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La storia dell'infusione controllata dal bersaglio

Infusione controllata dal bersaglio (TCI) è una tecnica di infusione di farmaci IV per ottenere una concentrazione di farmaci previsti ("target") definita dall'utente in uno specifico compartimento corporea o tissutale di interesse. In questa recensione, descriviamo i principi farmacocinetici di TCI, lo sviluppo di sistemi TCI e le questioni tecniche e normative affrontate nello sviluppo del prototipo. Descriviamo anche il lancio degli attuali sistemi clinicamente disponibili.

L'obiettivo di ogni forma di rilascio di farmaci è raggiungere e mantenere un corso di effetto terapeutico di droga, evitando al contempo gli effetti avversi. I farmaci IV sono generalmente somministrati utilizzando linee guida per il dosaggio standard. Tipicamente l'unica covariata del paziente che viene incorporata in una dose è una metrica di dimensioni del paziente, in genere peso per gli anestetici IV. Le caratteristiche del paziente come l'età, il sesso o la clearance della creatinina spesso non sono incluse a causa della complessa relazione matematica di queste covariate in dose. Storicamente ci sono stati 2 metodi di somministrazione di farmaci IV durante l'anestesia: dose di bolo e infusione continua. Le dosi di bolo sono in genere somministrate con una siringa portatile. Le infusioni sono in genere somministrate con una pompa di infusione.

Ogni farmaco anestetico si accumula nel tessuto durante la consegna di farmaci. Questo accumulo confonde la relazione tra il tasso di infusione istituito dal medico e la concentrazione di farmaci nel paziente. Una velocità di infusione di propofol di 100 μg/kg/min è associata a un paziente quasi sveglio a 3 minuti dall'infusione e un paziente altamente sedato o addormentato 2 ore dopo. Utilizzando i principi farmacocinetici (PK) ben compresi, i computer possono calcolare la quantità di droga accumulata nei tessuti durante le infusioni e può regolare il tasso di infusione per mantenere una concentrazione stabile nel plasma o il tessuto di interesse, in genere nel cervello. Il computer è in grado di utilizzare il miglior modello della letteratura, poiché la complessità matematica di incorporare le caratteristiche del paziente (peso, altezza, età, sesso e biomarcatori aggiuntivi) sono calcoli banali per il computer.1,2 Questa è la base di un terzo tipo di erogazione di farmaci anestetici, infusioni controllate dal target (TCI). Con i sistemi TCI, il medico entra in una concentrazione target desiderata. Il computer calcola la quantità di farmaco, consegnata come boli e infusioni, necessaria per raggiungere la concentrazione target e dirige una pompa di infusione per fornire il bolo o l'infusione calcolati. Il computer calcola costantemente quanto farmaco è nel tessuto e esattamente come ciò influenza la quantità di farmaco richiesta per ottenere la concentrazione target usando un modello di PKS del farmaco selezionato e le covariate del paziente.

Durante l'intervento chirurgico, il livello di stimolazione chirurgica può cambiare molto rapidamente, richiedendo una titolazione precisa e rapida dell'effetto farmacologico. Le infusioni convenzionali non possono aumentare le concentrazioni di farmaci abbastanza rapidamente da spiegare improvvisi aumenti della stimolazione o ridurre le concentrazioni abbastanza rapidamente da tenere conto di periodi di bassa stimolazione. Le infusioni convenzionali non possono nemmeno mantenere concentrazioni di farmaci costanti nel plasma o nel cervello durante i periodi di stimolazione costante. Incorporando i modelli PK, i sistemi TCI possono titolare rapidamente la risposta se necessario e mantenere allo stesso modo concentrazioni costanti quando appropriato. Il potenziale vantaggio per i clinici è la titolazione più precisa dell'effetto farmaco anestetico.3

In questa recensione, descriviamo i principi PK di TCI, lo sviluppo di sistemi TCI e le questioni tecniche e normative affrontate nello sviluppo del prototipo. Due articoli di revisione di accompagnamento coprono l'uso globale e i problemi di sicurezza relativi a questa tecnologia.4,5

Man mano che i sistemi TCI si sono evoluti, gli investigatori hanno scelto termini idiosincratici per la metodologia. I sistemi TCI sono stati indicati come anestesia IV totale assistita da computer (CATI), 6 titolazione di agenti IV da parte del computer (TIAC), 7 Infusione continua assistita da computer (CACI), 8 e una pompa di infusione controllata da un computer. TCI essere adottato come descrizione generica della tecnologia.10