RefreshTOF: istruzioni per l’uso Federico Pe 9 aprile 2014

Parleremo di… Definizioni varie sul MN Principi generali sul MN Strumenti e Tecniche di monitoraggio Corretta procedura operativa Strumentario Tecnica in S.O.

PRINCIPI MN INVIARE UNO STIMOLO AD UN NERVO, IL QUALE SARA’ CAPACE DI EVOCARE UNA RISPOSTA CHE NORMALMENTE E’ RAPPRESENTATA DA UNA CONTAZIONE DEL MUSCOLO.

PRINCIPI MN QUESTO STIMOLO GENERALMENTE DI NATURA ELETTRICA, E’ CARATTERIZZATO FISICAMENTE DA UNA INTENSITA’ LA CUI UNITA’ DI MISURA E’ IL mA o micro C. La FREQUENZA dello stimolo può essere costante o variabile nel tempo, l’unità di misura è l’ hertz. DURATA dello stimolo misurato in ms.

PRINCIPI MN Se si aumenta l’INTENSITA’ DI CORRENTE EROGATA, si avrà un graduale incremento della forza di contrazione muscolare che è proporzionale al numero delle fibre muscolari innervate. Con un ulteriore incremento dell’intensità dello stimolo elettrico del 20% si eroga lo stimolo sovramassimale che garantisce la riproducibilità del fenomeno (***)

INTENSITA’ mA Un’intensità di corrente di 30 mA è sufficiente per produrre uno stimolo sopramassimale in soggetti con circonferenza del polso < ai 16 cm. Di 50 mA per soggetti con circonferenza del polso > di 16 cm.

DURATA STIMOLO ms TET (tetanica) DURA 5 sec. TOF (train of four) DURA 2 sec (uno stimolo ogni 0,5 sec) ST (single twitch) DURA 0,2 ms INOLTRE DURANTE UN MONITORAGGIO CONTINUO è importante anche l’INTERVALLO tra un tipo di stimolo e il successivo… e la RIPETIBILITA’ DEL TIPO DI STIMOLO..

QUANTI E QUALI TIPI DI STIMOLO POSSO EROGARE?? ST single twitch/ stimolo singolo TOF train of four/ treno di quattro TET stimolazione tetanica PTC post tetanic count. DBS double burst stimolation

ST 0,1 Hz 0,2 ms 1-10 sec 10-1 sec TET 50 5 sec > 6min TOF 2 2 sec Tipo frequenza durata intervallo ripetibilità ST 0,1 Hz 0,2 ms 1-10 sec 10-1 sec TET 50 5 sec > 6min TOF 2 2 sec 10 sec 5 min PTC > 6 min

Dopo TET o CPT non è possibile erogare nessun altro stimolo per un intervallo di tempo di almeno 6 minuti (si evita danno neuronale)

ST stimolo singolo/single twitch Consiste nell’ applicare uno stimolo elettrico sopramassimale alla frequenza di 0,1 o 1 hz. Questo tipo di stimolo viene impiegato quando si vuole monitorizzare L’ONSET di un bloccante neuromuscolare, questo dato deve essere confrontato con il valore ottenuto prima della somministrazione del farmaco.

Single Twich Obbligatoria la calibrazione dello strumento prima della somministrazione del curaro!

Stimulation Patterns Single Twitch (ST) The single twitch method measures the response to single supramaximal electrical stimuli applied to peripheral motor nerves at a frequency of 0.1 Hz (every 10 seconds) to 1 Hz (every second). The stimulation pattern is shown at the top. It can be seen that the waves are monophasic and rectangular; a biphasic wave may cause a burst of action potentials in the nerve (repetitive firing), thus increasing the response to stimulation. Optimal pulse duration is 0.2 - 0.3 milliseconds (more than 0.5 millisecond may cause direct muscle stimulation or cause repetitive firing). Muscle response will depend on the frequency of stimulation. A frequency exceeding 0.15 Hz, will cause the evoked response to decrease gradually and settle at a lower level. Consequently, a fixed frequency must be selected throughout this period since different frequencies cannot be compared. A 1 Hz stimulation can be used in monitoring the onset of the neuromuscular block. The response pattern seen after both nondepolarisers and depolarisers is exactly the same in terms of the strength of evoked responses.

Single twitch Applicazione: onset del curaro timing dell’intubazione Onset time onset 50: depressione del twitch al 50% onset 90: depressione del twitch al 90% onset max: depressione del twitch al 98-100%

Single twitch Utile anche per studiare caratteristiche farmacocinetiche del curaro Clinical duration: tempo tra la fine di somministrazione del curaro e risalita del twitch al 25% Total duration: tempo tra la fine di somministrazione del curaro e il recupero del twitch al 90% Recovery index: tempo intercorrente tra recupero al 25% e quello al 75%

Blocco differenziale Blocco della muscolatura diaframmatica Blocco della muscolatura scheletrica Blocco della muscolatura diaframmatica Da: E.Vincenzi ‘Manuale e atlante della curarizzazione’ Ed. Lippincott Williams & Wilkins

TOF train of four Consiste in 4 stimoli in un periodo di 2 sec. Frequenza di 2 Hz. Questo tipo di stimolo è il più impiegato e trova applicazione in tutta la durata dell’intervento oggetto di monitoraggio. Ci consente di sapere: Quando somministrare una nuova dose di farmaco Quando somministrare la miscela decurarizzante Quale è il momento adatto per estubare

Stimulation Patterns Train-Of-Four (TOF) Let us consider now what causes this fade process. Although still a matter of debate, the fade process is thought to be linked to the prejunctional nicotinic receptors. The prejunctional nicotinic receptors are labeled N3. They differ from the postjunctional nicotinic receptors. Stimulation of N1 receptors on the postjunctional membrane by released acetylcholine, produces the endplate potential and thereby triggers the train of events leading to contraction. Block of these receptors produces depression of amplitude of the postjunctional responses. Stimulation of N3 receptors by released acetylcholine (ACh) enhances mobilization and thereby enables availability of stored ACh to keep pace with the demand for it. Mobilization may include movement of vesicles to the release sites (or active zones), refilling of recently discharged vesicles with freshly synthesized acetylcholine, transfer of acetylcholine from reserve vesicles to active vesicles and renewed availability of release sites. Block of these receptors therefore produces the fade phenomena because the availability of transmitter can no longer match the requirement for it. [You can see on the diagram that there are prejunctional N1 nicotinic receptors. It appears that under physiological conditions these are totally protected from ACh by acetylcholinesterase (the enzyme inactivating ACh).]

Stimulation Patterns Train-Of-Four (TOF) Train-of-four is the most common method of monitoring used. In clinical practice, neuromuscular monitoring was often synonymous with it. It can be used quite successfully for monitoring the onset of the neuromuscular blocking agent, the relaxation during surgery and the recovery. This slide shows the stimulation pattern and response given to TOF. Four supramaximal stimuli are applied every 0.5 seconds (2 Hz). When applied continuously, each "train" is repeated every 10-15 seconds. Each stimulation of the train causes the muscle to contract. The fade in response provides a basis for evaluation. The ratio of the fourth response to the first one is known as the TOF ratio. This ratio can be expressed as a figure or a percentage (e.g., 0.7 or 70%). Obviously, the TOF ratio can only be calculated when there is a fourth response. Otherwise we mention the number of responses (1, 2 or 3) to TOF stimulation. An advantage of TOF is that not the response to stimulation is measured but the relation of the fourth to the first response. Even when absolute responses may be changed (by external influences, e.g., position of hand or arm), the ratio of the fourth response to the first one will remain the same. Before a muscle relaxant is given, this ratio is 1 (all four responses are equal). Under conditions of partial nondepolarising block, fade occurs in the four responses. The more intense the block the more the TOF ratio is decreasing. Under partial depolarizing block, no fade occurs but a reduction in twitch height (of every response) is evidenced. When fade is observed under a depolarizing block, it signifies a dual block or phase II block. Note that TOF does not affect the degree of neuromuscular block, it just provides a means of measurement for it.

TET STIMOLAZIONE TETANICA Questo tipo di stimolo consiste di 50-100 hz Per 5 sec può essere ripetuto dopo 6 minuti circa. Enfatizza il fade ed e’ doloroso….poco utilizzato..

Stimolazione tetanica Stimolazione ad una frequenza di 50-100 Hz per 5 secondi Pausa di almeno 5 -10 min tra una stimolazione e l’altra per non causare danni al nervo Esplora la capacità del muscolo di sostenere un’alta frequenza di stimolazione Single twitch subito dopo

Conta post-tetanica (PTC) In assenza di risposta alla stimolazione tof Stimolazione tetanica 5 sec a 50 Hz Dopo 3 sec invio di 15 stimoli singoli uno al secondo (1 Hz) Conta delle risposte evocate dagli stimoli singoli N° di risposte inversamente correlato alla profondità del blocco

tetano Stimoli singoli

PTC Infatti… Se il blocco neuromuscolare è profondo, la liberazione massiva di acetilcolina determinata dalla stimolazione tetanica non è in grado di competere efficacemente con il curaro presente in elevata quantità nel sito effettore (PTC bassa) Più il blocco neuromuscolare è leggero (dosing e timing dalla somministrazione di curaro) più avremo risposte alla conta post tetanica (PTC alta)

PTC: utile per… stabilire in modo approssimativo il timing dell’inizio del recupero muscolare (comparsa di T1 al TOF) differenziare un blocco profondo da un blocco moderato (timing di un eventuale reversal)

DOUBLE BURST DTIMULATION DBS CONSISTE IN UNO STIMOLO DOPPIO DI BREVE DURATA SEGUITO DA UNA PAUSA..detto anche stimolo a doppia scarica, UTILIZZATO SOPRATIUTTO NELLA VALUTAZIONE VISIVA-TATTILE. Consiste di due brevi scariche di 50 hz separate da 750 ms. (non utilizzato nella pratica)

Stimulation Patterns Double Burst Stimulation (DBS) Double-burst stimulation consists of two short bursts of 50 Hz tetanic stimulation separated by 750 milliseconds. The duration of each square wave impulse in the burst is 0.2 millisecond. This set of pulses is followed by a gap of 0.75 seconds, after which a second burst is obtained in similar fashion. The DBS with 3 impulses in each of the bursts (3,3) is most used, although the 3,2 DBS can also be applied. Because of the fade phenomena, the net result consists of two responses of different magnitude. The ratio between the second response and the first is equivalent to the TOF ratio. (However, since the twitches are larger and separated by a bigger gap, this ratio is easier for the anesthetist to see or feel.)

Sedi di stimolazione Nervo ulnare adduttore del pollice Nervo tibiale posteriore flessore breve alluce Nervo facciale Muscolo sopracciliare

Nervo ulnare Nella routine clinica e’ il più utilizzato, perchè facilmente accessibile. Decorre sul lato volare dell’avambraccio parallelamente all’arteria ulnare Per una facile individuazione si fa flettere la mano sull’avambraccio, in questo modo si notano a partire dalla parte mediale a quella laterale i 2 tendini che scorrono a livello del carpo.. Il tendine del muscolo flessore ulnare del carpo Il tendine del muscolo flessore superficiale delle dita

Stimolazione del n. ulnare Monitoraggio strumentale

Allorquando non sia possibile la stimolazione del nervo ulnare (anomalie anatomiche, posizionamento del paziente) si possono utilizzare la stimolazioni nelle altre sedi

Stimolazione del n. facciale

Stimolazione faciale Ramo temporale del nervo facciale Muscolo sopracciliare Stimolazione: intensità max 25 mA

Stimolazione del n. tibiale posteriore

Various Depths of Blockade Posttetanic count Twitch response Level of block Intense block Deep block Moderate block Response to TOF TOF count 0 TOF count 0 TOF count 1-3 PTC 0 PTC ≥1 Response to PTC Intense blockade: no response to either TOF or PTC stimulation Deep blockade: response to PTC but not to TOF stimulation Moderate blockade: reappearance of response to TOF stimulation This slide provides an explanation of the various depths of neuromuscular blockade. Reference 1. Fuchs-Buder T, Claudius C, Skovgaard LT et al. Good clinical research practice in pharmacodynamic studies of neuromuscular blocking agents II: the Stockholm revision. Acta Anaesthesiol Scand. 2007;51:789-808. PTC, posttetanic count; TOF, train-of-four. Fuchs-Buder T et al. Acta Anaesthesiol Scand. 2007;51:789-808. 35

Differenza sensibilità dei muscoli ai curari I vari gruppi muscolari sono diversamente sensibili all’azione dei bloccanti neuromuscolari. Questo concetto è di fondamentale importanza per sapere dove e come stimolare

Muscoli resistenti Sono quelli che sono i primi a recuperare dal blocco neuromuscolare Retti dell’addome Intercostali Diaframma Sopracciliare e orbicolare

Muscoli sensibili Sono quelli che per ultimi recuperano dal blocco neuromuscolare Muscoli della deglutizione e della protezione delle vie aeree Adduttore del pollice

La diversa sensibilità dei muscoli ai curari richiede un approccio ragionato al monitoraggio neuromuscolare. Cosa voglio monitorizzare? profondità del blocco? paralisi residua?

Monitoraggio intraoperatorio: OK stimolazione nervo facciale (muscolo sopracciliare ha sensibilità simile ai retti addome e diaframma) OK stimolazione ulnare Monitoraggio del recupero e prevenzione PORC (paralisi residua): OK stimolazione nervo ulnare (adduttore del pollice ha sensibilità simile ai muscoli della protezione vie aeree e deglutizione) NO stimolazione facciale

A fine intervento Il recupero della forza del muscolo sopraccigliare non è indicativo del recupero completo dal blocco e non consente di stabilire la presenza di una eventuale paralisi residua. Mandatorio il monitoraggio all’adduttore del pollice (stimolazione del nervo ulnare al polso)

Strumenti

The “TOF-Watch family”

TOF guard

Infinity® Trident® NMT SmartPod®

TECNICA Alcune piccole accortezze tecniche possono migliorare in modo sensibile la qualità e la efficacia del monitoraggio. In egual misura il non rispetto di queste procedure può inficiare la qualità del monitoraggio stesso (informazioni non corrette e fuorvianti)

Tecnica Preparazione cute Elettrodi e loro posizione Posizione delle dita Calibrazione Sede di stimolazione Differenti apparecchiature

Sgrassatura cute (pasta abrasiva?) Elettrodi distanziati di almeno 4-5 cm (meglio se elettrodi pediatrici) Immobilizzazione della mano e delle dita (escluso il primo dito) Uso dell’adattatore del pollice se necessario Cristallo piezoelettrico applicato all’apice del primo dito

Calibrazione Sempre se Single Twitch Non necessaria (ma comunque consigliata per funzione TOF) Calibrazione eseguita in modalità automatica dall’apparecchio Drager Calibrazione da eseguire manualmente con TOF Watch Gli strumenti si calibrano una volta. Questa è sufficiente poi per l’utilizzo di tutte le modalità di stimolazione