Pharmacological basis for tci
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Base Clinical pharmacolgy for Anesthesiologists TIVA/TCI
![Target Controlled Infusion (TCI)
Zeit [min]0 10 20 30 40 50 60
Plasmakonzentration [袖g ml
-1
]
0
2
4
6
8
10
Zeit [min]
0 10 20 30 40 50 60
Infusionsrate [mg min-1
]
0
50
100
150
Plasma concentration
[袖g/ml]
Time [min]
Infusion Rate
[mg/min]
Time [min]
Schwilden (1981)
Bolus Elimination Transfer
IR(t) = M揃(d (t) + kel + k12 e-k21 t+ k13 e-k31 t)](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-52-320.jpg)
![Target Controlled Infusion (TCI)
Zeit [min]0 10 20 30 40 50 60
Plasmakonzentration [袖g ml
-1
]
0
2
4
6
8
10
Zeit [min]
0 10 20 30 40 50 60
Infusionsrate [mg min
-1
]
0
50
100
150
Plasma concentration
[袖g/ml]
Time [min]
Infusion Rate
[mg/min]
Time [min]
Schwilden (1981)
Bolus Elimination Transfer
IR(t) = M揃(d (t) + kel + k12 e-k21 t+ k13 e-k31 t)](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-53-320.jpg)
![Remifentanil [E] 3.0 ng/ml
per 5 ore
Fentanil [E] 3ng/ml
per 5 ore Propofol [E] 3.2 袖g/ml
per 5 ore](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-57-320.jpg)
![Propofol [E] 3.5 袖g/mlPropofol [E] 2.8 袖g/mlPropofol [E] 0 袖g/ml
Decrement time from 2.8 to 0 12 minuti](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-98-320.jpg)
![Intensitdelleffetto%
100
50
0
Propofol [E] (袖g/ml)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Individuo di 30-60 anni
0.8 1.0](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-122-320.jpg)
![Intensitdelleffetto%
100
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0
Propofol [E] (袖g/ml)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Individuo di 70-85 anni](https://image.slidesharecdn.com/pharmacologicalbasisfortci-170305093056/85/Pharmacological-basis-for-tci-123-320.jpg)
Pharmacological basis for tci
- 1. UOC Anestesia e Rianimazione Ospedale Santa Maria dei Battuti, Ca Foncello, Treviso Elementi di farmacologia clinica moderna Basi farmacologiche per TIVA/TCI Antonio Farnia
- 2. cosa 竪 la TCI?
- 3. Cosa 竪 la TCI? Target Controlled Infusion
- 4. Cosa 竪 la TCI?
- 5. 1 2
- 8. tentativo di avere una concentrazione stabile di farmaco nel plasma
- 9. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico 3.2 袖g/ml 3.0
- 10. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico Propofol 8 mg/kg/ora Mantengo una concentrazione stabile?
- 11. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico propofol 10 mg/kg/ora Without an appropriate bolus, a constant propofol infusion at 10 mg kg1 h1 requires 4090 min to achieve a clinically useful plasma concentration of 4 亮gml1 in an 85 kg adult male (NAP5 report) 3.0 4.0 2.0 1.0
- 12. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico propofol 10 mg/kg/ora propofol bolo 2.0 mg/kg
- 13. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico Remifentanil 0.3 袖g/kg/min
- 14. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico Effetto Cosmetico o valore Clinico?
- 15. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico Sovradosaggio Sottodosaggio 75/35 165/95
- 16. cumulative deep hypnotic time and intraoperative hypotension were also significant, independent predictors of increased mortality.
- 18. Triple Low phenomenon MAP < 75 mmHg BIS < 45 MAC < 0.8
- 20. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico Strategia a boli fentanil 200 袖g poi 100 袖g poi 100 袖g
- 23. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico come arrivarci pi湛 rapidamente possibile
- 24. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tempo (min) Concentrazione Concentrazione stabile di farmaco Range Terapeutico come mantenere la concentrazione stabile nel tempo
- 25. Basi Farmacologiche per TCI
- 26. Parametri farmacologici con inestimabile valore clinico T1/2Ke0, Tempo di Picco Emivita contesto sensibile e tempo di decremento
- 27. Farmacologia Clinica Farmacocinetica Studio dei processi di assorbimento distribuzione, metabolismo ed escrezione dei farmaci Farmacodinamica Studio degli effetti biologici e fisiologici dei farmaci e del loro meccanismo dazione
- 28. Farmacocinetica e Farmacodinamica 0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 C. Plasma C. Effetto
- 29. Farmacocinetica Dose somministrata assorbimento distribuzione Concentrazione del farmaco nel plasma eliminazione Farmacodinamica Concentrazione del farmaco a livello dei recettori efficacia tossicit Legame con le proteine plasmatiche metabolismo
- 30. 属 属 属属 属 属 属 属 属 属 V1V2 V3 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 K 10 K 12 K 21 K 13 K 31 Sito effettore
- 32. Rappresentazione del processo PK/PD che determina la relazione tra dose somministrata ed effetto clinico Dose Concentrazione ematicaDistribuzione Metabolismo Escrezione Concentrazione nel sito effettore Interazione farmaco- recettore Effetto clinico Modulazione del recettore, depolarizzazione
- 33. Farmacocinetica
- 34. mg/kg 袖g/kg/min
- 35. Et Distribuzione del peso corporeo
- 38. Concentrazione
- 41. Modello ad un compartimento
- 44. Modello a due compartimenti
- 45. Compartimento Centrale ( V1 ) Compartimento Periferico Rapido ( V2 ) Compartimento Periferico lento ( V3 ) K 13 K 31 K 12 K 21 K 10 I(t) dose data nel tempo al paziente Fegato, reni, cuore, polmoni, muscoli, cervello Tessuti grassi Farmacocinetica compartimentale
- 47. 60 50 40 30 20 10 Distribuzione del fentanil nei vari tessuti dopo bolo endovenoso 0 1 2 3 Tempo (ore) Percentualedelladosedifentanil Plasma Tessuti centrali Muscoli scheletrici Tessuto adiposo
- 49. Schema BET B Bolus Bolo per riempire il compartimento centrale E Elimination Infusione a velocit costante per rimpiazzare il farmaco eliminato T Transfer Infusione decrescente in maniera esponenziale che compensa il trasferimento del farmaco ai tessuti periferici
- 50. Schema BET, ten-eight-six regimen Bolo propofol 1 mg/kg Infusione 10 mg/kg/ora per 10 min Infusione 8 mg/kg/ora per 10 min Infusione 6 mg/kg/ora per sempre obbiettivo di mantenere una teorica concentrazione plasmatica di 3 袖g/ml 2-2.5 mg/kg
- 51. Compartimento Centrale ( V1 ) Compartimento Periferico Rapido ( V2 ) Compartimento Periferico lento ( V3 ) K 13 K 31 K 12 K 21 K 10 I(t) dose data nel tempo al paziente Fegato, reni, cuore, polmoni, muscoli, cervello Tessuti grassi B E T T
- 52. Target Controlled Infusion (TCI) Zeit [min]0 10 20 30 40 50 60 Plasmakonzentration [袖g ml -1 ] 0 2 4 6 8 10 Zeit [min] 0 10 20 30 40 50 60 Infusionsrate [mg min-1 ] 0 50 100 150 Plasma concentration [袖g/ml] Time [min] Infusion Rate [mg/min] Time [min] Schwilden (1981) Bolus Elimination Transfer IR(t) = M揃(d (t) + kel + k12 e-k21 t+ k13 e-k31 t)
- 53. Target Controlled Infusion (TCI) Zeit [min]0 10 20 30 40 50 60 Plasmakonzentration [袖g ml -1 ] 0 2 4 6 8 10 Zeit [min] 0 10 20 30 40 50 60 Infusionsrate [mg min -1 ] 0 50 100 150 Plasma concentration [袖g/ml] Time [min] Infusion Rate [mg/min] Time [min] Schwilden (1981) Bolus Elimination Transfer IR(t) = M揃(d (t) + kel + k12 e-k21 t+ k13 e-k31 t)
- 55. Compartimento Centrale ( V1 ) Sito dazione Compartimento Periferico Rapido ( V2 ) Compartimento Periferico lento ( V3 ) Ke0 K 13 K 31 K 12 K 21 K 1e K 10 I(t) Costante di eliminazione dalla biofase dose data nel tempo al paziente ( VE ) Biofase Fegato, reni, cuore, polmoni, muscoli, cervello Tessuti grassi
- 56. Compartimento Centrale Ke0 K 13 K 31 K 12 K 21 K 1e K 10 I(t) Costante di eliminazione dalla biofase dose data nel tempo al paziente FARMACOCINETICA FARMACODINAMICA Sito dazione ( Ve ) Biofase Compartimento Periferico Rapido ( V2 ) Compartimento Periferico lento ( V3 ) ( V1 ) < 5% Sito dazione ( Ve ) Biofase
- 57. Remifentanil [E] 3.0 ng/ml per 5 ore Fentanil [E] 3ng/ml per 5 ore Propofol [E] 3.2 袖g/ml per 5 ore
- 58. Midazolam: Cinetica tricompartimentale modello Zomorodi
- 59. Ke0 e concetto di sito dazione sito effettore biofase
- 60. Compartimento Centrale ( V1 ) Sito dazione Compartimento Periferico Rapido ( V2 ) Compartimento Periferico lento ( V3 ) Ke0 K 13 K 31 K 12 K 21 K 1e K 10 I(t) Costante di eliminazione dalla biofase dose data nel tempo al paziente ( VE ) Biofase Fegato, reni, cuore, polmoni, muscoli, cervello Tessuti grassi
- 62. latenza tra picco di concentrazione plasmatica e sito dazione?
- 63. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Jacobs JR, Anesth Analg 1993; 76: 1-6 Reves JG. ASA Congress 1996 Tempo di equilibrazione plasma-sito dazione T1/2ke0 Tiopentale(亮g/ml) TPS 312 mg Compartimento centrale Sito dazionexx Tempo per leffetto picco t1/2ke0 TPS 500 mg
- 64. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione (Principio di Fick 2属) Plasma Sito dazione
- 65. Intensitdelleffetto 100 50 0 Concentrazione (ng/ml) CE50 Curva dose-risposta Bayley JM. Pharmacodynamics as a research tool. J Clin Anesth 1996; 8: 147-156
- 66. Inizio dazione T1/2ke0 e Tempo di picco T1/2ke0: tempo di equilibrazione plasma-biofase dimensioni della molecola liposolubilit grado di ionizzazione Epstein BS. Opioids for monitored anesthesia care. 1991
- 67. 20 - 40 minuti
- 70. Increasing the dose increases the effect-site Cpeak, but does not change the effect-site tpeak t1/2ke0
- 73. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tempo (min) 100 75 50 25 0 ConcentrazioneTarget(%) Alfentanil 0.6 - 1.2 minuti Remifentanil 1.3 - 1.4 minuti Inizio dazione dopo bolo T1/2ke0 Shafer SL. Pharmacokinetis, Pharmacodynamics, and rational opioid selection. Anesthesiology 1991; 74: 53-63. Fentanil 4 6 minuti Sufentanil 5- 7 min
- 74. 35:44 Morfina Time to Peak (modello Sarton) 35:44 minuti
- 75. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) Tempo di equilibrazione plasma-sito dazione per specializzando in anestesia TPS Fentanil Succinilcolina Tentativo di intubazione Intubazione riuscita
- 76. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) Tempo di equilibrazione plasma-sito dazione T1/2ke0 TPS Remifentanil Succinilcolina
- 77. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tempo (min) Tempo di equilibrazione plasma-sito dazione T1/2ke0 TPS Remifentanil SuccinilcolinaRemifentanil 0.25 袖g/kg/min
- 78. Analgesia post-operatoria TCI con morfina
- 80. Landscape of surgical anesthesia Stressresponse farmaco lento farmaco rapido Surgical stress map Duration of surgery
- 81. Landscape of surgical anesthesia Stressresponse farmaco rapido Surgical stress map Duration of surgery
- 82. Intensitdelleffetto 100 50 0 Concentrazione (ng/ml) CE50 Curva dose-risposta Bayley JM. Pharmacodynamics as a research tool. J Clin Anesth 1996; 8: 147-156
- 84. Variabilit farmacodinamica Ausems ME, et al. Anesthesiology. 1988; 68 :851-861 Plasma Alfentanil (ng/ml) 200 400 600 %Probabilitdiassenzadirisposta 100 50 0 0
- 85. Titrate to effect compensates for most of the errors in PK Gavin Kenny and PD
- 87. Curva dose-rispostaIntensitdelleffetto 100 50 0 Concentrazione (ng/ml) Cavalcare londa farmacodinamica
- 88. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione
- 89. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione Membrana semipermeabile Equilibrio transmembrana
- 90. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione Plasma Sito dazione
- 91. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione Plasma Sito dazione La pompa si ferma
- 92. Trasferimento delle molecole di farmaco secondo gradiente di concentrazione Plasma Sito dazione
- 93. Central compartment (Blood or Plasma) Second compartment (highly perfused tissues i.e muscles, liver, heart Third compartment (Poorly perfused tissues. I.e Fat) 3 Compartment Model (and an effect site) The patient is me and anyone can use this picture. Jan Henning Austnes Effect site (brain)
- 94. Central compartment (Plasma) Second compartment (highly perfused tissues) Third compartment (Poorly perfused tissues) k12 k21 k13 k31 k10 k= Proportions of drug exchanged between compartments per unit of time Effect site (brain) ke0 k1e Elimination
- 95. Second compartment (highly perfused tissues) Third compartment (Poorly perfused tissues) k12 k21 k13 k31 k= Proportions of drug exchanged between compartments per unit of time Effect site (brain) ke0 k1 0 k1e 1 2 3 4 5 Cpt Elimination Central compartment (Plasma)
- 97. Tempo Concentrazione plasmatica versus compartimento effetto in corso di TCIC.plasmaticaeC.biofase Concentrazione plasmatica Sito dazione Fine infusione
- 98. Propofol [E] 3.5 袖g/mlPropofol [E] 2.8 袖g/mlPropofol [E] 0 袖g/ml Decrement time from 2.8 to 0 12 minuti
- 99. Emivita Contesto Sensibile e Tempo di Decremento
- 101. Tempo necessario per avere una riduzione del 50% della concentrazione plasmatica del farmaco dopo una infusione a concentrazione stabile (Steady State) Context-Sensitive Half-Time
- 103. 属 属 属属 属 属 属 属 属 属 V1V2 V3 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 K 10 K 12 K 21 K 13 K 31 V1 Context-Sensitive Half-Time
- 104. Context-sensitive half-time 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Livelloplasmaticong/ml Remifentanil Sufentanill Tempo (min)
- 105. CONTEXT-SENSITIVE HALF TIME Durata dellinfusione 100 75 50 25 0 0 100 200 300 400 500 600 Tempodidecremento del50%dellaconcentrazioneematica (minuti) 400 minuti 17 min 70 min 100 minuti 28 min 9 min
- 106. Context-sensitive Half Time Adapted from Egan TD, et al. Anesthesiology. 1993;79:881-892. Minuti dallinizio dellinfusione continua 100 75 50 25 0 0 100 200 300 400 500 600 Fentanyl 262.5 min Alfentanil 58.5 min Sufentanil 33.9 min Remifentanil 3,7 min Tempodidecrementodel50%della concentrazioneematica(minuti) 4 ore
- 107. 属 属 属属 属 属 属 属 属 属 V1V2 V3 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 K 10 K 12 K 21 K 13 K 31 Tempo di decremento V1 minuti per avere una riduzione dell80% (o del 90%) 5 2 19 minuti
- 108. Decrement time Minuti dallinizio dellinfusione continua 200 150 100 50 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Alfentanil 50% Remifentanil 50% Tempodidecrementodella concentrazioneematica (minuti) Remifentanil 80% Alfentanil 80% Egan TD; Minto CF. Anesthesiology April 1996. Shafer SL, Varvel JR. Pharmacokinetics, Pharmacodynamics, and rational opioid selection. Anesthesiology 1991; 74: 53-63.
- 109. Tempo di decremento: ottimizzazione dei tempi di risveglio
- 110. 50%
- 111. 50%
- 113. 50%
- 114. 50%
- 117. 6 ore 13 minuti 62 minuti
- 118. Tempo di decremento: ottimizzazione dei tempi di risveglio
- 119. 属 属 属属 属 属 属 属 属 属 V1V2 V3 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 K 10 K 12 K 21 K 13 K 31 Tempo di decremento V1 minuti per avere una riduzione dell80% (o del 90%) 5 2 19 minuti
- 120. 属 属 属属 属 属 属 属 属 属 V1V2 V3 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 属属 属 属 属 属 K 10 K 12 K 21 K 13 K 31 Tempo di decremento V1 minuti per avere una riduzione dell80% (o del 90%) 35 minuti
- 121. ..sapete perch辿 i nostri pazienti addormentati sino ad un attimo prima improvvisamente si svegliano?
- 122. Intensitdelleffetto% 100 50 0 Propofol [E] (袖g/ml)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Individuo di 30-60 anni 0.8 1.0
- 123. Intensitdelleffetto% 100 50 0 Propofol [E] (袖g/ml)0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Individuo di 70-85 anni
- 124. THE END
- 125. Diprifusor速 1996
- 126. Diprifusor
- 127. Open TCI 2003
- 128. Open TCI devices (in Europe)
- 129. Sistema closed loop