TIVA/TCI-system

Klinisk formål1

Indledning1

Peroperativt1

Postoperativt1

Definition af begreber1

Anæstesi i TCI-system1

Indledning via TCI2

Vedligeholdelsesdosis2

Opvågning2

TCI-plasmamål-kontrolleret infusion (Cp)2

TCI-virkningsstedsmål-kontrolleret infusion (Ce)3

Generelle informationer3

Referencer5

Klinisk formål

Anæstesi baseret på TIVA/TCI-systemet sikrer mere nøjagtig styring af anæstesien, stabil hæmodynamik, mulighed for hurtige ændringer i anæstesien og en hurtig opvågningsfase hos neurokirurgiske patienter. Ved præcis dosering af Propofol og Remifentanil opnås:

Indledning

• • rolig, behagelig, individual.

• • mere stabilt kredsløb.

Peroperativt

• • sikker anæstesi via BIS

• • kredsløbsstabilitet, sikkerhed for optimal cerebral homeostase.

• • god perfusion af alle organer, god kontrol af CPP, rolig og komfortabel opvågningsfase, med kort fase af aktiveret hosterefleks.

Postoperativt

• • lav incidens af PONV - postoperativ kvalme og opkastning), acceptabelt smerteniveau på grund af bedre analgesikontrol.

Definition af begreber

BISBispectral Index Score – søvndybdemåler

Ce Virkningsstedskoncentration (hjernens koncentration)

Cp Plasmakoncentration

CPP Cerebral Perfusion Pressure

PONV Postoperative Nausea and Vomiting

PKFarmakokinetik

PDFarmakodynamik

TCI Target Controlled Infusion – målstyret infusion

TIVATotal Intravenous Anaesthesia – total intravenøs anæstesi

Anæstesi i TCI-system

Målet ved TCI kontinuerlig infusionssystem er, hurtig at opnå og bibeholde så længe som nødvendigt et ”target” koncentration af Propofol og Remifentanil i plasma eller i hjernen.

Med en mikroprocessor indkoblet i pumpe bruges en farmakokinetisk model til en præcis dosering af Propofol og Remifentanil, med henblik på patientens alder, køn, vægt og højde. Den information genberegnes hver 10. sekund så ”target” koncentrationen holdes stabilt og kan hurtigt skiftes, afhængigt af den kliniske situation og kirurgisk stimulation.

I praksis er Marsh-Propofol model anbefalet hos unge (18-65 år) og svært overvægtige patienter. Schnider-Propofol model skal bruges til ældre (>65 år) patienter eller hjertesyge på grund af meget mindre indledningsdosis af Propofol og bedre stabilitet af patientens kredsløb.

Pedfusor model af Propofol er udregnet til børneanæstesi fra patientens vægt er mindst 5 kg og indtil 16 år.

Minto er den eneste farmakokinetiske model til Remifentanil og er anbefalet til patienter >16 år.

Indledningen af generel anæstesi gennemføres gradvis ved anvendelse af neuromonitorering med BIS.

Indstillingen af pumpe på Ce resulterer ved højere dosis af Propofol eller Remifentanil i hurtigere klinisk effekt, men også med mere tydelig hæmodynamisk reaktion.

Når koncentrationen (target) (Cp) eller (Ce) øges, så giver pumpen en bolus og infusionshastigheden stiger.

Når koncentrationen skal formindskes, så pauserer pumpen infusion, indtil beregnet ønsket koncentration er opnået, og infusionen genstartes med langsommere hastighed.

Ændringer i target af infusion skal altid bekræftes med tryk på den grønne knap.

Indledning via TCI

Der startes infusion af Remifentanil Ce 4 ng/ml med gradvis øgning af dosis på 1 enhed. (Ce 6-7-8 ng/ml). Der observeres ved hvilken koncentration (Ce af Remifentanil), patientens vejrtrækning ophører.

Der startes infusion af Propofol med Ce/Cp 4 µg/ml og der ventes indtil plasma og/eller virkningsstedskoncentration stabiliseres før næste øgning. Patienten skal observeres; BIS, BT, HF. Der observeres ved hvilken koncentration (Ce af Propofol) patienten lukker øjnene. Vent til patienten sover (BIS 40-50). Hvis patienten ikke sover tilstrækkelig dybt, øges altid gradvis Propofol til 5-6-7 µg/ml.

Når patienten er godt bedøvet (BIS 40-50), gives muskelrelaksantia, og der udføres endotrakeal intubation.

Rekomanderet dosis af Remifentanil til anlæggelse af larynxmaske er Ce 7-8 ng/ml og til intubation 9-10 ng/ml..

Gradvis titrering af anæstesimidler under indledning sikrer hæmodynamisk stabilitet. Når patienten sover, skal ønsket koncentration korrigeres til ideel BIS (40-50) og optimalt BT.

Lige efter intubation reduceres både Propofol og Remifentanil til tilstrækkelig BIS (40-50) og MAP (65-70 mmHg) i perioden uden kirurgisk stimulation.

Anæstesidybde tilpasses til ideel BIS. Øg gradvis både Propofol og Remifentanil 5 minutter før kirurgiopstart.

Vedligeholdelsesdosis

Propofolinfusion tilpasses til BIS (40-50) - gennemsnit Cpt 2,5-3,8 µg/ml.

Remifentanil doseres ifølge systolisk BT 90-120 mmHg mellem Cet 9-12 ng/ml. Man tilpasser dosering til monitorering og patientens kliniske tilstand. TCI-pumper udregner Propofols og Remifentanils distribution og metabolisme.

Opvågning

Før vækning stoppes infusion (orange knap). På pumpernes display angives den faldende koncentration, -Ce eller -Cp for både Propofol og Remifentanil, baseret på den grundlæggende matematiske model.

Patienten vågner ved de samme niveauer i Ce som søvnen indtræder på under indledning.

De fleste patienter vågner ved omkring Ce 1,5 µg/ml Propofolkoncentration.

TCI-plasmamål-kontrolleret infusion (Cp)

Efter indstilling af den ønskede plasma-medikamentkoncentration, beregner pumpens computer bolus og den infusionshastighed, der er nødvendig for at opnå denne koncentration.

TCI-virkningsstedsmål-kontrolleret infusion (Ce)

Den ønskede målkoncentration vælges. Pumpen anvender den farmakokinetiske model til at beregne den infusionshastighed, der er nødvendig for at opnå denne koncentration.

Efter opstart i TCI- tilstand giver pumpen en forudberegnet bolusdosis efterfulgt af infusion med henblik på at nå den indstillede målkoncentration.

Virkningssted vs. plasmakoncentration som infusionsmodus medfører en større induktionsdosis (bolus) efterfulgt af en pause i infusionen for at tillade udligning af koncentrationen mellem plasma og virkningssted.

For de fleste anæstesimidler gælder det, at der er stor individuel forskel på farmakodynamikken, hvorfor man bør kombinere sin viden om de generelle farmakodynamiske data med en nøje iagttagelse af den individuelle patient, for at vurdere dennes følsomhed over for medikamentet og på den måde iværksætte titrering, hvis det er nødvendigt.

Generelle informationer

Klinisk forskning indenfor farmakokinetik og farmakodynamik har medført udvikling af pumper til TIVA/TCI. TCI-system blev først beskrevet af Kruger-Thiemer og Schwilden i 1980’erne. TIVA har fokus på en individuel dosering af anæstesimidler med hensyn til patientens alder, køn, vægt LBW (Lean Body Weight) og højde.

TCI-systemet er en Computer Assisteret Kontinuerlig Infusion (CACI) baseret på en farmakokinetisk/farmakodynamisk (PK/PD) model, der estimerer plasma og hjernens koncentration af Propofol eller Remifentanil.

Figur 1

De farmakokinetiske modeller, hvorpå TCI-systemet er baseret, tager udgangspunkt i undersøgelser på patienter i forskellige aldersgrupper. Der er en stor interindividuel forskel i farmakokinetik og farmakodynamik pga. alder, cardiac output, følgesygdomme, medicin, temperatur, vægt og køn.

De forskellige farmakokinetiske modeller udvikles fortsat via multicenterundersøgelser.

Farmakokinetikkken for de fleste anæstesimidler kan beskrives matematisk som en 3-kammermodel: et centralt kammer (V1), et karrigt kammer (V2) og et karfattigt kammer (fedtvæv) (V3). Overførslen af medikamenter mellem de forskellige kamre (fordelingen) kan beskrives ved hjælp af hastighedskonstanter (k12,k21,k31,k13) eller clearance. Sammen med metabolisme, elimination og udskillelse af Propofol og Remifentanil har disse parametre betydning for den ønskede kliniske effekt hos den individuelle patient.

Figur 2

TCI-pumpens indbyggede mikroprocessor beregner via patientens parametre fordelingen af Remifentanil og Propofol, mellem disse tre kamre, samt ligevægtskoncentrationen (steady state) og koncentrationen på virkningsstedet (Ce - Effectsite Concentration - hjerne).

I stedet for at specificere en infusionshastighed vælger brugeren således en målkoncentration på basis af klinisk vurdering og BIS-vurdering.

TCI-systemet kan via monitorering af anæstesidybde (BIS) sikre meget hurtig og mere præcis målkoncentration og en mere præcis dosering ved vedligeholdelsesinfusion end manual dosering.

Figur 3

Figur 4

Såfremt der ønskes ændringer i plasma/hjerne-koncentration i forhold til udgangspunktet under anæstesien, tillader TCI-systemet dette med en høj grad af sikkerhed.

Hvis man vælger virkningssted vs. plasmakoncentration, vil dette generere en større induktionsdosis efterfulgt af en pause i infusionerne for at tillade udligning af koncentrationen mellem plasma og virkningssted.

Referencer

1. 1. Dryden, P.D. Target-Controlled Infusions: Paths to Approval Anesth. Analg 2016;122:86–9)

2. 2. Gambus p.et al. PharmacokNovinetic, pharmacodynamics. Modelling in Anesthesia British Journal of Pharmacology Nov.2013

3. 3. Al-Rifai Z. et al Principles of total intravenous anaesthesia: basic pharmacokinetics and model descriptions. BJA Education, 16 (3): 92–97 (2016)

4. 4. 4.M. Coppens M et al. Study of the time course of the clinical effect of Propofol compared with the time course of the predicted effect-site concentration: performance of three pharmacokinetic–dynamic models . British Journal of Anaesthesia 104 (4): 452–8 (2010) Advance Access publication February 26, 2010

5. 5. Abaslom A.R., Stuys M.R.F.: Overview of Target Controled Infusion and Total intravenous Anaesthesia. Gent , Academia Press, 2007 – også billedkilde i ovenstående.

6. 6. Cazalaa J. B., Lavron J.C., Servin F. : Anesthetic agents used in TCI. Second edition, 2009, Fresenius Kabi.

7. 7. Glen J, B, Servin F. Evaluation of the predictive performance of four pharmacokinetic models for Propofol. British Journal of Anaesthesia 2009, March, 1-7

8. 8. Leslie K, Clavisi O, Hargrove J. Target-cotrolled infusion versus manually-controlled infusion of Propofol for general anaesthesia or sedation in adults. Cochrane Database of Systematic Reviews 2008, Issue 3. Art. No:CD 006059. DOI: 10. 1002/14651858. CD006059. pub2.

9. 9. Liu N, Chazot T.: Titration of Propofol for anesthetic induction and maintenance guided by the bispectral index. Closed-loop versus manual control. Anesthesiology 2006; 104: 686-95

10. 10. Sreevastava Lt Col DK, Upadhyaya Col KK, Reddy Maj MVU, Mohan Col CVR: Automated Target Controlles Infusion Systems: the future of Total Intravenous Anaesthesia. MJAFI 2008; 64: 261-262

11. 11. Clinical Window Web Journal #26: Computer-Assisted Intravenous Anesthesia. From Theory to Clinical Practice. (December 2008).ISSN 1795?6269

12. 12. Talmage D. E..Target-Controlled Drug Delivery. Progress toward an Intravenous “Vaporizer” and Automated Anesthetic Anesthesiology 2003; 99:1214–9 © 2003 American Society of Anesthesiologists, Inc. Lippincott Williams & Wilkins, Inc.