Utilizzo degli oppioidiUtilizzo degli oppioidi

tecniche e farmacitecniche e farmaci

Claudio MelloniClaudio Melloni

Bologna-FaenzaBologna-Faenza

CM 2001

Elimination half life

Half-lives do not predict the rate of recovery following drug administration. The terminal half-life only sets an upper bound on how much time

will be required for a 50% decrease in plasma concentration. The rate of recovery is invariably faster than the terminal elimination half-life,

even after infusions to steady state.

concetti farmacologici nuovi

• compartimento effetto

• Keo

• emitempo sensitivo al contesto(context sensitive halftime)

• finestra terapeutica

Pharmacodynamic model

Kinetic-dynamic dissociation and the effect compartment

Open 3 compartment pk model.

Context sensitive half time of opioids(influence of P450

3A4 on alfentanil)

Context sensitive decrement times of the opiates

20-50-80% decreases in plasma drug concentrations are not linear!

Vuyk J,Mertens MJ,Olofsen EPropofol Anesthesia and Rational Opioid

Selection: Determination of Optimal EC50-EC95 Propofol—Opioid Concentrations that Assure Adequate Anesthesia and a Rapid Return of

Consciousness Anesthesiology

87:1549-62, 1997

time

Propofol blood concOpioid blood concentration

Three dimensional planes in the graphs from Vuyk et al.

manual opioid infusion schemesmanual opioid infusion schemesfrom many sources...from many sources...

drugdrug plasma targetconcentation(ngml)plasma targetconcentation(ngml) bolus(microgr/kg)bolus(microgr/kg)

infusion rate(microgr/kg/mininfusion rate(microgr/kg/min

fentanylfentanyl 11 33 0.0200.020

fentanylfentanyl 44 1010 0.0700.070

alfentanilalfentanil 4040 2020 0.250.25

alfentanilalfentanil 160160 8080 1.001.00

sufentanilsufentanil 0.150.15 0.150.15 0.0030.003

sufentanilsufentanil 0.500.50 0.500.50 0.0100.010

remifentanilremifentanil 66 11 0.020.02

remifentanilremifentanil 12-2012-20 1-21-2 0.4-1.00.4-1.0

Practical pharmacokinetics as applied to our daily anesthesia practice

Fiset, Pierre.Can J Anesth 1999 / 46 / R122-R126

remifentanil

V3K311%V1

K10 49%

Remifentanil

K10/k31=49

Sufentanil

V3

K310,26%V1

K10 6,6%

K10/k31=25,4

V3

K310,65%V1

K10 4,9%

Fentanile

K10/k31=7,5

Vdss degli oppioidi

• Largo• fentanil:358• sufent:541

• grandi riserve

• Stretto:

• alfentanil:24

• remifentanil:20,5

• scarsa competizione per il farmaco a recarsi altrove……

Altra novità

• Mettiamo in discussione che l’effetto farmacologico sia relato alla sua concentrazione plasmatica:…infatti

• l’effetto è legato alla concentrazione al compartimento effetto

Paradosso farmacocinetico-dinamico

• La ripresa clinica dopo infus.di sufent è più rapida che dopo fentanil,ma il sufent accumula più del fentanil…………

• remifentanil dimostra un onset rapido.ma è il meno lipofilico(eccetto la morfina)…….

• Hl(emivite) mostrano scarse correlazioni con il tempo di ripresa!

Concentrazioni plasmatiche necessarie per Tiva

uso fent sufent alfent Remifent

predominante

15-30 5-10 400-800 12-25

Chir.magg

4-10 1-3 300-600 1-5

Chir.min. 2-6 0.25-1 150-300 1-7

Respspont

1-3 <4 <200 0.5-5

analgesia 1-2 0,2-0,4 50-150 0,5-5

Dosi approssimative per anestesia bilanciata o tiva

Farmaco Dosecarico(g/kg)

Dose perinfusione(g/kg/min*oppg/kg/h***

Boliaddizionali(g/kg *o g***

Alfentanil 25-100 1-3* 5-10*

Sufentanil 0.25-2 0.25-1.5*** 2,5-10***

Fentanil 4-20 2-10*** 25-100***

Remifentanil

0.5-1 0,25-2* 0,25-1*

rapporti di potenza fentanil/alfentanil

Autore dalle dosi dai livelliplasmatici

farmacodinamica

White 1/5-1/6 1/40-1/60

Andrews 1/6-1/8 1/40

Scott 1/75(EEG)

Kazama T,Ikeda K,Morita K.Reduction by fentanyl of the Cp50 values of propofol and hemodynamic responses to various noxious stimuli.Anesthesiology

1997;87:213-27.• Pazienti,non premedicati,ASA 1 & 2

• chir addominale elettiva

• concentrazioni predette da CACI per fentanyl e propofol

• stimoli:comando verbale(ap occhi o toccatura spalla)– tetano 50 Hz per 10 sec– laringoscopia per 10 sec– intubazione;adeguatezza della laringoscopia e risposte

dopo iot

Cp 95 per il propofol per inibire le risposte motorie

a vari stimoli con diversi dosaggi di fentanil((Kazama

T,Ikeda K,Morita K.Reduction by fentanyl of the Cp50 values of propofol and hemodynamic responses to various noxious stimuli.Anesthesiology 1997;87:213-27.

0

5

10

15

20

25

30

35

no fent fent 1.2 fent 2.6 fent 4.1 fent 5.5

comando verbaletetanolaringoscopiaintubazioneincis cute

CP50 per il propofol nella prevenzione di determinate risposte motorie a vari dosaggi di

fentanile(Kazama T,Ikeda K,Morita K.Reduction by fentanyl of the Cp50 values of propofol and

hemodynamic responses to various noxious stimuli.Anesthesiology 1997;87:213-27.

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

no fent fent 1.2 fent 2.6 fent 4.1 fent 5.5

comando verbaletetanolaringoscopiaintubazioneincisione cute

Kazama T,Ikeda K,Morita K.Reduction by fentanyl of the Cp50 values of propofol and hemodynamic responses to various noxious stimuli.Anesthesiology

1997;87:213-27.

• Stimoli differenti richiedono differenti concentrazioni di propofol e fentanyl per sopprimere le risposte indesiderate;le velocità di infusione di propofol e fantanyl devono essere variate secondo la responsività del paziente alla srtimolazione,allo scopo di mantenere condizioni anestetiche ed operative soddisfacenti,compatibili con una rapida ripresa della coscienza………...

Alfentanil disposition depends on P450 3A4(Anesthesiology 1997;87:36-50)

0

200

400

min

context sensitive half times

fentanylalfentanyl highalfentanyl low

fentanyl 40 28 14

alfentanylhigh

30,6 0

alfentanyl low 216 199 158

infu infu infu

MEAC:minimum effective analgesic concentration

• per alfentanil,dopo chir ortopedica:CCI(Anesthesiology 79,481-492,1993)

• MEAC iniziale:59 ng/ml

• MEAC dopo 9 h:52 ng/ml

• MEAC alle h 21:69 ng/ml

• MEAC alle h 21 del giorno dopo:61 ng/ml

alfentanil

• flessibilità

• inizio di azione rapido

• potenziato dal propofol>N2O

• rapporto 1:60 con fentanil,ma il rapporto per la stabilità emodinamica è 1:16.

fentanil

• breve durata di azione in piccola monodose..

• ma durata prolungata da dosi multiple o elevate...

• ...e picchi secondari nella concentrazione plasmatica

sufentanil

• potenza 10:1 rispetto al fentanil

• inizio di azione più rapido del fentanil

• si raccomanda:0-4 g/kg all’induzione con mantenimento di 1.24 g/kg/h per chir.maggiore

• effetto analgesico maggiore nel postop. rispetto al fentanil con minor rischio di depressione resp.

Remifentanil & EEG

EEG & Fentanyl

T 1/2 Keo per remifentanil & alfentanil

Remifentanil Versus Alfentanil: Comparative Pharmacokinetics and Pharmacodynamics in Healthy

Adult Male Volunteers Egan T,Minto C,Hermann DJ, Barr J,Muir

KT, ,Shafer SL

Influence of Age and Gender on the Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of Remifentanil: I. Model

Development Minto CF,Schnider TW,Egan TD,Youngs E,Lemmens

HJM,Gambus PL,Billard V,Hoke JF,Moore KHP,Hermann DJ, Muir KT,Mandema J,Shafer SL

EDITORIAL VIEW Stanski, Donald R., M.D.; Shafer, Steven L.,

M.D.Anesthesiology83:1-5, 1995

• The simulation suggests that the initial boluses of propofol and alfentanil to provide anesthesia for intubation should be given as follows: 0.7 mg/kg of propofol administered 2.3 min before intubation and 30 mg/kg of alfentanil administered 1.4 min before intubation. If the propofol dose sounds too modest (and who wants to see 50% of patients respond to intubation?) the initial propofol dose can be increased to 1 mg/kg given 2.3 min before intubation with a net increase of only 1 min in the time required for recovery.

•

EDITORIAL VIEW Stanski, Donald R., M.D.; Shafer, Steven L.,

M.D.Anesthesiology83:1-5, 1995

• The maintenance infusion rates for propofol and alfentanil appear in . After intubation (at time 0) the propofol infusion starts at 180 mg×kg-1×min-1 for 10 min, decreases to 140 mg×kg-1×min-1 from 10—30 min, and then decreases to approximately 100 mg×kg-1×min-1 for the next 9.5 h. The alfentanil infusion is not turned on until 10 min after intubation. The alfentanil infusion rate for the 1st h is approximately 350 ng×kg-1×min-1, is decreased to 275 ng×kg-1×min-1 for the 2nd h, and is then decreased to 240 ng×kg-1×min-1 for the next 8 h.

Billard V,Moulla F, Bourgain JL,Megnigbeto A, Stanski DR.Hemodynamic response to induction and

intubation:propofol/fentanyl interaction.Anesthesiology81:1384-1393, 1994

• Background: When given as an intravenous bolus for induction of anesthesia, propofol can decrease postintubation hypertension but can also create moderate to severe postinduction, preintubation hypotension. The addition of fentanyl usually decreases the postintubation hypertension but can increase the propofol-induced preintubation hypotension. The goal of the study was to determine the relation between propofol and fentanyl doses and the hemodynamic changes postinduction, preintubation and postintubation.

• Methods: Twelve groups of 10 patients, ASA physical status 1 or 2, first received fentanyl 0, 2, or 4 mg×kg-1 and then 5 min later received propofol 2.0, 2.5, 3.0, or 3.5 mg×kg-1 as an intravenous bolus for induction of anesthesia. Arterial blood pressure was continuously monitored. The trachea was intubated 4 min after propofol administration.

• Results: The mean decrease in systolic blood pressure after propofol was 28 mmHg when no fentanyl was given, 53 mmHg after 2 mg×kg-1 of fentanyl (P < 0.05 vs. no fentanyl), and 50 mmHg after 4 mg×kg-1 (P < 0.05 vs. no fentanyl; no statistically significant difference 4 vs. 2 mg×kg-1). There was no statistically significant difference in hemodynamic response to intubation relative to propofol dose. Hemodynamic response to intubation was decreased by the administration of fentanyl; the mean increase of systolic blood pressure after intubation was 65 mmHg from preintubation value without fentanyl, 50 mmHg after 2 mg×kg-1, and 37 mmHg after 4 mg×kg-1 (P < 0.05 for 2 and 4 mg×kg-1 vs. no fentanyl and for 4 vs. 2 mg×kg-1). Hemodynamic changes postintubation were not statistically different with increasing doses of propofol.

• Conclusions: Hemodynamic changes after induction with propofol or propofol/fentanyl, pre- or postintubation, are not modified when the propofol dose is increased from 2 to 3.5 mg×kg-1. Maximal hypotension preintubation occurs with a fentanyl dose of 2 mg×kg-1, whereas the magnitude of postintubation hypertension is significantly decreased with an increase in the fentanyl dose to 4 mg×kg-1.

“picchi e valli”

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

infus contboli

% effetto

min

Finestra terapeutica

Fentanyl dose altaFentanyl dose alta

Fentanyl dose bassa

componenti di un sistema di infusione controllata

p aram etri fa rm acoc in e tic iP K

an es tes is ta

p az ien te

p om p ain fu s ion a le

m ic rop rocessore conp rog ram m a P K

• dati del paziente• dati farmacocinetici• microprocessore con

programma farmacocinetico

• pompa infusionale

• paziente• anestesista

sistemi disponibili per somministrazione continua di farmaci:I

• buretta– semplicità,basso costo– dipendenza dalla gravità,mancanza di

precisione

• controllore di flusso– semplicità– dipendenza dalla gravità

sistemi disponibili per somministrazione continua di farmaci:II

• pompa siringa– accuratezza,allarmi– spesa iniziale

• pompa volumetrica– accuratezza,allarmi– spesa iniziale+consumabili

• pompa computerizzata– accuratezza,allarmi– spesa iniziale

Postulati per le tecniche infusionali continue

• l’infusione consente un controllo ottimale

• è essenziale una titolazione continua

• la titolazione deve essere basata sulla farmacocinetica

• le tecniche infusionali continue non sono sinonimo di tiva

• le infusioni si possono applicare a tutti gli scenari clinici

• l’infusione continua ha molto in comune con l’anestesia inalatoria

controlli preoperatori per l’infusione continua

• prima di iniziare l’infusione,controllare che:– la fleboclisi prescelta funzioni bene ed il catetere

sia ben fissato– i connettori del farmaco/i siano attaccati al liquido

di infusione(rubinetti a tre vie)– i connettori del farmaco siano riempiti e spurgati

di aria– i connettori siano liberi da clamp– le velocità di infusione prescelte siano corrette

controlli intraoperatori per l’infusione continua

• durante l’infusione bisogna prestare attenzione a che:– il sistema sia connesso bene e non ci siano perdite

– la fleboclisi scenda bene

– gli allarmi della pompa siano attivi

• periodicamente controllare che:– il farmaco presente nel reservoir o nella siringa sia in

quantità adeguata alle necessità e che la quantità mancante sia in accordo con la velocità di infusione scelta

– non siano attivi gli allarmi di bassa carica della pompa

vantaggi teorici delle infusioni continue

• meno “picchi” e meno” valli”

• diminuzione dei periodi subterapeutici

• diminuzionie degli effetti collaterali dei farmaci; picchi:– ipotensione,depressione miocardica,rigidità

muscolare

• valli:– ipertensione,tachicardia,movimenti....

vantaggi teorici delle infusioni continue.II

• minimizzazione delle perturbazioni fisiologiche causate dalla anestesia e dalla chirurgia

• titolazione in modo che la concentrazione al sito di effetto sia subito al di sopra di quella necessaria per la ripresa

decremento % nella concentrazione plasmatica richiesto per la ripresa

• modo in cui fu titolata l’infusione

• pendenza della curva concentrazione-risposta per il farmaco in studio

• livello clinico di effetto monitorato

• presenza di altri farmaci anestetici

svantaggi delle infusioni continue• costo:farmaci,strumenti........

• logistica:montaggio,assegnazione delle pompe,spazio,diluizione....

• falso senso di sicurezza:necessità di scalare in basso ...

• spreco di farmaco nello spurgo;fiale aperte vs utilizzate

• attenzione alle incompatibilità chimiche!• uso non previsto dal foglietto illustrativo............

considerazioni tecniche per l’infusione continua

• scelta di una buona vena in posizione adatta con catetere e.v.ben fissato

• preparare rubinetti a tre vie(almeno 2) sulla via di infusione• diluire il/i farmaci a concentrazioni appropriate ed etichettare • collegare la pompa siringa con connettori a basso volume

interno(“spazio morto”)• registrare il bolo,le modificazioni di velocità,i totali parziali e assoluti• titolare sulla base delle risposte osservate ed anticipate• titolare verso l’alto con boletti ed aumenti della velocitò di infusione• supplementare con boletti intermittenti se necessario• titolare continuamente verso il basso• usa dosaggi derivati empiricamente

tecnica con alfentanil• siringhe da 50 ml Luer Lok,aghi rosa per aspirazione

• diluizione di 1 fiala di alfentanil a 50 ml(100 microgr/ml)

• preparazione del propofol(10 mg/ml)

• determinazione set basale di NIBP,FC,SaO2,etCO2

• connessione delle due pompe siringa ai rubinetti sulla via di infusione con set Vygon da 200 cm arteria( catalogo...) o similari.............;alfentanil distale,verso la vena e propofol prossimale,verso le pompe

tecnica II• inizio della infusione di propofol da 10 a 20

mg/min;non appena il paz inizia ad presentare sonnolenza...

• inizia alfentanil,a 0.5-0.6 /microgr/kg/h– ora si differenzia;

– per analgo.sedazione;basta così,semmai un boletto di alfentanil 1-2 microgr/kg pochi sec prima che il chirurgo infiltri;

– per anestesia;boletto di alfentanil 10 microgr/kg e simultaneo boletto di propofol 1 mg/kg,con immediato ritorno alla velocità prefissata

– utile essere in due,con il II che assiste la respirazione del utile essere in due,con il II che assiste la respirazione del paz o che almeno gli somministra O2/aria in questa fasepaz o che almeno gli somministra O2/aria in questa fase

mantenimento

• se BP> 20-25% del basale o movim o segni autonomici,boletto di alf 1-1,5 microgr/kg e aumento velocità di infus del 10-20%

• se BP ok,lasciare per 5 min e provare a diminuire del 10-20% ogni 5 min;

• se non OK o ancora aumento,ripetere il punto 1) e 2)

mantenimento sec.Ausems

• in caso di evento:

• 1 mg bolo se gruppo del bolo o 50 ng/ml nella conc predetta se gruppo infusione;

• se evento estremo;2 mg di alf nel gruppo bolo o 100 ng/ml di aumento nel gruppo infusione;

• decremento di 50 ng/ml ogni 15 min

• era presente N2O!!

consigli di Ausems

• trova la finestar terapeutica per ogni paziente con rapidi incrementi e decrementi iniziali,valutando la profondità anestetica.