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La historia de la infusión controlada por objetivos

Infusión controlada por objetivo (TCI) es una técnica de infusión de fármacos intravenosos para lograr una concentración de fármaco predicha (“objetivo”) definida por el usuario en un compartimento corporal o tejido de interés específico.En esta revisión, describimos los principios farmacocinéticos de TCI, el desarrollo de sistemas TCI y las cuestiones técnicas y regulatorias abordadas en el desarrollo de prototipos.También describimos el lanzamiento de los sistemas clínicamente disponibles actualmente.

El objetivo de toda forma de administración de fármacos es lograr y mantener una duración terapéutica del efecto del fármaco, evitando al mismo tiempo los efectos adversos.Los medicamentos intravenosos generalmente se administran siguiendo pautas de dosificación estándar.Normalmente, la única covariable del paciente que se incorpora a una dosis es una métrica del tamaño del paciente, normalmente el peso de los anestésicos intravenosos.Las características del paciente como la edad, el sexo o el aclaramiento de creatinina a menudo no se incluyen debido a la compleja relación matemática de estas covariables con la dosis.Históricamente ha habido 2 métodos de administración de fármacos intravenosos durante la anestesia: dosis en bolo e infusión continua.Las dosis en bolo generalmente se administran con una jeringa de mano.Las infusiones normalmente se administran con una bomba de infusión.

Todos los fármacos anestésicos se acumulan en los tejidos durante su administración.Esta acumulación confunde la relación entre la velocidad de infusión establecida por el médico y la concentración del fármaco en el paciente.Una velocidad de infusión de propofol de 100 μg/kg/min se asocia con un paciente casi despierto a los 3 minutos de la infusión y un paciente muy sedado o dormido 2 horas después.Al utilizar principios farmacocinéticos (PK) bien comprendidos, las computadoras pueden calcular cuánto fármaco se ha acumulado en los tejidos durante las infusiones y pueden ajustar la velocidad de infusión para mantener una concentración estable en el plasma o el tejido de interés, generalmente el cerebro.La computadora puede utilizar el mejor modelo de la literatura, porque la complejidad matemática de incorporar las características del paciente (peso, altura, edad, sexo y biomarcadores adicionales) son cálculos triviales para la computadora.1,2 Esta es la base de un tercer tipo de administración de fármacos anestésicos, las infusiones controladas por objetivos (TCI).Con los sistemas TCI, el médico ingresa una concentración objetivo deseada.La computadora calcula la cantidad de medicamento, administrado en forma de bolos e infusiones, necesaria para alcanzar la concentración objetivo y dirige una bomba de infusión para que administre el bolo o infusión calculado.La computadora calcula constantemente cuánto fármaco hay en el tejido y exactamente cómo eso influye en la cantidad de fármaco necesaria para alcanzar la concentración objetivo mediante el uso de un modelo de PK del fármaco seleccionado y las covariables del paciente.

Durante la cirugía, el nivel de estimulación quirúrgica puede cambiar muy rápidamente, lo que requiere una titulación rápida y precisa del efecto del fármaco.Las infusiones convencionales no pueden aumentar las concentraciones del fármaco lo suficientemente rápido como para dar cuenta de aumentos abruptos en la estimulación o disminuir las concentraciones lo suficientemente rápido como para dar cuenta de períodos de baja estimulación.Las infusiones convencionales ni siquiera pueden mantener concentraciones constantes del fármaco en el plasma o el cerebro durante períodos de estimulación constante.Al incorporar modelos PK, los sistemas TCI pueden valorar rápidamente la respuesta según sea necesario y, de manera similar, mantener concentraciones estables cuando sea apropiado.El beneficio potencial para los médicos es una titulación más precisa del efecto del fármaco anestésico.3

En esta revisión, describimos los principios PK de TCI, el desarrollo de sistemas TCI y las cuestiones técnicas y regulatorias abordadas en el desarrollo de prototipos.Dos artículos de revisión adjuntos cubren el uso global y los problemas de seguridad relacionados con esta tecnología.4,5

A medida que evolucionaron los sistemas TCI, los investigadores eligieron términos idiosincrásicos para la metodología.Los sistemas TCI han sido denominados anestesia intravenosa total asistida por computadora (CATIA),6 titulación de agentes intravenosos por computadora (TIAC),7 infusión continua asistida por computadora (CACI)8 y bomba de infusión controlada por computadora.9 Siguiendo una sugerencia Iain Glen, White y Kenny utilizaron el término TCI en sus publicaciones posteriores a 1992. En 1997 se alcanzó un consenso entre los investigadores activos de que se adoptara el término TCI como descripción genérica de la tecnología.10