TCI基础知识讲解
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• 随药物输注持续时间的延长而增大 • 在多房室模型时能很好地描述机体对药物的
处置速度
持续输注瞬时半衰期
药代动力学参数—表观分布容积
• 分布容积（Vd） • 药物进入机体后，以不同浓度分布于各组织中。为
了药代动力学计算方便，设想药物均匀地分布在体 液中，该体液的容量称为表观分布容积（Apparent Volume of Distribution, Vd）。 • 影响分布容积的因素：药物脂溶性；药物血浆蛋白 结合率；药物分子大小，解离度及病人体积大小等 个体因素。
TCI 分类
• 根据靶控环路的不同
– 开放环路：无反馈装置，由麻醉师根据临床需要 设定目标浓度；
– 闭合环路CL-TCI：通过反馈信号（如BP、HR、 BIS）自动调节给药系统。
TCI具体步骤
• 开始靶控输注 • 麻醉过程中根据具体情况随时调节靶控浓度 • 手术结束前选择适当的时机停止靶控输注
血浆浓度控制输注
• 以药物的血浆浓度为靶控目标的输注方法 • 开始给予一定的负荷量，当血浆计算浓度达
到预定的靶浓度时即维持在这一浓度 • 效应室浓度逐渐升高，将较血浆浓度迟滞一
定时间，最终与血浆浓度平衡一致
血浆浓度控制输注特点
• 适合于t1/2keo小的药物，这样平衡时间较短 ；而对于t1/2keo大的药物则会造成平衡时间 长而导致诱导慢
0.1
0.01
0
60
120 180
240 300
360 420 480
输注结束后时间 (min)
丙泊酚持续输注后药代学
稳态下丙泊酚血药浓度 (ug/ml) (Mean+SE)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
3
6
9
输注速度（mg/kg/h)
Diprifusor/TCI软件的药代动力学参数
V1 中央室容积 K1o 从中央室排出的速率常数 Keo 从效应室排出的速率常数 各室间分布速率常数
K12 K21 K13 K31
228 ml kg -1 0.119 min -1 0.26 min -1
0.114 min -1 0.055 min -1 0.0419 min -1 0.0033 min -1
TCI 系统性能的影响因素
• 系统硬件
– 输注泵的准确性
• 系统软件
– 药代动力学模型数学化的精度
• 药代动力学的变异性
– 年龄、体重、疾患（肝肾功能衰竭、低蛋白血症 、高脂蛋白血症、微循环灌注不足等）
• 药物间相互作用
四、TCI 的临床应用
TCI 分类
• 根据靶控目标的不同
– 血浆靶控输注：t1/2keo小，宜选择血浆浓度为靶 浓度
– 效应室靶控输注：以效应室浓度为靶浓度，起效 快，但是血药浓度的高峰可能会影响血流动力学 。t1/2keo大，宜选择效应室浓度为靶浓度。
3.5-5.3 ug/ml
– 心脏病人或ASA Ⅲ-Ⅳ
2.8-3.4 ug/ml
– 年龄>55岁
3.5 ug/ml
– 术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低
丙泊酚TCI的实施
• 苏醒
– 睁眼
1 – 1.5 ug/ml
– 定向力恢复 <1.2 ug/ml
– 清醒浓度与输注时间有关，时间越长，清醒时血 浆浓度越高，而效应室浓度相同。
– 无术前药
4-8 ug/ml
– 有术前药
2-6 ug/ml
• 年龄
– 20岁后，每10岁靶浓度下降0.24 ug/ml
丙泊酚TCI的实施
麻醉维持
• 靶浓度通常设定在 3-6 ug/ml ，常规辅助镇痛药
– 小手术
1.5-4.5 ug/ml
– 大手术
3-6 ug/ml
• 不同人群推荐维持用靶浓度
– ASAⅠ-Ⅱ
三、TCI 药代学原理
静脉麻醉药物在体内的过程
• 分布（Distribution）
– 药物进入体内后即向全身分布，在血液与各组织 器官之间达到动态平衡，可分为一室模型、二室 模型和三室模型。
• 清除（Elimination）
– 多数药物由肝脏代谢后其代谢产物经肾脏排出。 消除方式有零级动力学和一级动力学两种方式
三室药代动力学模型
药物的速率常数和半衰期
• 速率常数用字母 k 表示，指单位时间内药物被清除 的百分比
• 半衰期一般指血浆半衰期，即血浆药物浓度降低一 半所需要的时间
• 半衰期为一常数，与初始浓度无关 • 半衰期分类
– 分布半衰期 t1/2α – 清除半衰期 t1/2β
持续输注瞬时半衰期理论
• 长期以来，人们习惯于以药物清除半衰期(t1/2β)来预 测持续输注后的苏醒时间
浓度 (ug/ml)
Keo与效应室浓度的变化—TCI
5
4
3
t1/2Ke0 = 1min
t1/2Ke0 = 5min
红线为血浆药物浓度 黄线为效应室药物浓度
2
1
t1/2Ke0 = 10min
0
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
时间(min)
可以看出，不管Keo的值是多少，均可维持稳定的血药浓度，按 需调节麻醉深度，并保持血浆浓度和效应室浓度的平衡。
三室模型中的表观分布容积（Vd）
• 总表观分布容积 VT = V1＋V2＋V3 • 当药物在中央室和周边室的分配达到平衡时，则得
出稳态表观分布容积（Vdss） • 进行一个无限长的输注后，各个室的稳态药物浓度
变成相等，三室容积总和就是总稳态表观分布容积 （Vdss）
药物的作用部位
• 临床上发现药物作用的滞后现象，即药物的血浆浓 度达到峰值时，药物的效应并未达到最大。
苏醒 1.6-2.9
6
咪唑安定 0.14-0.6 0.25-0.35
0.05-0.08
依托咪酯
0.31-0.5
0.2-0.3
氯胺酮
0.6
1.2
1.0
1.6
丙泊酚量效关系示意
抗呕吐作用 抗瘙痒作用
镇静作用
抗癫痫作用
麻醉作用
0
0.5
1
5
10
丙泊酚的血药浓度（g/ml）
丙泊酚TCI的实施
麻醉诱导
• 术前药
静脉给药方法的比较
持续静脉输注比多次重复静脉注射更加优越：
• 血药浓度稳定，无“峰-谷”现象 • 停药后苏醒更加迅速 • 药物用量减少，节约费用
静脉给药方法的比较
多次重复注射
持续输注
治疗窗
TCI的优点
• 提示血药浓度（参考值），控制麻醉深度 • 根据手术刺激大小，快速准确调节血药浓度
，维持麻醉平稳 • 中断给药后，能自动迅速维持稳定血药浓度 • 根据预计苏醒时间停药，确保及时苏醒
Keo与效应室浓度的变化——单次注射
15 10
5 0
0
t1/2Ke0 = 1 min t1/2Ke0 = 5 min
红线为血浆药物浓度 黄线为效应室药物浓度
t1/2Ke0 = 10 min
30
60
90
120
时间(min)
可以看出，不管Keo的值是多少，模型基本相同，血药浓度几乎在瞬间达 到峰值，然后平稳下降；效应部位的药物浓度逐渐增加，直至与下降中 的血药浓度相等，之后效应部位也开始下降。
• 适合于年老体弱的患者 • 因其负荷量较小，循环波动较小
效应室浓度控制输注
• 以药物的效应室浓度为靶控目标的输注方法 • 给予负荷量后暂时停止输注，当血浆浓度与
效应室浓度达到平衡一致时再开始维持输注
效应室浓度控制输注特点
• 适合于t1/2keo大的药物以及年轻体健的患者 • 与血浆靶控相比，使用同一药物时平衡时间
• 1991年，Shafer发现停止持续输注后药物浓度的下降 速度与持续输注的时间有关
• 1992年，Hughes提出持续输注瞬时半衰期（Context - Sensitive Half Time; t1/2cs）的概念
持续输注瞬时半衰期
• 指停止持续输注药物后，中央室药物浓度下 降50%所需的时间
靶控输注的原则及注意事项
• 靶控装置具有自动补偿功能（即换药后可以自动补充 换药期间的药量），不需要手动追加或增大靶浓度
• 手术结束前根据手术进程和药物的t1/2cs选择停止输 注的时机，不宜过早
• 注意静脉通路的通畅和注射泵的工作状态，一旦静脉 阻塞或注射泵有故障，病人会发生术中知晓
谢谢！
短、诱导快 • 负荷量较大而使循环波动较大，不适浓度参考(ug/ml)
药物名称
丙泊酚 丙泊酚+芬太
尼1ng/ml 丙泊酚+芬太
尼2ng/ml 硫喷妥钠
意识消失 Cp50 3.3
15.6
意识消失 Cp95
5.4
切皮Cp50 切皮Cp95
15.2
27.4
5.2
2.7 39.8
• 血液并非药物的作用部位，药物的作用部位被称为 “效应室” 。因此, Sheiner等提出效应室的概念。
• Keo是效应室药物清除的速率常数
t1/2Keo = 0.693/keo，是血浆和效应室药物浓度平衡达一半 的时间。 Keo越大，t1/2Keo 越短，药物起效越快。
浓度 (ug/ lm )
给药后时间（小时）
丙泊酚持续输注后药代学
10
平均丙泊酚浓度 (µg/ml)
1
1 0
9 mg/kg/h 6 mg/kg/h 3 mg/kg/h
15
30
45
60
75
90
105 120
开始输注后时间 (min)
丙泊酚持续输注后药代学
10
1
9 mg/kg/h 6 mg/kg/h 3 mg/kg/h
平均丙泊酚浓度 (µg/ml)
TCI基本知识
内容简介
• TCI概述 • TCI的优点 • TCI药代学原理 • TCI临床应用
一、TCI 概述
Diprifusor / TCI 泵的组成
• 药物：得普利麻预充注射器(Pre-Filled Syringe)，
带有识别标记。
• 输注系统：内装有Diprifusor软件的输注泵
Graseby 3500泵
二、TCI 的优点
静脉给药方法
• 单次静脉注射 • 重复静脉注射 • 持续静脉输注
– 按一定量和速度用微量泵持续输注 – 靶浓度控制静脉输注（TCI）
• 快速输入一定量药物，使之迅速“充满”中央室，随后 计算药物在房室间的分布、代谢和消除量，并通过与计 算机相连的注射泵补充之，以维持需要的血药浓度。
丙泊酚的药代学特征
• 高脂溶性、高代谢率 • 起效迅速、代谢清除迅速、全身清除率高 • 主要在肝脏被代谢成无活性的代谢产物，由
尿排出 • 分布广泛、 药物分布符合三室模型 • 适合持续静脉输注、TCI
丙泊酚单次注射后的药代学
平均丙泊酚血药浓度 (µg/ml)
10
分布
1
代谢
清醒浓度
0.1
终末相
0.01 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
处置速度
持续输注瞬时半衰期
药代动力学参数—表观分布容积
• 分布容积（Vd） • 药物进入机体后，以不同浓度分布于各组织中。为
了药代动力学计算方便，设想药物均匀地分布在体 液中，该体液的容量称为表观分布容积（Apparent Volume of Distribution, Vd）。 • 影响分布容积的因素：药物脂溶性；药物血浆蛋白 结合率；药物分子大小，解离度及病人体积大小等 个体因素。
TCI 分类
• 根据靶控环路的不同
– 开放环路：无反馈装置，由麻醉师根据临床需要 设定目标浓度；
– 闭合环路CL-TCI：通过反馈信号（如BP、HR、 BIS）自动调节给药系统。
TCI具体步骤
• 开始靶控输注 • 麻醉过程中根据具体情况随时调节靶控浓度 • 手术结束前选择适当的时机停止靶控输注
血浆浓度控制输注
• 以药物的血浆浓度为靶控目标的输注方法 • 开始给予一定的负荷量，当血浆计算浓度达
到预定的靶浓度时即维持在这一浓度 • 效应室浓度逐渐升高，将较血浆浓度迟滞一
定时间，最终与血浆浓度平衡一致
血浆浓度控制输注特点
• 适合于t1/2keo小的药物，这样平衡时间较短 ；而对于t1/2keo大的药物则会造成平衡时间 长而导致诱导慢
0.1
0.01
0
60
120 180
240 300
360 420 480
输注结束后时间 (min)
丙泊酚持续输注后药代学
稳态下丙泊酚血药浓度 (ug/ml) (Mean+SE)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
3
6
9
输注速度（mg/kg/h)
Diprifusor/TCI软件的药代动力学参数
V1 中央室容积 K1o 从中央室排出的速率常数 Keo 从效应室排出的速率常数 各室间分布速率常数
K12 K21 K13 K31
228 ml kg -1 0.119 min -1 0.26 min -1
0.114 min -1 0.055 min -1 0.0419 min -1 0.0033 min -1
TCI 系统性能的影响因素
• 系统硬件
– 输注泵的准确性
• 系统软件
– 药代动力学模型数学化的精度
• 药代动力学的变异性
– 年龄、体重、疾患（肝肾功能衰竭、低蛋白血症 、高脂蛋白血症、微循环灌注不足等）
• 药物间相互作用
四、TCI 的临床应用
TCI 分类
• 根据靶控目标的不同
– 血浆靶控输注：t1/2keo小，宜选择血浆浓度为靶 浓度
– 效应室靶控输注：以效应室浓度为靶浓度，起效 快，但是血药浓度的高峰可能会影响血流动力学 。t1/2keo大，宜选择效应室浓度为靶浓度。
3.5-5.3 ug/ml
– 心脏病人或ASA Ⅲ-Ⅳ
2.8-3.4 ug/ml
– 年龄>55岁
3.5 ug/ml
– 术中如合用其它麻醉药，靶浓度应降低
丙泊酚TCI的实施
• 苏醒
– 睁眼
1 – 1.5 ug/ml
– 定向力恢复 <1.2 ug/ml
– 清醒浓度与输注时间有关，时间越长，清醒时血 浆浓度越高，而效应室浓度相同。
– 无术前药
4-8 ug/ml
– 有术前药
2-6 ug/ml
• 年龄
– 20岁后，每10岁靶浓度下降0.24 ug/ml
丙泊酚TCI的实施
麻醉维持
• 靶浓度通常设定在 3-6 ug/ml ，常规辅助镇痛药
– 小手术
1.5-4.5 ug/ml
– 大手术
3-6 ug/ml
• 不同人群推荐维持用靶浓度
– ASAⅠ-Ⅱ
三、TCI 药代学原理
静脉麻醉药物在体内的过程
• 分布（Distribution）
– 药物进入体内后即向全身分布，在血液与各组织 器官之间达到动态平衡，可分为一室模型、二室 模型和三室模型。
• 清除（Elimination）
– 多数药物由肝脏代谢后其代谢产物经肾脏排出。 消除方式有零级动力学和一级动力学两种方式
三室药代动力学模型
药物的速率常数和半衰期
• 速率常数用字母 k 表示，指单位时间内药物被清除 的百分比
• 半衰期一般指血浆半衰期，即血浆药物浓度降低一 半所需要的时间
• 半衰期为一常数，与初始浓度无关 • 半衰期分类
– 分布半衰期 t1/2α – 清除半衰期 t1/2β
持续输注瞬时半衰期理论
• 长期以来，人们习惯于以药物清除半衰期(t1/2β)来预 测持续输注后的苏醒时间
浓度 (ug/ml)
Keo与效应室浓度的变化—TCI
5
4
3
t1/2Ke0 = 1min
t1/2Ke0 = 5min
红线为血浆药物浓度 黄线为效应室药物浓度
2
1
t1/2Ke0 = 10min
0
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
时间(min)
可以看出，不管Keo的值是多少，均可维持稳定的血药浓度，按 需调节麻醉深度，并保持血浆浓度和效应室浓度的平衡。
三室模型中的表观分布容积（Vd）
• 总表观分布容积 VT = V1＋V2＋V3 • 当药物在中央室和周边室的分配达到平衡时，则得
出稳态表观分布容积（Vdss） • 进行一个无限长的输注后，各个室的稳态药物浓度
变成相等，三室容积总和就是总稳态表观分布容积 （Vdss）
药物的作用部位
• 临床上发现药物作用的滞后现象，即药物的血浆浓 度达到峰值时，药物的效应并未达到最大。
苏醒 1.6-2.9
6
咪唑安定 0.14-0.6 0.25-0.35
0.05-0.08
依托咪酯
0.31-0.5
0.2-0.3
氯胺酮
0.6
1.2
1.0
1.6
丙泊酚量效关系示意
抗呕吐作用 抗瘙痒作用
镇静作用
抗癫痫作用
麻醉作用
0
0.5
1
5
10
丙泊酚的血药浓度（g/ml）
丙泊酚TCI的实施
麻醉诱导
• 术前药
静脉给药方法的比较
持续静脉输注比多次重复静脉注射更加优越：
• 血药浓度稳定，无“峰-谷”现象 • 停药后苏醒更加迅速 • 药物用量减少，节约费用
静脉给药方法的比较
多次重复注射
持续输注
治疗窗
TCI的优点
• 提示血药浓度（参考值），控制麻醉深度 • 根据手术刺激大小，快速准确调节血药浓度
，维持麻醉平稳 • 中断给药后，能自动迅速维持稳定血药浓度 • 根据预计苏醒时间停药，确保及时苏醒
Keo与效应室浓度的变化——单次注射
15 10
5 0
0
t1/2Ke0 = 1 min t1/2Ke0 = 5 min
红线为血浆药物浓度 黄线为效应室药物浓度
t1/2Ke0 = 10 min
30
60
90
120
时间(min)
可以看出，不管Keo的值是多少，模型基本相同，血药浓度几乎在瞬间达 到峰值，然后平稳下降；效应部位的药物浓度逐渐增加，直至与下降中 的血药浓度相等，之后效应部位也开始下降。
• 适合于年老体弱的患者 • 因其负荷量较小，循环波动较小
效应室浓度控制输注
• 以药物的效应室浓度为靶控目标的输注方法 • 给予负荷量后暂时停止输注，当血浆浓度与
效应室浓度达到平衡一致时再开始维持输注
效应室浓度控制输注特点
• 适合于t1/2keo大的药物以及年轻体健的患者 • 与血浆靶控相比，使用同一药物时平衡时间
• 1991年，Shafer发现停止持续输注后药物浓度的下降 速度与持续输注的时间有关
• 1992年，Hughes提出持续输注瞬时半衰期（Context - Sensitive Half Time; t1/2cs）的概念
持续输注瞬时半衰期
• 指停止持续输注药物后，中央室药物浓度下 降50%所需的时间
靶控输注的原则及注意事项
• 靶控装置具有自动补偿功能（即换药后可以自动补充 换药期间的药量），不需要手动追加或增大靶浓度
• 手术结束前根据手术进程和药物的t1/2cs选择停止输 注的时机，不宜过早
• 注意静脉通路的通畅和注射泵的工作状态，一旦静脉 阻塞或注射泵有故障，病人会发生术中知晓
谢谢！
短、诱导快 • 负荷量较大而使循环波动较大，不适浓度参考(ug/ml)
药物名称
丙泊酚 丙泊酚+芬太
尼1ng/ml 丙泊酚+芬太
尼2ng/ml 硫喷妥钠
意识消失 Cp50 3.3
15.6
意识消失 Cp95
5.4
切皮Cp50 切皮Cp95
15.2
27.4
5.2
2.7 39.8
• 血液并非药物的作用部位，药物的作用部位被称为 “效应室” 。因此, Sheiner等提出效应室的概念。
• Keo是效应室药物清除的速率常数
t1/2Keo = 0.693/keo，是血浆和效应室药物浓度平衡达一半 的时间。 Keo越大，t1/2Keo 越短，药物起效越快。
浓度 (ug/ lm )
给药后时间（小时）
丙泊酚持续输注后药代学
10
平均丙泊酚浓度 (µg/ml)
1
1 0
9 mg/kg/h 6 mg/kg/h 3 mg/kg/h
15
30
45
60
75
90
105 120
开始输注后时间 (min)
丙泊酚持续输注后药代学
10
1
9 mg/kg/h 6 mg/kg/h 3 mg/kg/h
平均丙泊酚浓度 (µg/ml)
TCI基本知识
内容简介
• TCI概述 • TCI的优点 • TCI药代学原理 • TCI临床应用
一、TCI 概述
Diprifusor / TCI 泵的组成
• 药物：得普利麻预充注射器(Pre-Filled Syringe)，
带有识别标记。
• 输注系统：内装有Diprifusor软件的输注泵
Graseby 3500泵
二、TCI 的优点
静脉给药方法
• 单次静脉注射 • 重复静脉注射 • 持续静脉输注
– 按一定量和速度用微量泵持续输注 – 靶浓度控制静脉输注（TCI）
• 快速输入一定量药物，使之迅速“充满”中央室，随后 计算药物在房室间的分布、代谢和消除量，并通过与计 算机相连的注射泵补充之，以维持需要的血药浓度。
丙泊酚的药代学特征
• 高脂溶性、高代谢率 • 起效迅速、代谢清除迅速、全身清除率高 • 主要在肝脏被代谢成无活性的代谢产物，由
尿排出 • 分布广泛、 药物分布符合三室模型 • 适合持续静脉输注、TCI
丙泊酚单次注射后的药代学
平均丙泊酚血药浓度 (µg/ml)
10
分布
1
代谢
清醒浓度
0.1
终末相
0.01 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24