调控中占有主要作用，因此低流量麻醉时其麻醉深度不易改变。钠石灰的利用率增加，有可能引起二氧化碳蓄积。其它的一些