高场强磁共振成像手术麻醉专家共识.docx
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1、高场强磁共振成像手术麻醉专家共识20世纪90年代初,术中磁共振成像(intraoperativemagneticresonanceimaging,iMRI)开始应用于神经外科手术中,使神经外科医师在实时提供的影像资料指导下实施手术成为可能。国内引进术中高场强磁共振成像系统已有近10年的历史,目前已有近10家医院或单位拥有该系统,在术中高场强磁共振成像手术的麻醉管理,安全实施和培训等方面积累了一定经验。对此系统有需求意向的单位还在增加。因此,有必要以专家共识的方式进行规范和指导。需要指出:本共识只针对“术中磁共振成像”这一特殊情况,其它使用情况不在此范围。随着磁共振条件下麻醉的广泛应用,共识会做
2、适当修改和补充;共识虽然具有指导性,但不具有强制性,各单位应根据自身情况和特点制定最符合本单位具体情况的规章制度和规范;顺利实施术中高场强磁共振成像手术麻醉的核心是安全管理。1发展概况高场强磁共振成像引入手术室,是神经外科发展史上的飞跃,通过实时扫描并结合神经导航,可指导术者精确定位病变组织,精准切除肿瘤,尽可能保护神经功能,最大限度防止术后并发症。iMRI作用主要体现在以下四方面:1. 应用iMRI实时更新图像,可很好地解决手术中由于开颅、脑脊液丢失、脑水肿、重力、脑组织或肿瘤切除及脑压板等因素而导致的脑移位,大大提高了导航精度,并指导选择正确的手术入路;2. 可提高肿瘤的全切率。据报道,即
3、使应用神经导航技术,神经外科医师判断肿瘤已全切时淌有33%以上的肿瘤残余,而在iMRI指导下可最大程度提高全切率;3. 可防止重要组织结构受损。iMRI对血管神经显像的优势,可指导丘脑、后颅窝、颅颈交界等处肿瘤切除时尽量避免损伤其它正常组织结构。4. 功能性及代谢性图像如弥散张量成像、血氧水平依赖功能性MRI及血管成像等与术中MRI图像融合,为外科医师提供解剖、功能和脑代谢等多种信息,不仅提高手术精度,还可指导手术和术后治疗,减少并发症。近年,在神经介入领域也多有应用。磁场的特殊环境,尤其是高场强1.5特斯拉(T),1T1OOOO高斯(G)磁共振系统,对手术室环境、医护人员工作常规及患者围术期
4、安全均有特殊要求,使该类手术的围术期管理较常规神经外科手术有所不同,有必要建立相关的规章制度及操作规范,其目的是: 认识iMRI环境下与设备相关的潜在危险,保证患者及麻醉和手术参与人员在iMRI环境下的安全; 预防相关意外的发生; 改善患者预后,减少与iMRI相关的不良后果; 明确iMRI环境下生理功能监测的局限性;明确iMRI环境潜在的健康危害比如高分贝(dB)的噪音等。2术中高场强磁共振成像的环境要求磁体一般分为电阻磁体、永久磁体和超导磁体。目前常用的为超导磁体,除非在失超状态下,否则磁体总是处于“打开”状态,应对磁体的危害保持高度警惕。术中磁共振发展到现在,大致经历了三代产品。第一代为开
5、放式低场强磁共振,第二代为高场强旋转床或地轨推床磁共振(磁体不动,移动患者),目前的第三代为高场强磁体移动式磁共振(磁体移动,患者不动,安全性较高)。术中高场强磁共振系统一般为双室设计即检查室(iMRI-DR)及手术室(iMRI-OR)(图1),也可为三室设计即手术室检查室手术室,检查室和手术室以防护门相隔,地面标示50G及5G磁力线(5G线外为不受磁场干扰的安全范围)。控制室可通过隔离窗分别对检查室和手术室进行观察。系统配备1.5T或3.0T磁体及标准的神经导航系统。磁体平时处于检查室,可对术前及术后患者进行检查。根据设计的不同,在需要iMRI时可移动磁体或移动手术床进行iMRI检查,磁体由
6、检查室移入手术室(采用磁体固定方式的,则手术床移向磁体)。除了手术床、头部固定系统及暴露术野的牵引系统为磁兼容(MR-Compatible)器械外,其余手术器械均可为非磁兼容性,在进行术中扫描时需撤到5G安全线外。麻醉相关设备如麻醉机、监护仪、输注泵等应根据磁兼容性能放置在安全区域。较之CT扫描,磁共振扫描属于高风险成像。高风险成像是指:有内科疾病风险的患者或存在危及健康风险的患者进行成像;与设备相关的风险;与检查过程相关的风险,如MRl指导下的手术、微创手术(如局部超声和射频消融术)或者心脏和气道的成像研究。按照磁场强度及安全性不同,各种人员的活动范围可划分成四个区域:I区(一般控制区域):
7、此区域包括所有完全开放的区域。通常在MR扫描间外,是患者、医护人员及其他员工进入MR室需要通过的区域。此区域行动不受限制。II区(过渡区域):此区域是人员可自由出入不受控的I区与严格受控的In区间的交接部位。通常,患者的交接工作在此区域内完成,回答关于MR扫描的问题、询问病史及其它情况等内容在此区完成。患者需要在工作人员的监督下活动,不能在此区域内自由活动。In区(严格控制区域):位于5G线外。此区域是如果不接受检查的人员或铁磁性物品/设备接近会由于MR扫描仪周围特殊环境引起个体或设备相互作用造成严重伤亡的区域。m区的进入受到严格的限制,进入m区或其内部(IV区)需要由MR工作人员进行调控,并
8、受其全程监督。IV区(核心或扫描区域):位于5G线内,此区域与MR扫描室等同。IV区总是位于I区内部。IV区内不可有任何铁磁性物品。任何人员不得随意进出。所有麻醉科医师及其他工作人员都应该接受关于MR扫描运行环境的安全教育,以及医院所用MR仪器特征的具体教育。应该强调进入m区和IV区的安全性,特别强调该区域的危险及对监测的影响。应该注意对铁磁性物品保持高度警惕(如听诊器、钢笔、手电筒、手表、发夹、金属病历夹、传呼机、手机、信用卡和电池等),带有铁磁性植入物的任何人不能进入m区和IV区。安全教育还应该包括如何安全应对In区和IV区内出现的紧急状况(详见突发事件及其处理)。3术中高场强磁共振系统对
9、人体的特殊影响虽然在iMRI环境中无放射线辐射的顾虑,但由于磁体总是处于“打开”状态,人们对于长时间在此环境中的职业暴露仍有顾虑。对暴露于210G磁力线下的人员工作时间无限制,但对在210G-680G环境中的人员工作时间限定为8h。有些机构则允许孕妇可选择不进行MRl检查,但未有资料表明磁场环境增加早产、低体重儿及流产的危险。L5TMRI成像时平均噪音为95dB,且随着磁场强度的增加而进一步增大,噪音污染也威胁着医护人员,噪音干扰了工作人员注意力及相互交流,限制了对声音报警信息的识别,工作人员可在成像时作必要的防护,如应用耳塞等。iMRI从低场强(0.15T)不断发展至高场强(1.5T3.0T
10、)。高场强MRl的优势为成像质量好,可进行功能磁共振成像,但由此带来的安全隐患也随之增加。地球表面的磁场为O.00005T,l.5T磁体的中心磁场强度为其30000倍。归纳起来,高场强对人体的影响体现在:1、强静磁场:任何铁磁性物质在此环境下都有可能受到磁力作用,其作用强度与磁体的场强呈正相关。机体在强磁场下可有一些感官反应,与磁场强度呈相关性,表现为呕吐、头晕、金属味及磁光幻觉(眼球快速移动时有短暂闪光)等,个体差异较大。但动物实验表明强磁场不损伤遗传因素,在磁场强度小于20T的情况下,不改变生物组织的酶活动。2、随时间变化的梯度磁场:梯度磁场可导致人体产生感生电动势,局部的感生电流可引起一
11、些生理甚至病理反应,产生皮肤过敏、神经兴奋或肌肉抽搐,在足够强度下可以产生外周神经兴奋(如刺痛或叩击感),甚至在极罕见的情况下引起心脏兴奋或心室纤颤。3、射频(RF)的致热效应:磁共振成像时电磁能量在机体内转化成热能,使组织温度升高,患者身体上的监测导线(如体温、ECG连接导线等)打折、圈结或过长均可导致其被过度加热而灼伤患者。4、噪音:MRl运行过程中产生各种噪音(82dB115dB),患者可有烦躁、语言交流障碍、焦虑、短时间失聪等,可能使人的听力受到暂时或永久性损伤。5、造影剂的毒副作用:为增加图像对比度所使用的主要为含轧的化合物造影剂可能产生毒副作用,如过敏反应、肝肾功能损害,症状主要有
12、头晕、恶心、头痛、红疹、注射部位红肿热痛及灼热感等。4麻醉科医师在术中磁共振成像手术室组建及手术运行中的作用iMRI手术室的工作团队包括外科医师、麻醉科医师、放射科技师、器械及巡回护士、保洁人员等。团队成员必须了解各类磁环境下工作的潜在危险,了解常规铁磁性物品及常见体内植入物的性能,了解麻醉相关物品的磁兼容性。应接受规范的安全培训,了解iMRI环境下工作的特殊性,熟悉工作制度并进行严格的安全筛查,对于体内有铁磁性物品的医护人员(如安装起搏器、植入药物泵等)一般应限制进入iMRI-OR工作。安全宣教培训及筛查的结果均需记录在案,以便对新安排入iMRI-OR工作的人员有所了解。国外有较多文献报道i
13、MRI相关的安全问题,如将非磁兼容的压缩气体钢瓶、轮椅、担架及手术转运床等带入磁场范围,导致人员伤亡及MRl机器严重损害;患者在MRl时皮肤烧伤、肿胀;磁场对患者体内植入物的影响;磁场环境对新生儿生命体征的影响等。人为的过失、警惕性降低、缺乏交流、不熟悉工作环境及不适合的仪器等均能造成严重的安全问题。iMRI手术的顺利运行需要手术团队的共同努力,麻醉科医师的首要职责是确保在这一特殊的环境下患者安全平稳地渡过手术期。因此,麻醉科医师在iM医手术室组建及WRI手术运行中起非常关键的作用,对手术室布局、仪器设备的选择、规章制度的制定、安全培训的组织实施均起决策作用。此外,麻醉科医师在围术期加强患者的
14、安全筛查、应对各类外科手术的麻醉维持、处理各类紧急事件等都起主导作用。5术中高场强磁共振成像对麻醉设备的特殊要求由于磁场环境的特殊性,麻醉设备包括麻醉机、监护仪及输注泵应选择磁兼容性的。目前磁兼容麻醉设备尚无统一的国家标准。合适的磁兼容设备应尽量满足以下要求:a. 确切的抗磁性能,抗磁强度;b. 在使用操作上与常规监护仪差别不能太大;c. 必须带有视觉报警系统。在磁场安全范围内,麻醉设备、物品摆放应尽量与普通手术间一致,以使麻醉科医师入室工作时,不会因为环境差别过大而影响工作状态。麻醉设备在磁共振成像过程中需要紧邻患者以维持麻醉,所以必须使用磁兼容设备,以保证手术中患者的安全。所有设备均需在明
15、显部位标示磁共振环境下的安全级别(安全、相对安全、不安全),以提醒工作人员注意。如果确无磁兼容设备或临时使用普通设备,应放置在5G线外并显著标明,若有非磁兼容的金属导线或延长线则扫描时需断开连接放置于5G线外。适用于iMRI的专用麻醉和监护设备很多,大多产于欧美国家,现就部分设备做一些简单介绍。1、麻醉机磁兼容的麻醉机应至少可安全应用于300G的磁场内,应带有磁场强度监测报警装置,配备有磁兼容的麻醉气体挥发罐。由于磁共振成像时磁体可占据患者身体的大部,麻醉机只能放于患者的足部,因此需要应用加长型麻醉回路(加长型螺纹管)。没有磁兼容的麻醉机时,可使用在In区的麻醉机通过加长螺纹管实施麻醉。2、监
16、护仪有些专用的监护仪在磁共振成像系统中的磁兼容强度可达5000G,监护仪包括以下元件:无线处理器(WPU)、患者连接装置(PCU)和两个可移动的无线传输显示控制器(DCU,分别放置在手术室和控制室)、无线心电图模块和无线脉氧饱和度模块等。需应用磁兼容材料制造的专用心电图电极片及导线。各元件均可由交流电和电池供电,可同时监测ECG、SPO2、无创血压(NIBP),有创动脉压力、呼气末二氧化碳(PETeO2)、氧浓度、麻醉气体浓度(氧化亚氮、异氨烷、七氨烷、地氨烷和氨烷)、体温(光纤传感器)和呼吸等重要参数。目前尚无磁兼容的麻醉深度监测仪和肌松监测仪。3、静脉输注系统静脉输注系统在磁共振成像系统中
17、的磁兼容强度至少也为200G,可配备多个输液泵,预设置多种静脉输注模式,可在交流电和电池供电下工作。静脉输注系统必须配备有明显的报警指示灯,以便于在磁共振成像高噪音环境下及时发现输注问题。如果没有专用输注设备,可在m区使用传统输注泵(非MRl安全)通过微量泵管泵注。6术中高场强磁共振成像麻醉的基本流程、安全隐患及处理1、基本流程iMRI可应用于手术中的各个阶段,如麻醉诱导后手术前、手术过程中、手术结束后。成像前准备:确保患者正确佩戴了耳塞;在成像前去除所有非无菌、非必要的设备;扫描前将所有在磁场环境下不安全的设备(手术灯、器械台、显微镜等)均须移至并固定于5G线外以避免扫描时的投射伤及图像干扰
18、;进行手术床周边检查;填写磁体移动检查清单;如果是在切开后未缝合前成像,则保持无菌环境;定位线圈和手术台;所有人都检查自己的口袋。在此过程中限制室内的人数。参观者应站在5G线外或离开房间。准备工作完毕并进行了安全核对后,防护门打开,磁体移入手术室进行扫描(或手术床移向磁体)。手术间门关闭,标注特殊的信号以提示正在扫描,工作人员均进入控制室以减少扫描过程中对图像干扰。手术间内各种电子噪音可能影响iMRI信号的质量,为尽可能减少手术间内各种电器设备信号的干扰,在进行iMRI扫描时,可能会停止麻醉机、输注泵和监护仪等设备的交流电供电而改用蓄电池供电。因此,在iMRI扫描前应保证麻醉设备储备电源充足。
19、2、安全隐患术前MRI:患者由于术前不配合、手术体位改变等原因,常在麻醉及头钉固定后进行扫描,尤其在临时决定的情况下,常出现仓促准备状况,此时患者麻醉状态正处于调整期,一些麻醉诱导期的物品如喉镜、听诊器、针头及手术物品易遗留在磁场范围内,导致出现险情。术前良好的沟通、良好的习惯及严格的扫描前查对制度可预防危险发生。术中MRL在成像前,需由巡回护士、MRI技师共同填写术中患者MRl安全核查表,重点防范手术部位器械的遗漏、切口的无菌防护、麻醉深度的调控、显微镜等非磁兼容物品的归位等。外科医师、麻醉科医师、巡回、器械护士及放射科技师的共同安全核查,能确保扫描的安全进行。术后MRI:对于术后进行扫描的
20、患者,通常多为临时决定进行扫描,以判断有无严重出血等并发症,常从普通手术间转运而来。麻醉科医师必须对患者及其他进入检查室的医护人员进行严格的安全筛查和告知,着重了解患者的术前特殊病史及术后体内外特殊留置物。如果之前使用的是带有金属丝的加强气管导管应更换为普通导管,将普通心电图电极片换为专用电极片。适当镇静,使患者在保留气管导管,恢复自主呼吸,相对制动的前提下完成检查或使用磁兼容麻醉机行机械通气。3、突发事件及处理iMRI-OR内可能出现的突发状况包括:a. 医疗突发事件(如呼吸心搏骤停);b. 环境突发事件(包括机械故障、火灾及物品弹射)。当发生突发状况时:a, 需要时立即给患者进行心肺复苏并
21、转移出IV区至事先规划的位于MRI室附近的安全区域;b, 呼救。规划的安全区域应包含以下急救设备:a. 除颤仪;b. 多功能监护仪;C.装有抢救药物、气道设备、氧气及吸引器的急救车。此安全区域应选取在距离IV区尽可能近的地方,以减少对复苏的延误。应针对可能发生的突发事件如火灾、物品抛射等制定相应的应急预案。iMRI-OR的团队成员必须具备单独处理紧急情况的综合能力,如未预料的困难气道、失血性休克、严重过敏、心搏骤停等。团队成员均须接受术中磁共振麻醉培训,熟悉工作环境特点及流程。应急预案的制订可帮助团队成员了解各自的职责,在紧急情况下,快速有效的投入工作中。新开展此类手术的单位或新参加此类手术的
22、人员应在专业人员和有此类手术经验人员的指导下进行反复模拟训练,熟悉工作特点、安全规定及流程,掌握麻醉管理的特殊性,熟悉团队间的协调与合作方可参加此类手术。各种医疗救治预案的基本流程和处理与普通手术相似,重要的特殊点在于要极度重视磁场环境的特殊性,注意安全,避免二次损伤。在处理紧急意外事件时,需指定一名工作人员专门负责取血,送取手术、麻醉用具,筛查新入iMRI-OR进行援助的工作人员。对于麻醉科医师,需特别引起注意的是避免将非磁兼容的压缩气体钢瓶(转运患者时可能用到)放入磁场范围。特殊紧急状况处理:(1)大型磁性物质(如气体钢瓶、担架、轮椅等)被磁体吸附时,如何处置?先将患者移出磁体外安置并做适
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