剂量效应（精选七篇）
剂量效应 篇1
关键词：运算放大器,管脚短接,剂量率,电离总剂量效应
0 引言
运算放大器具有良好的线性和高电流驱动能力, 广泛应用于空间系统中。然而, 由于空间电离辐射环境的存在, 导致运算放大器的性能发生退化, 从而严重降低电子系统的可靠性。近年来, 虽然国内对运算放大器的辐射效应已进行了一些研究[1,2,3], 但大都针对于国外产品, 且未涉及各管脚短接等特殊偏置条件。
本文选用某型号国产运算放大器, 在不同偏置条件和不同剂量率条件下进行电离总剂量效应研究。
1 实验
对某型号国产双极型双路高压运算放大器进行了电离总剂量试验, 其内部包含两路通用高速高增益运放, 功能是对模拟电压信号进行线性放大。试验样品为同型号同批次产品。辐照总剂量为100 krad (si) , 剂量率选用50 rad (si) /s, 0.1 rad (si) /s和0.01 rad (si) /s, 其中在新疆理化所钴60伽马射线源上进行50 rad (si) /s和0.1 rad (si) /s剂量率条件下的试验, 在上海计量院钴60伽马射线源上进行0.01 rad (si) /s剂量率条件下的试验。辐照后电参数测试采用移位测试方法, 移位参数测量时间不超过1 h。辐照前后的主要测试电参数有输入失调电压 (Vio) 、输入偏置电流 (Iib) 、输入失调电流 (Ios) 和开环增益 (AV) 等。在运算放大器各管脚短接 (不加电) 和正常加电工作状态下, 各选择4只样品, 在50 rad (si) /s剂量率条件下辐照到100 krad (si) 总剂量, 并对主要电参数进行测试。
在运算放大器正常加电工作状态下, 各选择4只样品, 在50 rad (si) /s, 0.1 rad (si) /s和0.01 rad (si) /s剂量率条件下, 分别辐照到总剂量100 krad (si) , 并对主要电参数进行测试。
2 试验结果分析
2.1 不同偏置条件
在运算放大器各管脚短接 (不加电) 和正常加电工作状态下, 各选择4只样品, 在50 rad (si) /s剂量率条件下辐照到100 krad (si) 总剂量, 并对主要电参数进行测试。图1中, (a) 为运算放大器各管脚短接 (不加电) 示意图, (b) 为正常加电工作状态示意图。
令电参数变化百分比为⊿, ⊿= (辐照后参数值-辐照前参数值) ÷辐照前参数值。先计算每只样品辐照前后的各电参数变化百分比, 再对4只样品的各电参数变化百分比求平均值, 数据如表1和表2所示。
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从表1和表2中看到, 在各管脚短接和正常加电条件下, 经过辐照后的各试验样品, 其输入偏置电流 (Iib) 均呈现增长趋势, 开环增益 (AV) 均呈现降低趋势。其余主要电参数也呈现出不同程度变化。
令增强因子[4,5]为E, E=⊿短接/⊿正常加电, 结果如图2所示。从图2中看出, 在50 rad (si) /s剂量率条件下, 辐照到100 krad (si) 总剂量时, 运算放大器的绝大部分电参数的E值大于1, 即在各管脚短接条件下的变化量大于正常加电条件下的变化量, 最大差异可达8倍。相对于正常加电条件, 运算放大器各管脚短接偏置条件是相对恶劣的一种偏置条件。
2.2 不同剂量率条件
在运算放大器正常加电工作状态下, 各选择4只样品, 在50 rad (si) /s、0.1 rad (si) /s和0.01 rad (si) /s剂量率条件下, 分别辐照到100 krad (si) 总剂量, 并对主要电参数进行测试。
同样, 令参数变化百分比为⊿, ⊿= (辐照后参数值-辐照前参数值) ÷辐照前参数值。先计算每只样品辐照前后的各电参数变化百分比, 再对4只样品的各电参数变化百分比求平均值。数据如表3和表4所示。
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由表3、表4得, 在0.1 rad (si) /s和0.01 rad (si) /s剂量率条件下, 经过辐照后的各试验样品, 其输入偏置电流均呈现增长趋势, 开环增益均呈现降低趋势。其余主要电参数也呈现出不同程度变化。
令E (增强因子) =⊿低剂量率/⊿剂量率, 计算结果如图3和图4所示。
由图3可以看到, 在0.1 rad (si) /s剂量率条件下辐照到100 krad (si) 总剂量时, 所有测试参数的E值均<1, 表明辐照到100 krad (si) 总剂量时, 在0.1 rad (si) /s剂量率条件下引起的辐射损伤小于50 rad (si) /s剂量率条件下引起的辐射损伤。由图4可以看到, 在0.01 rad (si) /s剂量率条件下辐照到100 krad (si) 总剂量时, 所有测试参数E值均大于1且小于1.5, 表明辐照到总剂量100 krad (si) 时, 在0.01 rad (si) /s剂量率条件下引起的辐射损伤稍大于50 rad (si) /s剂量率条件下引起的辐射损伤, 运算放大器具有潜在的低剂量率增强效应[6]。
3 结论
在不同偏置条件和不同剂量率条件下, 对某型号国产运算放大器进行了电离总剂量效应研究。将运算放大器各管脚短接 (不加电) 和正常加电工作状态下的试验结果进行了对比。试验结果表明, 相对于正常加电条件, 各管脚短接是相对恶劣的一种偏置条件。将运算放大器在不同剂量率条件下的试验结果进行了比对。试验结果表明, 在0.01 rad (si) /s剂量率条件下辐照到100 krad (si) 总剂量时, 运算放大器具有潜在的低剂量率增强效应。
参考文献
[1]PEASE R L.Total ionizing dose effects in bipolar devices and circuits[J].IEEE Transactions on Nuclear Science, 2003, 50 (3) :539-551.
[2]TITUS J L, EMILY D, KRIEG J F, et al.Enhanced low dose rate sensitivity (ELDRS) of linear circuits in a space environment[J].IEEE Transactions on Nuclear Science, 1999, 46 (6) :1608-1615.
[3]郑玉展, 陆妩, 任迪远, 等.双极运算放大器辐射损伤效应研究[J].核技术, 2008, 31 (4) :270-274.
[4]JOHNSTON A H, SWIFT G M, RAX B G.Total dose effects in conventional bipolar transistors and linear integrated circuits[J].IEEE Transactions on Nuclear Science, 1994, 41 (6) :2427-2436.
[5]HJALMARSON H P, PEASE R L, WITCZAK S C, et al.Mechanisms for radiation dose-rate sensitivity of bipolar transistors[J].IEEE Transactions on Nuclear Science, 2003, 50 (6) :1901-1909.
剂量效应 篇2
关键词 油菜；硼肥；施肥时期；施肥量；增产效应
中图分类号S565.4 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）09-0-02
兴盛镇常年小春播种面积0.08万hm2，其中油菜333.33 hm2，占40%强，且连年递增。与油菜面积逐年增长成反比的是单位面积产量不升反降（2006年107 kg/667 m2、2014年74 kg/667 m2），成为制约油菜产业效益发挥的主导因素。
导致兴盛镇油菜667 m2产持续走低的原因是多方面的，主要原因高产技术不到位，表现在“弱苗迟栽、密度不够、施肥不当、没有管水”四个方面，尤其突出的是不施硼肥。
硼是油菜最为重要的微量元素之一，当土壤中有效硼低于0.3 mg/kg时即出现缺硼症状“花而不实”。据土壤微量元素测定，兴盛镇平均含硼仅0.21 mg/kg，缺硼成为了油菜低产突出原因。
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.1.1 简单对比试验
面积0.16 hm2，每处理0.013 kg/hm2，相邻种植；以排灌沟为保护行。
1.1.2 试验水平
底肥3个水平0、7.5 kg/hm2、15 kg/hm2。
根外追肥4个水平，0、0.1%、0.3%、0.5%（蕾薹期、初花期各喷一次同样浓度的硼肥）。
1.1.3 试验材料及栽培技术
硼肥：油菜专用硼砂。栽培技术：执行油菜高产栽培技术规程，其中施硼按照试验设计进行。
2 结果与分析
2.1 试验结果
各处理的详情，小区产量单收、单晒，称质量，折合667 m2产量，按降序排列，见表1。
2.2 初步分析
处理12产量最高，折合产量109 kg/667 m2，比对照高94 kg/667 m2，高15 kg/667 m2，增16%。即便不施底肥，根外追施0.1%的硼肥，如处理2，亦能比对照增产6%左右。
处理1产量最低，折合产量94 kg/667 m2，比对当年全镇平均水平照高78 kg/667 m2，高16 kg/667 m2，增20.5%。试验证明，在不施硼的情况下，只要规范运用培育壮苗、合理密植、科学施肥、花期灌溉的轻简技术，增产幅度就能达到20%以上。
3 结论与讨论
将试验结果集成，制订本方案。
土地选择：以两季田为主。选用良种：以德油杂为主，备种300 g/hm2。培育壮苗：选蔬菜地作苗床，每0.2 hm2栽本田1 hm2，施腐熟渣泥肥150 kg、过磷酸钙30 kg、碳酸氢铵10 kg，将两种化肥拌匀，均匀欠入10 cm床土层；9月上旬末、中旬初，将300 g种子稀播、匀播于0.2 hm2苗床，用细土盖种；出苗后一叶疏、二叶间、三叶定苗。开沟排湿：水稻收获后1周内开好三沟。化学除草：栽前7 d用20%一把火除草。重施底肥：有机肥3 750 kg/hm2、碳酸氢铵600 kg/hm2、过磷酸钙450 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硼肥15 kg/hm2。免耕移栽：选取壮苗，按3.5万株/hm2定植。追施肥料：一是重施开盘肥，冬至前7 d内有机肥1 000 kg/hm2、碳酸氢铵30 kg/hm2、过磷酸钙10kg/hm2；二是酌施蕾薹肥，二、三类苗，施有机肥500 kg/hm2、碳酸氢铵10kg/hm2。所有油菜田喷施0.2%硼肥；三是根外追肥，开花初期喷施1%尿素+0.2%硼肥，隔7 d再施1次；角果成熟初期喷施1%尿素+2%磷酸二氢钾溶液，每7 d/次，共2～3次。综防病虫：好力克按规定剂量，抽薹期、初花期各一次治菌核病。吡虫啉按规定剂量治蚜虫兼防病毒病。花期灌水：农历二月是油菜初花期，亦是水分临界期，充分利用黑龙滩水库春灌时机，向两季田灌1次跑马水；最好向厢沟内注满水，待自然落干即可。
2014年9月起，在五星、新安、水源3个村的5个小组示范《兴盛镇2015年油菜轻简栽培技术方案》，总面积4.15 hm2，平均产1 719 kg/hm2，比全镇平均水平（1 245 kg/hm2）高474 kg/hm2，增38%。
剂量效应 篇3
关键词：数学模型,有机溶剂浓度,健康损害效应
有机溶剂具有毒性,这种毒性随着浓度的增高而加大。因此,各国政府都制定了职业接触限值(occupational,exposure limit,OEL)。中国各省的疾病预防控制中心职业卫生部门承担着职业病危害因素的检测和评价任务,检测的结果显示,一部分作业环境浓度超出职业接触限值,极少数的作业环境浓度超出职业接触限值几倍,十几倍,甚至更多。因此,造成工人职业中毒,发生患病以及死亡的事件。我们试图从数学模型的角度去探讨职业现场一种有机溶剂浓度的增加与人体中毒损害程度之间的定量关系。
1 数学模型的假设
1.1 物体速度的改变与能量值的相应变化关系
伟大的科学家爱因斯坦有一个著名的质能公式E=mc2。E为能量,m为质量,c为光速。它的意义表述为:一切物质都潜藏着质量乘以光速平方的能量。一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。即,物体在运动中具有动能,动能与物体的质量和速度有关。如果有一个人走路时碰上你,或许你没什么特别的感觉。如果他是跑步时撞上你,说不定你会倒退几步。但是你站在百米终点线上,当他冲刺时撞上你时,你极有可能被撞倒。这是因为对方具有的动能随着速度的增大而增大。我们用E表示物体具有的动能(J),m表示物体的质量(kg),用V表示物体的速度(m/s),那么计算物体动能的公式就是:E=1/2 mV2。当m=1 kg时,可以算出每当物体的速度增加1倍时,相应能量值的改变。表1表示物体速度的改变与能量值的相应变化关系。
在一般运动中,物体质量是恒定的,是个定数。运动物体的速度可以是恒定的,也可以是变化的,对于一个运动物体来讲,瞬间的动能由速度决定。动能与运动速度的平方成正比。
1.2 有机溶剂的浓度变化与超标倍数的关系
在职业卫生工作中,职业接触限值是职业病危害因素的接触限量值,指劳动者在职业活动中长期反复接触对机体不引起急性或慢性有害健康影响的容许接触水平。时间加权平均容许浓度(permissible concentration-time weighted averge,PC-TWA)指以时间为权数规定的8 h工作日的平均容许浓度。现场有机溶剂的浓度检测结果要与其相应的职业接触限值相比较。K=CTwA/OEL,这个公式在数学中属于一次函数。如果K=1恰恰是职业病危害因素检测有毒有害作业环境合格与否的分界点。首先,对于同一种毒物,各国的OEL不一定相同,可能相差还很大,但大家均依据本国政府颁布的标准执行。其次,对于某一特定物质来讲,例如,苯的OEL,随着我们对其毒性研究的进展,OEL也在不断修改。在此,我们不考虑各种因素,只认定OEL的制定是正确的,即比值超过1是不容许的,超过1对工人会造成中毒损害。中国政府规定的苯OEL是6 mg/m3(PC-TWA)。表2表示的是苯的浓度变化与超标倍数(K)的关系。
如果现场苯浓度是6 mg/m3,K=1。如果现场苯浓度是12 mg/m3,K=2。如果现场苯浓度是18 mg/m3,K=3。依次类推,我们可以看到,K值是依等差数列变化。如果浓度超过1倍,K值只增加1。然而,浓度超过l倍,对工人造成的健康损害不一定是相应的1倍。
1.3 苯的浓度变化与中毒损害程度的关系
根据动能E=1/2 mV2的公式,我们提出一个类似的公式:一种有机溶剂对工人造成的健康损害K′=(CTWA/OEL)n。数学模型是n次函数。其意义表述为:
第一,对同一种有机溶剂而言,OEL固定,n值固定,随着CTWA浓度的增加,对人体的损害也增加。即,对同一种有机溶剂而言,由CTWA浓度决定对人体的损害大小。例如,国家规定苯PC-TWA的OEL是6 mg/m3,那么,现场CTWA的多少,是12 mg/m3,还是24 mg/m3,这种CTWA就决定了对工人健康损害的大小。
第二,对不同有机溶剂之间而言,各自的n值固定。如果现场CTWA浓度相同,对人体损害的靶器官可能相同,也可能不同。损害程度也不一样。即,由各自制定的OEL决定对人体的损害大小。例如,苯有自身的n值,甲苯也有自身的n值,如果现场浓度两者都是12 mg/m3,而苯的OEL是6 mg/m3,甲苯的OEL是50 mg/m3,这时苯超标2倍,甲苯才是国家标准的0.24倍。
第三,对各种有机溶剂而言,在K=1的情况下,必定K'=1,n可以是除了n≠0以外的任何值。可以认为它是一个对工人造成的健康损害基准值。在K>1的情况下,CTWA、OEL和n值三者决定中毒的程度,如果知道n值,就可通过公式进行计算,计算的结果数值都在第一象限。
第四,对不同的有机溶剂,公式中指数n的取值可能都不尽相同。指数n是显示有机溶剂毒性大小的特性值。相似于直线的斜率。指数n可以称之为有机溶剂的生物毒性指数。
指数n可以是1、2、3、4等整数,也可以是非整数,1.5、2.3等。也可能是小于1的数值,例如,0.5、0.8等。我们知道,有机溶剂的浓度越高,对人体的损害肯定越大。表3表示苯在设定的几个指数n值时,现场浓度的变化造成中毒损害程度(K')的变化。
通过坐标图可以更清楚地看出这种变化。
当环境浓度为12 mg/m3,即超过OEL 1倍时,我们首先假设苯的指数n=1,则K'=(CTWA/ OEL)1=(12/6)1=2=K。再假设苯的指数n=2,那么,K'=(CTWA/OEL)2=(12/6)2=4。它的意义为:当环境浓度为12 mg/m3,即超过OEL 1倍时,对工人造成的健康损害程度是6 mg/m3时的4倍。而当环境浓度变为18 mg/m3,即超过OEL 2倍时,对工人造成的健康损害程度是6 mg/m3时的9倍。
通过这样的计算我们可以知道:环境浓度的增加对从业者造成的健康损害程度增加,重要的是通过毒性的增强而成倍的放大,这种增强效应,可以大幅度增加工人患病的概率。从概率的角度看,如果有群发性的工人中毒发生,那么他们肯定吸入了一定量的毒物。反之,如果吸入了一定量的毒物,一定会发生中毒。流行病学研究表明,接触高浓度的苯(126.7 mg/m3)有发生急性非淋巴细胞性白血病的危险[1]。
2 结果
从职业卫生毒性代谢动力学的角度出发,有机溶剂在人体内的代谢有固定的生物半减期。除了工作环境CTWA的因素之外,还有接触时间的长短和连续间断性、混合溶剂效应、人体吸收度、吸收的饱和以及其他因素的影响。根据单一有机溶剂的累积接触浓度公式[2],累积接触浓度[mg/(m3·a)]=平均接触浓度(mg/m3)×接触时间(a),我们可以引伸出这样一个公式:某一种有机溶剂的累积致病效应(health effect,HE)=K'×接触时间(a)=(CTWA/OEL)n×接触时间(a)。此公式可能更加适用于对靶器官损害强烈的有机溶剂,例如,苯、正己烷等。
我们利用的是工作环境CTWA,因此,工作环境不能有过高的浓度波动,对于浓度变化较大的工作地点,不适合用TWA浓度衡量一个8 h工作日的接触水平。接触高浓度与接触的持续时间相比,高浓度有时是致命的。其极端的情况是工人突然进入一个通风不良的环境,突然的高浓度刺激,甚或缺氧,会使人不得耐受,而旋晕,跌倒,猝死。
3 讨论
在我国,大约10%的成年男子有饮白酒的习惯,白酒中乙醇浓度最高的可达60%以上(体积分数)。如果某人自身日常饮用高度白酒量为100 g,当偶然一次饮用过量后身体就会出现不正常的状态[3],但是,因人而异。表4表示白酒饮用量与饮酒者身体反应变化的关系。
空气中的有机溶剂蒸气一般经呼吸系统吸收,饮酒是经消化系统吸收,两者有很大不同。但也不乏是一个极端的例子。
工作场所的物理因素强度一般也不是均匀的,多以发生装置为中心,向四周传播,如果没有阻挡,一般随距离增加呈指数关系衰减。因此,在许多情况下,物理因素对人体的危害程度与物理参数不呈直线关系。工作场所中有机溶剂气体浓度的扩散也有这一特点[4]。
虽然OEL规定的限值不能理解为安全与危险浓度的精确界限,也不能用作毒性的相对指数[5]。但是,其值的制定代表了当时的最大科学性,我们权且相信其正确性、重要性,代表的是最新的研究结果。OEL代表的是某种物质毒性的大小,n值代表的是某种物质超过国家标准以后人体中毒效应水平。
只有当环境接触水平、人体生物材料检测水平、健康效应水平三者平行时,我们假设的这个关系式才能成立,其中,我们认为主要是实验证明指数n值。首先,我们认为可以用职业卫生学调查进行证明。其次,可以用实验动物在实验室进行比较。例如,动物染毒浓度恒定在300 mg/m3与恒定在30 mg/m3进行比较。我们可以选择用什么生物体(如大鼠)、用什么生物材料(如血或尿)、用什么生物材料检测指标(如苯接触者的苯-蛋白加合物)以及健康监护的各种临床指标。
自从2000年北京市疾病预防控制中心职业卫生所组建以来,10年间,我们做了大量的职业病危害因素检测工作。同时,我们也针对职业人群做了大量的职业性健康检查工作。两方面的工作,对于我们推断这种数学模型有一定的帮助。
基于我们推导出的数学模型,超标倍数与其健康损害效应呈指数形式变化。在n>1的情况下,可以得出的结论是;在超出职业接触限值的环境里工作会严重损害工人健康,超标越多,损害越大。
参考文献
[1]张哲民.室内装修空气污染现状与控制措施[J].职业与健康,2007,23(10):862.
[2]田吴渊,牛新华,刘莲翠,等.慢性苯中毒患者血细胞恢复状况的分析[J].中国职业医学,2008,35(2):131.
[3]张继英,杨燕.急性乙醇中毒的护理[J].职业与健康,2007,23(22):21-24.
[4]崔强.有机溶剂气体中毒和预防三要素[J].职业与健康,2007,23(22):21-24.
剂量效应 篇4
导致兴盛镇油菜667 m2产持续走低的原因是多方面的, 主要原因高产技术不到位, 表现在“弱苗迟栽、密度不够、施肥不当、没有管水”四个方面, 尤其突出的是不施硼肥。
硼是油菜最为重要的微量元素之一, 当土壤中有效硼低于0.3 mg/kg时即出现缺硼症状“花而不实”。据土壤微量元素测定, 兴盛镇平均含硼仅0.21 mg/kg, 缺硼成为了油菜低产突出原因。
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.1.1 简单对比试验
面积0.16 hm2, 每处理0.013 kg/hm2, 相邻种植;以排灌沟为保护行。
1.1.2试验水平
底肥3个水平0、7.5 kg/hm2、15 kg/hm2。
根外追肥4个水平, 0、0.1%、0.3%、0.5% (蕾薹期、初花期各喷一次同样浓度的硼肥) 。
1.1.3 试验材料及栽培技术
硼肥:油菜专用硼砂。栽培技术:执行油菜高产栽培技术规程, 其中施硼按照试验设计进行。
2 结果与分析
2.1 试验结果
各处理的详情, 小区产量单收、单晒, 称质量, 折合667 m2产量, 按降序排列, 见表1。
2.2 初步分析
处理12产量最高, 折合产量109 kg/667 m2, 比对照高94 kg/667 m2, 高15 kg/667 m2, 增16%。即便不施底肥, 根外追施0.1%的硼肥, 如处理2, 亦能比对照增产6%左右。
处理1产量最低, 折合产量94 kg/667 m2, 比对当年全镇平均水平照高78 kg/667 m2, 高16 kg/667 m2, 增20.5%。试验证明, 在不施硼的情况下, 只要规范运用培育壮苗、合理密植、科学施肥、花期灌溉的轻简技术, 增产幅度就能达到20%以上。
3 结论与讨论
将试验结果集成, 制订本方案。
土地选择:以两季田为主。选用良种:以德油杂为主, 备种300 g/hm2。培育壮苗:选蔬菜地作苗床, 每0.2 hm2栽本田1 hm2, 施腐熟渣泥肥150 kg、过磷酸钙30kg、碳酸氢铵10 kg, 将两种化肥拌匀, 均匀欠入10 cm床土层;9月上旬末、中旬初, 将300 g种子稀播、匀播于0.2 hm2苗床, 用细土盖种;出苗后一叶疏、二叶间、三叶定苗。开沟排湿:水稻收获后1周内开好三沟。化学除草:栽前7 d用20%一把火除草。重施底肥:有机肥3 750kg/hm2、碳酸氢铵600 kg/hm2、过磷酸钙450 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2、硼肥15 kg/hm2。免耕移栽:选取壮苗, 按3.5万株/hm2定植。追施肥料:一是重施开盘肥, 冬至前7 d内有机肥1 000 kg/hm2、碳酸氢铵30 kg/hm2、过磷酸钙10kg/hm2;二是酌施蕾薹肥, 二、三类苗, 施有机肥500 kg/hm2、碳酸氢铵10kg/hm2。所有油菜田喷施0.2%硼肥;三是根外追肥, 开花初期喷施1%尿素+0.2%硼肥, 隔7 d再施1次;角果成熟初期喷施1%尿素+2%磷酸二氢钾溶液, 每7 d/次, 共2~3次。综防病虫:好力克按规定剂量, 抽薹期、初花期各一次治菌核病。吡虫啉按规定剂量治蚜虫兼防病毒病。花期灌水:农历二月是油菜初花期, 亦是水分临界期, 充分利用黑龙滩水库春灌时机, 向两季田灌1次跑马水;最好向厢沟内注满水, 待自然落干即可。
剂量效应 篇5
1 资料与方法
1.1 资料:选取从2014年4月至2015年4月50例行全麻开胸手术患者, 随机分为对照组 (25) 与观察组 (25) 。病例排除标准:肥胖;存在利多卡因、阿片类药物、丙泊酚相关禁忌;交流障碍;中枢神经系统疾病;心血管疾病;精神疾病;7 d内患者应用镇痛药物;慢性疼痛。对照组中, 10例女, 15例男, 年龄为19~64岁, 平均为 (33.44±9.34) 岁。观察组中, 11例女, 14例男, 年龄为18~64岁, 平均为 (34.56±9.34) 岁。对比两组患者一般资料, P>0.05, 无统计学意义。
1.2 麻醉方法:术前20 min, 两组患者给予0.3 mg东莨菪碱静滴。麻醉诱导期, 两组患者采取以下方案:0.03 mg/kg马来酸咪达唑仑静滴;观察组给予1 mg/kg利多卡因单次静滴, 然后连续滴注33 µg/ (kg•min) , 对照组等速等量给予0.9%氯化钠注射液;1 μg/kg瑞芬太尼单次静脉滴注, 持续给予0.2 µg/ (kg•min) 滴注;丙泊酚静滴, 血浆靶浓度起始为1 mg/L, 根据0.3 mg/L每次逐步调节, 维持脑电双频指数为40~60;意识消失, 给予0.6 mg/kg罗库溴铵静脉注射。在脑电双频指数达到40~60, 采取气管插管。术中, 按照监测肌肉松弛情况采取4个成串刺激, 恢复25%肌颤搐, 0.15 mg/kg罗库溴铵静脉注射。结束手术30 min以前, 罗库溴铵停止使用。按照靶控输注程序所预测血药浓度降低时间, 确定丙泊酚停止时间, 丙泊酚血浆靶浓度在皮肤缝合时降低到1.0 mg/L水平。在皮肤缝合时, 观察组患者瑞芬太尼、利多卡因停止使用, 对照组患者瑞芬太尼、氯化钠注射液停止使用, 对于残留肌肉松弛剂使用阿托品0.25 mg、新斯的明0.5 mg拮抗。在患者生命体征稳定后将气管导管拔除。
1.3 观察指标:观察两组插管、开胸、组织切除、关胸、拔管时血浆靶浓度与效应室浓度。
1.4 统计学分析:统计分析数据采用SPSS 14.0软件, 计数资料χ2检验, 百分数表示, 计量资料t检验, (±s) 表示, P<0.05, 有统计学意义。
2 结果
对照组插管、开胸、组织切除、关胸、拔管时血浆靶浓度与效应室浓度分别为 (2.41±0.36) mg/L、 (2.53±0.67) mg/L、 (2.75±0.74) mg/L、 (2.24±0.78) mg/L、 (0.96±0.23) mg/L; (1.56±0.56) mg/L、 (2.43±0.65) mg/L、 (2.76±0.76) mg/L、 (2.35±0.73) mg/L、 (1.03±0.35) mg/L。观察组分别为 (1.97±0.45) mg/L、 (2.24±0.65) mg/L、 (2.01±0.51) mg/L、 (1.71±0.42) mg/L、 (0.80±0.20) mg/L; (1.21±0.35) mg/L、 (2.12±0.63) mg/L、 (2.02±0.47) mg/L、 (1.78±0.38) mg/L、 (0.88±0.21) mg/L。观察组插管、组织切除、关胸、拔管时血浆靶浓度与效应室浓度低于对照组 (P<0.05) 。开胸时, 两组血浆靶浓度与效应室浓度无明显差异 (P>0.05) 。
3 讨论
目前, 对于利多卡因是否能降低催眠药物剂量仍然有一定争议[3,4,5,6]。目前, 脑电双频指数是应用较为广泛无创催眠监测方法, 对于丙泊酚麻醉下催眠情况检测尤为适用, 避免苏醒延迟。本组将脑电双频指数作为监测标准, 通过对丙泊酚用量的调整使得脑电双频指数维持理想催眠深度, 确保术中两组患者催眠深度一致。本文研究结果显示, 观察组插管、组织切除、关胸、拔管时血浆靶浓度与效应室浓度低于对照组 (P<0.05) 。两组丙泊酚血浆靶浓度与效应室浓度存在差异可能是因为利多卡因的应用, 这说明小剂量利多卡因能降低麻醉期间丙泊酚血浆靶浓度与效应室浓度。开胸时, 两组血浆靶浓度与效应室浓度无明显差异 (P>0.05) 。这表明利多卡因作用发挥主要是经抗伤害效应, 在无伤害性刺激状态下对于催眠深度所产生的影响小。总而言之, 丙泊酚麻醉期间给予小剂量利多卡因, 麻醉风险性明显增加, 同时能减少麻醉费用以及用量, 小剂量利多卡因能加强丙泊酚麻醉诱导与维持效应。
摘要：目的 分析小剂量利多卡因对于丙泊酚麻醉诱导与维持效应影响。方法 选取从2014年4月至2015年4月50例行全麻开胸手术患者, 随机分为对照组 (25) 与观察组 (25) , 对照组给予氯化钠注射液, 观察组给予利多卡因, 分析两组对丙泊酚麻醉诱导与维持效应的影响。结果 观察组插管、组织切除、关胸、拔管时血浆靶浓度与效应室浓度低于对照组 (P<0.05) 。结论 小剂量利多卡因能加强丙泊酚麻醉诱导与维持效应。
关键词：丙泊酚,维持效应,麻醉诱导,小剂量利多卡因
参考文献
[1]周莹, 朱涛, 朱昭琼, 等.静脉注射利多卡因对丙泊酚麻醉诱导的影响[J].遵义医学院学报, 2014, 7 (1) :109-113.
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剂量效应 篇6
1 资料与方法
1.1 一般资料
参照美国麻醉医师协会 (ASA) 病情分级标准, 选择Ⅰ~Ⅱ级硬膜外麻醉下行下肢手术的骨科老年患者60例, 男32例, 女28例, 年龄71~83岁, 平均 (75±6) 岁, 体质量45~89 kg, 平均 (65±8) kg。既往无心、脑、肝、肾等器质性病变, 呼吸循环功能稳定, 无精神神经系统疾病, 无听觉障碍。其中行髋关节置换术9例, 膝关节置换术19例, 股骨干骨折切开定位内固手术32例。手术时间102~136 min, 将患者随机分为3组 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组) , 每组20例。Ⅰ组男12例, 女8例, 平均年龄 (76±4) 岁, Ⅱ组男9例, 女11例, 平均年龄 (75±8) 岁, Ⅲ组男11例, 女9例, 平均年龄 (75±3) 岁。3组患者年龄、性别、体质量、手术时间差异均无统计学意义。
1.2 麻醉方法
所有患者均无术前用药, 入室后常规监测血压 (BP) 、心率 (HR) 、血氧饱和度 (Sp O2) , 开放静脉通路, 选择L1~2进行硬膜外穿刺置管。给林格氏液300 ml扩容后膜外给予2%利多卡因3 ml, 测试平面后, 给维持量8~12 ml, 感觉阻滞平面控制在T8以下, 所有患者麻醉后给予负荷剂量的右美托咪定0.5μg/kg 10 min静脉泵入, 接着持续静脉泵注Ⅰ组0.2μg/ (kg·h) 、Ⅱ组0.3μg/ (kg·h) 、Ⅲ组0.4μg/ (kg·h) 从手术开始至缝合刀口时停药。术中硬膜外维持用药为2%利多卡因, 当MAP下降>25%时给麻黄素3~5 mg, HR<55次/min时给予阿托品0.3 mg。
1.3 观察指标
记录患者麻醉前 (T1) 、用右美托咪定后15 min (T2) 、30 min (T3) 、60 min (T4) 及术毕 (T5) 时的HR、MAP、Sp O2, 有无呼吸抑制及患者意识状态。根据OAA/S (the Observer's Assessment of Alertness/Sedation Scale) 评分标准[4]评估用药后各时点的镇静评分, 术后24 h随访患者对手术操作的记忆和遗忘情况。
1.3.1 OAA/S评分标准:对正常语调的呼名反应快, 语音及面部表情正常为5分 (清醒) ;对正常语调的呼名反应慢, 语音及面部表情缓慢和冷淡为4分 (浅睡) ;对大声或反复呼名有反应, 语音含糊及面部表情冷淡为3分 (嗜睡) ;仅对轻度的推动和摇头有反应, 吐字不清为2分 (深睡) ;对推动无反应为1分 (意识消失) 。OAA/S评分为2~4分皆有镇静作用。
1.3.2遗忘评估标准:对操作过程能正确回忆为无遗忘;经提示能部分回忆为不全遗忘;经提示也不能回忆为完全遗忘。
1.4 统计学分析
采用SPSS 21.0统计软件, 计量资料采用均数±标准差表示, 多组间比较采用重复测量方差分析;计数资料以百分数表示, 组间比较采用卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 麻醉效果比较
3组病人麻醉效果均较满意, 手术结束包扎完毕后患者均清醒, 3组患者用药后各时点的MAP均下降但均在正常范围内, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组T3~T4各时点HR显著慢于用药前 (P<0.05) , 以Ⅲ组减慢最为显著, Ⅲ组患者有4例因舌后坠导致Sp O2下降, 托下颌面罩吸氧后Sp O2恢复。见表1。
注:与T1比较, *P<0.05;与Ⅲ组比较, △P<0.05
2.2 镇静遗忘效果
Ⅲ组有4例 (25%) 患者在T3、T4时点出现1分的深度镇静, 并伴有HR缓慢。Ⅱ组、Ⅲ组镇静效果优于1组 (P<0.05) 。术后24 h随访, Ⅱ组、Ⅲ组遗忘程度优于Ⅰ组 (P<0.05) 。见表2。
注:与Ⅰ组比较, *P<0.05
3 讨论
老年患者采用椎管内麻醉具有神经阻滞完全、镇痛效果确切、对生理干扰小等优点。但清醒状态下手术患者常有紧张、焦虑等不良反应, 对病人的身心健康有一定的伤害, 且这种伤害持续到手术后相当长的时间[5]。因此对于硬膜外麻醉患者给予适量的镇静遗忘作用的药物, 对保护患者的身心健康非常必要。
右美托咪定具有镇静作用, 被认为是一种很好的麻醉辅助用药。本研究选择持续缓慢静脉输注方法, 先给予负荷剂量0.5μg/kg, 之后以不同剂量0.2、0.3、0.4μg/ (kg·h) 维持泵注, 用药后10~15 min起效, 在提供良好镇静 (OAA/S 2~4分) 的同时, 具有易唤醒的特点, 并能够很好地配合医生指令。但随着药物浓度越高镇静效应越强, Ⅲ组用药30 min后, 4例患者出现OAA/S评分为1分的深度镇静。
本组患者用药后对呼吸无明显抑制作用, Ⅲ组部分患者用药后Sp O2下降, 但Sp O2下降主要与患者入睡后舌根后坠有关。通过托下颌吸氧处理后Sp O2回升至100%。
由于右美托咪定具有良好的抗交感作用, 有助于维持术中心血管功能的稳定[6]。虽然用药后Ⅰ组、Ⅱ组患者MAP、HR均有下降, 但均维持在正常范围内, 而Ⅲ组HR下降明显, 部分患者出现心动过缓。老年患者心肺储备功能减低, 血管顺应性差, 对血压波动的反应耐受性较差, 术中出现低血压并持续时间较长, 易造成脑组织供血供氧不足, 对脑实质造成不同程度的损害[7]。因此, 术中出现血压下降、心动过缓时应立即给麻黄碱、阿托品纠正, 确保患者的心脑等重要脏器的灌注, 预防并发症的发生。
本研究显示右美托咪定在产生明显镇静的同时具有一定的顺行性遗忘作用, 能消除患者对麻醉和手术操作等不良记忆。虽然3组患者均有良好的遗忘作用, 但Ⅲ组患者有过度镇静, 且同时伴有明显的HR下降, 因此对老年人应进一步降低使用浓度以保安全。
右美托咪定具有剂量依赖性的镇静和镇痛等作用, 且无呼吸抑制[8]。因此, 老年患者在椎管内麻醉下行下肢手术时使用右美托咪定作为辅助药, 以0.3μg/ (kg·h) 持续泵注能很好滴维持血流动力学稳定, 达到满意的镇静和遗忘作用。
摘要：目的 观察不同剂量右美托咪定对硬膜外麻醉的老年患者镇静遗忘效应。方法 选择60例7183岁, 美国麻醉医师协会 (ASA) 评级为ⅠⅡ级, 拟在连续硬膜外麻醉下行下肢手术的骨科患者, 随机分为3组 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组) , 每组20例。硬膜外麻醉后静脉输注右美托咪定负荷剂量0.5μg/kg, 之后3组分别以0.2、0.3、0.4μg/ (kg·h) 泵注至手术开始缝合刀口时停药, 观察用药后3组平均动脉压 (MAP) 、心率 (HR) 、血氧饱和度 (Sp O2) 和OAA/S镇静评分, 术后24 h随访患者用药后至手术结束前对有关操作的遗忘程度。结果 3组用药后MAP、HR均低于麻醉前 (P<0.05) , 以Ⅲ组的心率减慢最显著。Ⅱ、Ⅲ组镇静遗忘作用优于Ⅰ组, 但Ⅲ组有25%患者出现深度镇静, 导致Sp O2下降。结论 静注右美托咪定0.5μg/kg的负荷剂量后, 以0.3μg/ (kg·h) 输注对硬膜外麻醉的老年患者具有安全舒适的镇静遗忘作用。
关键词：右美托咪定,镇静,遗忘,硬膜外麻醉,老年人
参考文献
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剂量效应 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择该院妇科需择期行腹式子宫切除术患者60例为研究对象。所有患者均无生育要求并签署手术同意书, 手术评估分级为Ⅰ~Ⅱ级。年龄44~56岁, 平均年龄 (50.1±6.1) 岁。排除严重心、肝、肾功能不全患者;排除精神障碍及精神疾病患者;排除阿片类药物滥用患者及药物过敏史患者, 无椎管内麻醉禁忌症。随机分组原则分为A、B、C组。A组50例患者年龄44~52岁, 平均年龄 (48.1±4.1) 岁。B组患者年龄46~54岁, 平均年龄 (50.2±4.1) 岁;C组患者年龄47~53岁, 平均年龄 (50.1±3.2) 岁。所有患者入院时一般情况无显著性差异具有可比性。该研究经医院伦理会批准, 患者均签署知情同意。
1.2 治疗方法
患者入室后监测心电图、血压和脉搏氧饱和度, 开放上肢静脉输液。取左侧卧位, 选取L2-3间隙进行连续硬膜外麻醉, 穿刺并确认硬膜外腔后, 放置硬膜外导管向头端置入3.5 cm。平卧后通过导管注射2%利多卡因 (国药准字H20059049) 5 m L试验剂量, 5 min后针戳法测试平面, 无全脊麻现象后再用0.75%盐酸罗哌卡因 (国药准字H20052690) 6~10 m L, 调节使患者的阻滞平面到达T6水平。术中患者通过鼻导管持续吸氧 (氧流量3~5 L/min) , 待缝合腹膜时静脉注射托烷司琼 (国药准字H20050074) 2 g。手术后回抽导管无血及脑脊液后给予负荷剂量, 然后连接电子镇痛泵。所有患者均使用地佐辛与盐酸罗哌卡因 (批号NABH) 进行自控镇痛, 泵液为地佐辛10 mg+1%盐酸罗哌卡因20ml+生理盐水稀释至100 m L, A组负荷剂量包括地佐辛2 mg+右美托咪定0.2μg/kg (江苏恒瑞医药股份有限公司, 批号12060134, 200μg/2 m L, 用生理盐水稀释4μg/m L) ;B组负荷剂量含有地佐辛2 mg+右美托咪定0.3μg/kg;C组负荷剂量为地佐辛2 mg, 自控镇痛设置:持续输注剂量2 m L/hr、自控镇痛按压2 m L/次、锁定时间15 min。检测各项生命体征并进行记录, 无不适症状后送回病房。
1.3 疗效观察
比较3组患者手术后观察患者运动组织功能恢复至0级时间、自控镇痛药物用量、不良反应以及术后不同时间视觉模拟评分方法 (VAS) 评分等指标。VAS评分可记为0分完全无疼痛;1~3分为轻微疼痛;4~7分为较疼痛;7~10分疼痛感强烈;>10分为剧烈疼痛。
1.4 统计方法
采用SPSS16.0统计软件对数据进行统计分析, 计量资料用均数±标准差 (±s) 表示, 运用t检验;计数资料用百分率表示, 组间计数资料的比较采用χ2检验。
2 结果
2.1 三组患者治疗后运动功能恢复时间以及自控镇痛药物使用剂量比较
治疗后3组运动功能恢复时间以及自控镇痛药物剂量方面差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表1。
注:3组进行比较, P>0.05。
2.2 3组患者自控镇痛期间不同时间段VAS评分比较
3组患者自控镇痛期间A、B 2组使用右美托咪定对罗哌卡因联合地佐辛镇痛效果VAS评分显著优于C组, 差异有统计学意义 (P<0.05) , A、B 2组镇痛效果较持久。见表2。
注:3组进行比较, P<0.05。
2.3 3组患者治疗后并发症发生率比较
A、B两组使用右美托咪定对罗哌卡因联合地佐辛其不良反应发生率显著低于C组患者差异有统计学意义 (P<0.05) , 发生寒战A组发生率显著低于B、C 2组差异有统计学意义 (P<0.05) 。
3 讨论
目前, 罗哌卡因已广泛推广至临床用于术后镇痛, 其具有对心脏及神经毒性小, 使用后运动功能恢复速度快等优势。地佐辛为k受体激动剂, 具有成瘾性较小、恶心呕吐、瘙痒、尿潴留等不良反应少的特点, 进入体内后可在较短时间内发挥药效也作为术后镇痛药物使用[11,12]。右美托咪啶是一种高选择性肾上腺素能受体 (α2) 激动剂, 通过作用于不同部位的α2AR产生镇静、镇痛、麻醉效应及降低心率、血压等心血管反应的作用, 抗应激反应, 无呼吸的抑制目前已广泛应用于临床。各类动物实验研究表明, 右美托咪定鞘内注射2.5~100μg未对神经造成损害且具有剂量依从性的抗伤害及镇痛效应。临床研究中, 鞘内注射右美托咪定3~5μg或硬膜外注射0.5~2.0μg/kg均无神经损伤的相关报道, 因此可证实椎管内适量使用该药物的安全性。传统观念认为右美托咪定对神经元的作用使通过激活α2肾上腺素能受体介导的抑制性通路, 最新研究发现右美托咪定还具有免疫调节以及神经保护等功效。硬膜外输注右美托咪定可有效增强镇痛效果且不良反应少, 可在一定程度上减少局部麻醉药物所引起的并发症[4、9、13]。起作用机制可能与α2受体激动剂右美托咪定通过与突触前C神经纤维和突触后的脊髓背角神经元受体相结合, 从而抑制突触前神经递质的释放和使背角神经元超极化, 局麻药是通过阻断钠离子内流实现其运动与感觉阻滞效应产生两种效应的协同作用。临床上DEX静脉安全用量0.2~1μg/kg, 该研究采用小剂量0.2μg/kg和0.3μg/kg作为硬外镇痛负荷量, 从毒理学角度, 保证其对机体的安全性。实验中使用首负荷右美托咪定0.2μg/kg及0.3μg/kg在自控镇痛模式下比较发现, 3组患者其运动组织恢复时间以及药物剂量、无显著差异, A、B组VAS评分优于C组。另外, 一般在椎管麻醉后易引发寒战, 增加患者心脏负荷并导致肌肉收缩导致术后疼痛感明显增加。该次实验中发现, 3组患者治疗后均有恶心呕吐、寒战以及低血压以及尿潴留发生, 但使用右美托咪定组寒战发生人数显著少于其他组。可能是由于药物具有镇静、镇痛作用能够在一定程度上缓解紧张并减少寒战阈值有关[10]。