心脏直视手术中双频指数闭环异氟醚给药

闭环麻醉输送系统的基本组成部分是：(1) 受控系统——患者； (2) 测量麻醉深度的受控变量，(3) 用户指定的该变量的设定点，(4) 执行器，包括将受控变量的测量值转换为特定动作或执行器引导控制变量更接近目标变量。

在拟议的研究中，控制变量将是 BIS。 控制致动器是获得专利 (2158/DEL/2007) 的基于药效学-药代动力学模型的适应性输注系统，称为“改进的麻醉剂输送系统 (IAADS)”。 与 PENTIUM 2 或更高处理器个人计算机 (2 GHz) 兼容的 IBM 用于实施控制算法，提供用户界面并通过串行端口 (RS 232) 与输液系统（Pilot-C，Frasenius，法国）进行控制通信和 Datex 生命体征监测仪。 我们将使用带有二氧化碳吸收器和上升风箱的 Avance 呼吸机（Datex Ohmeda，软件版本 5.0）来提供恒定容积通气。 回路中可接受的泄漏量将减少到 ≤ 150 ml min-1，这是在测试肺通气期间确定的。 研究期间将使用低新鲜气体流量。 异氟醚将使用 Pilot C Infusion 泵（Fresenius vial SA, France）通过带有 100 cm 长聚乙烯管（Vygon，印度）的 20 ml Plastipak（聚乙烯 BD）注射器注入循环系统的呼气肢。 输液泵规定的体积精度为 ±2%。

在获得书面知情同意后，患者将被随机分配（通过使用计算机生成的随机数的封闭信封技术）到两组之一 - 手动和自动。 研究者将在手术过程中出现，仅用于数据收集目的，不会参与麻醉的实施。 所有患者将根据机构方案在手术前一天晚上和手术当天早上接受 5-10 毫克口服地西泮作为术前用药。 将患者转移到手术台后，患者将开始使用生理盐水 100 毫升/小时（1-2 毫升/公斤/小时）。 将开始常规生理监测（脉搏血氧仪、心电图、无创血压监测）。 BIS（Bispectral index）将通过一次性传感器（Aspect medical system Inc. MA USA）贴在患者的额头上。 患者将在诱导前接受 0.15 mg/kg 的硫酸吗啡，每份 3-5 mg，在此期间将插入留置动脉插管、中央静脉导管和肺动脉导管（如果认为有必要）。

诱导前，患者应在三分钟内接受芬太尼 3μg/kg。 在自动模式下，IAADS会根据患者的体重、风险状态和目标BIS值自动计算和滴定初始和后续丙泊酚输注速率，所有病例将设定为50，范围为40-60。 手动组丙泊酚输注速度由主治麻醉师根据患者体重确定，目标BIS为50，力求BIS维持在40-60之间。 意识丧失 (LOC) 后，患者将接受 0.1mg/kg 维库溴铵并在 4 分钟后插管。

确定气管插管的正确位置后，将关闭循环系统。 在对照组中，将以预定速率开始向圆圈的呼气肢输注异氟醚。 回路中的异氟醚浓度将在 10 分钟内逐渐增加，以达到指定的 BIS 值。 在异氟烷麻醉期间，患者将使用 100% 氧气进行通气。 新鲜气流将以 500ml/min 开始，通风将被设置为保持 30-35 mmHg 的呼气末 CO2 浓度。 如果由于波纹管未完全填充而确定新鲜气体流量不足，则流量将逐渐增加 100 毫升/分钟，直到最大 1000 毫升/分钟。 如果仍然存在泄漏，则将放弃该研究并为患者提供更高流量的通气。 因此，患者将维持注射到回路的呼气肢中的异氟醚。 在切开皮肤、胸骨切开术和开始体外循环 (CPB) 之前，将以 1μg/kg/hr 的芬太尼输注和 1μg/kg 的进一步推注维持镇痛。 持续输注维库溴铵 50μg/kg/hr 可维持肌肉松弛。 诱导 30 分钟后，将抽取动脉样本以获得血气、活化凝血时间 (ACT) 和血糖的基线值。 患者将接受 3 mg/kg 肝素的推注，以将 ACT 提高到 480s 以上。 在较低值的情况下，将根据公牛和同事对肝素的剂量反应曲线进一步输注肝素。

手动组，确认气管插管位置后，关闭循环系统，开始1000ml/min的新鲜气流。 异氟醚吸入麻醉剂将由 Fluotech 7 蒸发器 (Datex ohmeda) 提供。 初始刻度盘设置将从 3% 开始，5 分钟后，流量将降至 500 毫升/分钟，麻醉师将滴定异氟醚浓度以维持 BIS 为 50。 刻度盘设置将增加或减少以保持 BIS 为 50，蒸发器刻度盘设置更改的次数将被记录下来。 协议的其余部分将类似于上述计算机控制组。

CPB开始后，每半小时测定一次动脉血气、ACT和血糖。 在整个搭桥期间，动脉 O2 分压将保持在 300-400 mmHg，ACT >480s 和血糖 <180mg/dl。 成功完成体外循环后，肝素将与硫酸鱼精蛋白拮抗。

在平均动脉压超过基线的 25% 或心率超过 100 次/分钟或基线的 25% 的发作期间，镇痛将补充芬太尼 1μg/kg。 BIS < 50 的持续性高血压或心动过速，开始输注硝酸甘油并滴定以控制血压；将给予艾司洛尔（高达 0.5mg/kg IV）以控制心率 (HR)。 类似地，如果在正常血容量的情况下平均动脉压下降到低于基线的 25%，则最初将以 0.5μg/kg 的剂量推注去氧肾上腺素。 对于累积去氧肾上腺素剂量为 2μg/kg 后的持续性低血压，将开始多巴胺输注并滴定以将 MAP 维持在基线的 25% 以内。 同样，如果 HR 降低至 <45 次/分钟，则在排除其他可治疗原因后，将给予硫酸阿托品（10μg/kg IV 推注）。

在 CPB 期间，患者将转为异丙酚输注，因为 CPB 期间输送新鲜气体的设备需要大的新鲜气体流量，而循环系统目前无法实现。 MAP 将保持在 50-80 mmHg 之间，任何偏离这些限制的情况都应使用去氧肾上腺素推注或硝普钠输注进行治疗。 异丙酚将在计算机控制组中按照 IAADS 进行给药，在手动组中手动给药以维持 BIS 为 50。

CPB 结束后五分钟，患者将转回异氟醚。 在电脑控制组中，设定BIS的回路浓度要在10分钟以上才能达到。 在手动控制组中，刻度盘设置将从 3% 开始，并根据 BIS 进行滴定。 在 CPB 开始之前，新鲜气体流量将保持在相同的速率。

在皮肤闭合结束时，停止使用异氟醚、芬太尼和维库溴铵并终止研究方案。 患者将转移到异丙酚输注以进行术后镇静，并将转移到麻醉后护理室，而不会拮抗肌肉松弛剂以进行选择性机械通气。 患者将在符合拔管标准的情况下被拔管。 术后 24 小时内将持续监测所有患者的血流动力学稳定性和血气维持情况。 患者将接受由 Brice 及其同事修改并由 Nordstrom 描述的结构化访谈以提高意识；从麻醉后监护室出院时，手术后第二天和大约一周后。