Modern Methods of Total Intravenous Anaesthesia (TIVA)

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Società Italiana Veterinari per Equini - SIVE - XII Congresso Multisala, Bologna, Italy 2006
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Tecniche attuali di anestesia endovenosa
nel cavallo (TIVA)
Modern methods of total intravenous
anaesthesia (TIVA)
Claudia Spadavecchia
DVM, PhD, Dipl ECVA, University of Bern, CH
Il tasso complessivo di mortalità perianestetica dell’1,6% segnalato negli equini1 è di
gran lunga superiore a quello riscontrato nell’uomo (0,01%) e nei piccoli animali (0,15%).
I dati ricavati da uno studio epidemiologico
multicentrico, il CEPEF (Confidential Enquiry into Perioperative Equine Fatalities)
confermano che i casi di morte correlata all’anestesia negli equini sono spesso associati ad
insufficienza cardiovascolare. Il CEPEF fornisce inoltre anche prove convincenti del fatto
che l’anestesia endovenosa è più sicura di
quella con agenti volatili. Questi ultimi deprimono la funzione cardiopolmonare degli equini in modo dose-dipendente2. Inoltre, è noto
che l’esposizione cronica del personale a bassi livelli di anestetici inalatori può essere pericolosa e che gli agenti rilasciati nell’atmosfera contribuiscono alla polluzione.
Nel cavallo, in teoria è possibile eseguire
l’anestesia endovenosa totale (TIVA) utilizzando anestetici per uso endovenoso come i
barbiturici, la ketamina o il propofolo o una
loro combinazione. Al fine di ottenere livelli
adeguati di analgesia e rilassamento muscolare, di solito è possibile aggiungere alla miscela anestetica dei miorilassanti, alfa-2 agonisti
ed oppiacei. Un farmaco adatto alla TIVA deve avere un’emivita breve ed essere privo di
metaboliti attivi, non deve avere alcun effetto
cumulativo e non deve essere irritante per le
vene. Lavorando con gli equini, è importante
garantire un’induzione dell’anestesia tranquilla ed affidabile, per mantenere un’adeguata
funzionalità cardiopolmonare durante l’anestesia e per ottenere un risveglio rapido, ma
sempre tranquillo.
The overall perianaesthetic mortality rate
of 1.6% reported for horses1 is far above the
mortality rates reported in humans (0.01%)
and small animals (0.15%). Data from the
CEPEF study confirm that equine anaesthetic
related death if often associated with cardiovascular failure. CEPEF also provide convincing evidence that intravenous anaesthesia
is safer than volative agent anaesthesia.
Volatile agents depress the cardiopulmonary
function in horses in a dose-dependent way2.
Moreover it is known that chronic, low grade
exposure of the personnel to inhalant agents
can be harmful, and that agents released into
the atmosphere contribute to pollution.
In horses total intravenous anaesthesia
(TIVA) can be theoretically performed using
intravenous anaesthetics, like barbiturates, ketamine or propofol or a combination of them.
In order to achieve adequate analgesia and
muscle relaxation, usually muscle relaxants,
alpha-2 agonists and opioid can be added to
the anaesthetic mixture. A drug suitable for TIVA should have a short half life and no active
metabolites, be non cumulative and non irritant to veins. Working with horses it’s important to guarantee a quiet and reliable anaesthesia induction, to maintain an adequate cardiopulmonary function during anaesthesia and
to obtain a fast but calm recovery.
Barbiturates are not adequate for TIVA in
horses because they tend to accumulate if given repeatedly, provoking cardiopulmonary depression and long recovery phases. Ketamine is
the anaesthetic agent that has been studied
most extensively as part of equine TIVA, combined with various sedatives, muscle relaxants
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I barbiturici non sono adeguati alla TIVA
nel cavallo perché tendono ad accumularsi se
vengono somministrati ripetutamente, provocando depressione cardiopolmonare e lunghe
fasi di risveglio. La ketamina è l’agente anestetico che è stato studiato in modo più esteso
nell’ambito della TIVA degli equini, in associazione con vari sedativi, miorilassanti ed
analgesici. Una delle miscele più comunemente utilizzate è la cosiddetta Triple Drip,
basata su ketamina, etere guaiacolglicerico ed
un alfa-2 agonista3. In alternativa, la ketamina
può venire associata ad una benzodiazepina
per garantire l’ipnosi ed il rilassamento muscolare4, ma le proprietà analgesiche di questo
protocollo sono scadenti ed in caso di necessità è necessario attuare un’analgesia supplementare. I vantaggi dell’impiego della ketamina come principale componente della TIVA
sono la qualità dell’induzione dell’anestesia, il
migliore mantenimento della funzione cardiopolmonare in confronto all’anestesia con alotano, la minor produzione di ormoni dello
stress5 e le proprietà anti-iperalgesiche. I principali svantaggi sono la difficoltà di giudicare
la profondità dell’anestesia e la possibilità di
bruschi risvegli durante l’anestesia stessa se il
livello anestetico è insufficiente. I risvegli
possono essere bruschi e prolungati, a seconda della durata del mantenimento dell’anestesia e degli altri farmaci utilizzati contemporaneamente. La TIVA basata sulla ketamina è
considerata superiore all’anestesia per inalazione per le procedure che durano fino ad 1,5
ore. Per quelle più lunghe il suo impiego non
è consigliato.
Il propofolo è il più recente fra gli anestetici endovenosi disponibili. Le sue proprietà
farmacocinetiche negli equini sono simili a
quelle riscontrate nell’uomo, per cui sembra
essere un ottimo farmaco per la TIVA6. Fino
ad ora, solo un numero limitato di studi relativi all’anestesia endovenosa totale è stato basato sull’impiego di questo agente, probabilmente soprattutto a causa dei suoi costi relativamente alti e degli elevati volumi necessari.
Il propofolo è stato associato ad acepromazina, miorilassanti, alfa-2 agonisti, oppiacei e
ketamina. Se impiegato come agente di induzione può provocare un’ipnosi incostante, con
and analgesics. The so called Triple Drip is one
of the most commonly used mixture based on
ketamine, that contains also guaiphenesin and
an alpha-2 agonist3. As an alternative, ketamine can be combined with a benzodiazepine
to guarantee hypnosis and muscle relaxation4,
but the analgesic properties of this protocol are
poor and supplemental analgesia should be
provided when necessary. Advantages of using
ketamine as main component of TIVA are the
quality of anaesthesia induction, the better
maintained cardiopulmonary function when
compared with halothane anaesthesia, the lower production of stress hormones5, and the anti-hyperalgesic properties. Main disadvantages
are the difficulty in judgement of anaesthetic
depth and the possibility of abrupt awakening
during anaesthesia if the anaesthetic level is insufficient. Recoveries can be rough and prolonged, depending from the duration of anaesthetic maintenance and from the other concurrently used drugs. Ketamine based TIVA is considered to be superior to inhalation anaesthesia for procedure lasting up to 1.5 hours. For
longer procedures its use is not recommended.
Propofol is the newest intravenous anaesthetic available. The pharmacokinetics in horses is similar to that in humans, so that it would
seem to be a very good drug for TIVA6. Up to
now, only a limited number of studies dealt with
TIVA based on propofol, probably mainly for
the relatively high costs of this drug and the
high volumes necessary. Propofol has been
combined with acepromazine, muscle relaxants, alpha-2 agonists, opioids and ketamine. If
used as induction agent it can provoke inconsistent hypnosis, with paddling and potentially
harmful movements. During anaesthesia it can
depress the respiratory function and provoke
hypotension. Recoveries are usually of good
quality, again dependent on the other administered drugs, that, having a metabolism slower
than the one of propofol can accumulate and
have prolonged effects. The combination of
propofol and medetomidine has been recently
described: it seems to give stable cardiovascular function, excellent recoveries and no residual effects due to cumulation7, 8. For the induction, propofol is preferably substituted with ketamine. Anaesthesia longer than two hours has
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pedalamento e movimenti potenzialmente pericolosi. Durante l’anestesia può deprimere la
funzione respiratoria e provocare ipotensione.
I risvegli di solito sono di buona qualità, anche
in questo caso in funzione degli altri farmaci
somministrati, che, avendo un metabolismo
più lento di quello del propofolo si possono
accumulare e determinare effetti prolungati.
Recentemente è stata descritta la combinazione di propofolo e medetomidina: sembra assicurare una funzione cardiovascolare stabile
con risvegli eccellenti e senza effetti residui
dovuti all’accumulo7,8. Per l’induzione, il propofolo va preferibilmente sostituito con la ketamina. Anestesie di durata superiore a due
ore sono state mantenute con successo anche
in cavalli pesanti, per una vasta gamma di interventi chirurgici. Per conservare la normocapnia può essere necessaria la ventilazione
meccanica.
In conclusione, l’induzione dell’anestesia
con ketamina è più sicura e di qualità migliore rispetto a quella con propofolo. Il mantenimento dell’anestesia mediante TIVA basata
sulla ketamina è agevole e rappresenta una valida alternativa all’anestesia inalatoria per interventi di durata fino ad 1,5 ore. Per quelli
più lunghi, il propofolo sembra essere più adeguato, grazie all’assenza di accumulo. L’associazione di propofolo e ketamina come base
per i protocolli della TIVA per gli equini sembra offrire potenziali vantaggi che dovranno
essere ulteriormente studiati2.
been successfully maintained even in heavy
horses, for a broad range of surgeries. Mechanical ventilation can be necessary to maintain normocapnia.
In conclusion induction of anaesthesia with
ketamine is safer and of better quality than with
propofol. Maintenance of anaesthesia using TIVA based on ketamine is straightforward and
represent a good alternative to inhalation
anaesthesia up to 1.5 hours duration. For
longer procedures, propofol seems to be more
adequate for the absence of cumulation. A combination of propofol and ketamine as base for
equine TIVA protocols seems to offer potential
advantages that deserve further investigations2.
Bibliografia/References
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Indirizzo per la corrispondenza
Address for correspondence:
Claudia Spadavecchia, DVM, DECVS,
Anaesthesiology Institut,
Department of Clinical Veterinary Sciences,
Vetsuisse Faculty, University of Bern
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