本文由郭章伯和吳慶堂醫師撰寫，格主感佩他們推展TCI手術麻醉的的努力，特此致謝。

1.基本學理和藥理
    傳統的注射幫浦(pump)所控制的是藥物注射的速度和劑量，也就是控制單位時間內進入病人體內的藥物量，但是每個病人的身高、體重、年齡及性別皆不同。例如：相同的劑量對年輕人與老人的反應就截然不同。因此在傳統的注射幫浦，麻醉醫師和護理人員必須對藥物的公式必須記的很清楚，否則容易劑量過量或劑量不足，造成甦醒延遲或術中覺醒。然而，即使是在同一病人身上，同樣的單位時間的注射劑量，因藥物累積的關係，不同的時間對同一病人的反應也不同。例如：吳先生接受6 mg/kg/hr的propofol持續注射，4 hrs後的腦中和血中濃度會高於2 hrs的，故造成甦醒時間延長。所以，以前才會認為全靜脈麻醉只適合於短時間之麻醉。且以相同的注射速度（例如6 mg/kg/hr），血漿內藥物的濃度卻可能不斷增加，但實際的腦中濃度卻無從得知。
    雖然多數藥物只要控制其血漿濃度，即可獲得預期的穩定的血漿濃度和藥物效應，但在臨床實際用藥治療中，存在著病人較大的個體差異，用藥劑量常隨病患的年齡、性別、體重以及病理生理等因素而有所差異。為達到病患個體化治療和迅速調控預期的血漿濃度，因而有利用電腦技術輔助調控輸注系統(computer assistant continuous infusion; CACI)的產生。CACI是將電腦界面與注射幫浦、監視器連接而組成，透過注射程式設計，來達到控制輸注幫浦速度。由於許多因素會影響CACI的精確度，因此透過對硬體系統精度的測定、藥物動力學、藥效學等參數的選擇，並結合病人病理生理數據的測定，可以做到預期幫浦輸出的液體體積與實際輸出的液體體積基本吻合，在反覆測試實驗的基礎上，實現了電腦輔助輸注的目的，從而使臨床麻醉用藥達到了較為滿意的境地。而所謂BET輸注方案（bolus-elimination and transfer; BET）便是透過藥物動力學的計算，即藥物給予負荷量(loading dose)後，藥物迅速達到預期血漿濃度，再以恆速輸注，使藥物的攝取保持連續性，以維持麻醉，並按照藥物的藥效動力學特點，逐漸降低輸注速率，以利術後能及時甦醒(1)。
    不同於傳統的注射幫浦，TCI結合了藥物動力學、藥效學及電腦計算程式(CACI及BET系統)，控制的是”體內濃度”，而非”注射速度”。TCI從人體中實際測得藥物濃度，由各年齡、性別、身高、體重等相關性，得到了藥物動力學數據，並被編製而成不同的程式軟體(如Schnider和Marsh程式)，由計算得到的程式來控制注射幫浦的輸注速度與劑量，以達到臨床所需要的血漿濃度(Cp, plasma of concentration)和作用濃度(Ce, effect of concentration)，此即所謂“標的濃度(target concentration)”。在輸入病人基本資料(如身高、體重、年齡、性別等)後，可選定所使用藥物之標的濃度，內建的微電腦會根據所輸入病人資料進行計算，並給予該患者最適宜的負荷量(loading dose)和維持量(maintenance dose)，並以秒為單位對輸注幫浦注射速度進行隨時調整。在注射負荷量時，速度會較快以期在最短時間內達到標的濃度；在到達標的濃度後，TCI機器會自動調整降低注射速度，保持我們設定標的濃度的恆定。TCI機器根據藥物的藥物動力學參數和已輸注的藥物劑量，可用來計算各時點的預期血漿濃度。電腦預期的血漿濃度作為一種回饋效應，進入系統再構成下一步的藥物輸注速率。TCI常以10s的間隔改變輸注速率，以保持標的血漿藥物濃度的恆定，此即為TCI的基本概念與原理。簡單的說，當醫師將病人之基本資料輸入並設定好標的濃度後，TCI機器先以零級速度(固定速度)輸入一定的藥物劑量，使之迅速“充滿”患者身體中央腔室(大血管分佈處)，隨後微電腦計算藥物在體內不同組織間的分佈量和代謝率，持續給予維持恆定濃度所需的藥物劑量。臨床操作時根據病人的實際反應和不同手術刺激強度，隨時調節血漿濃度或作用濃度。升高標的濃度時，微電腦會增加注射的劑量；而降低標的濃度時則停止輸注，直至濃度衰減至設定值為止。   
    在選擇Cp或Ce時，應選用合適的程式(Schnider或Marsh mode)，不同的程式可能設計的給藥模式具有些許差別，例如，Marsh mode只考慮病人之體重，而Schnider model考慮病人之身體質量(body mass index, BMI)和年紀。所以，相同的病人設定相同的標的濃度，Marsh mode比Schnider model給予之負荷量和維持量較多。所以，身體狀況差和年紀大的病人，如設定Marsh mode可能會超量，引起較多的不良反應。計算機程式是根據藥物動力學參數編寫，但由於藥物動力學、藥效學及生理狀態等方面有個體差異，要達到100%的準確性是不可能的。雖然標的濃度與實際測定濃度之間存在誤差，但畢竟還存在高度的平行關係，且臨床上我們是以病人的反應為主要依據，再加上藥物裝置的機器還是同樣的TCI機器，誤差就可以忽略。而不論是Schnider 或Marsh的程式設計，當初皆以歐美的高加索人為數據獲得來源，而東西方人種的不同，對藥物反應也有其不同。所以，唯有我們收集自己國人的資料才能設計出適合我們自己東方人的程式。
    TCI已廣泛應用於全身麻醉，一般可分為兩大類，即開放回路式和閉合回路式(1,2)。前者由麻醉醫師根據臨床的各種需求來調節藥物的目標濃度（Cp或Ce）濃度，達到控制和維持麻醉在適當的深度；後者透過自動回饋來調節藥物的目標濃度（Cp或Ce）濃度，達到相同的目的，但受限於目前技術的限制，尚不成熟。
2. 臨床應用和展望
在三軍總醫院，以TCI執行全靜脈麻醉已被廣泛運用於開刀房中各種麻醉手術，甚至最複雜的肝臟移植及心臟手術亦有非常好的麻醉品質(3)。
    以TCI機器進行麻醉誘導和維持的優點，在於誘導時血行動力學平穩，對於一般情況差的病人，還可以採用階梯濃度誘導，雖然誘導時間延長但血行動力學更加平穩(4,5)。TCI維持麻醉，可以方便地根據手術刺激強度調節給藥量，來加深或減淺麻醉，可以做到心中有依據，從根本上扭轉了靜脈給藥全憑經驗或感覺的局面。基於病人實際或預期的反應，我們設定目標濃度，而輸注系統能迅速給藥，以達到預期血中濃度，並按要求自動控制加以維持；另外，當麻醉藥物在血中濃度達到滿足時，藥液輸注速度自動調節，無需再去人工調控，省去人力計算輸注速度時間與成本，因而使靜脈麻醉更方便準確，更易於調控。TCI系統操作簡便，已與吸入麻醉劑之全身麻醉實施相似，麻醉醫師可按手術刺激調節需要的濃度(Cp或Ce)；可避免血中濃度過高，並維持循環平穩，減少呼吸抑制。臨床試驗證實，TCI的操作優於人工控制輸注幫浦(syringe pump)(5,6)、且甦醒較快(7)。在台灣以TCI執行全靜脈麻醉，除麻醉藥費教經濟(8,9) (.病人甦醒較穩定(10)、心情較佳(11)、較少噁心、嘔吐(12)外，另ㄧ個好處是甦醒的時間是可以預測的(13,14)，縱使是在長時間手術亦然。
    開刀房外的麻醉，如醫學美容、內視鏡檢及牙科麻醉則刻正努力推動中。於牙科門診處置的鎮靜麻醉，藥物的使用希望愈簡單愈好，也就是越短效的半衰期對病人意識的恢復室越有幫助，例如propofol。使用單一種藥物的，可以比較準確地預計藥效，但對於複合用藥則難以預計，複合用藥可以產生協同，相加和拮抗的藥效學改變。TCI技術提供我們運用複合藥效的利器，它可以達到和維持鎮靜、鎮痛藥物在血漿或效應室的恆定濃度，以達效果最佳及不良反應最少，這是其他方法不能做到的。一般而言，以propofol 作為TCI牙科門診處置的鎮靜麻醉藥物，具有良好的鎮靜效果，並且有快速恢復及降低術後噁心、嘔吐的優點。在國內，由於種種因素，牙科麻醉一直強調在局部麻醉的應用，如果是較大的牙科手術則被送至手術室進行全身麻醉。至於鎮靜麻醉(sedation anesthesia)在一般牙科的應用則少之又少。然而，大家幾乎都有看過牙醫不舒服的經驗。在國外，牙科門診鎮靜麻醉也越來越普遍。在醫療的進步TCI的發明之下，鎮靜麻醉的方法越來越簡單，或許以後看牙醫不再是一個恐怖的經驗了。然而，鎮靜麻醉畢竟是麻醉的一種，雖然有TCI機器的輔助大大增加安全性，然而對病人仍有一定的風險，因此所有的執行醫師並須受過良好的訓練，對呼吸道的處理要有一定的能力與了解，並且在所有實施鎮靜診療的場所，應設置氧氣及插管設備等呼吸道急救設備，才能讓病人得到很舒服的就醫環境與經驗並避免”一覺不起”的夢靨!
雖然使用TCI機器，可以增加預測Propofol 的準確性，然而世界上每個人對藥物的生理反應皆不同，所有TCI 程式皆是以少數病人統計的結果。而propofol 除了有作用快恢復期短的特性，還有一特點是會從肺部排出。在2007年(15)，德國的Cyrill Hornuss醫師團隊利用病人吐氣來測量病人體內的propofol濃度。此濃度是病人實際的濃度，比以程式預測來的要更準確。這讓所有的臨床醫師可以在第一時間更加正確的掌握病人實際的狀況。在未來，病人自我控制鎮靜麻醉也將會是一趨勢(16)。
3. 小結
麻醉醫師應該具備各種麻醉專業技能力並與時俱進以提供及滿足不同外科醫師與病人之需求，並以病人及外科醫師之反應為依據，做適當之調整。個人覺得以TCI執行全靜脈麻醉包含鎮靜止痛與全身麻醉是未來之趨勢，不僅可以促進病人舒適程度也可以減少溫室效應，實是功德ㄧ件。
 
參考文獻
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