Notizia

La storia dell'infusione a controllo di concentrazione

Infusione a controllo di target (TCIL'infusione a concentrazione plasmatica target (TCI) è una tecnica di somministrazione endovenosa di farmaci per raggiungere una concentrazione plasmatica target ("obiettivo") definita dall'utente in uno specifico compartimento corporeo o tessuto di interesse. In questa rassegna, descriviamo i principi farmacocinetici della TCI, lo sviluppo dei sistemi TCI e le problematiche tecniche e normative affrontate nello sviluppo dei prototipi. Descriviamo inoltre il lancio dei sistemi attualmente disponibili in ambito clinico.

L'obiettivo di ogni forma di somministrazione di farmaci è raggiungere e mantenere un decorso terapeutico dell'effetto farmacologico nel tempo, evitando al contempo effetti avversi. I farmaci per via endovenosa vengono solitamente somministrati seguendo le linee guida di dosaggio standard. In genere, l'unica variabile del paziente considerata nel calcolo della dose è un parametro relativo alle dimensioni del paziente, solitamente il peso per gli anestetici per via endovenosa. Caratteristiche del paziente come età, sesso o clearance della creatinina spesso non vengono incluse a causa della complessa relazione matematica tra queste variabili e la dose. Storicamente, sono stati utilizzati due metodi per la somministrazione di farmaci per via endovenosa durante l'anestesia: la dose in bolo e l'infusione continua. Le dosi in bolo vengono in genere somministrate con una siringa manuale. Le infusioni vengono in genere somministrate con una pompa per infusione.

Ogni farmaco anestetico si accumula nei tessuti durante la somministrazione. Questo accumulo complica la relazione tra la velocità di infusione impostata dal medico e la concentrazione del farmaco nel paziente. Una velocità di infusione di propofol di 100 μg/kg/min è associata a un paziente quasi sveglio dopo 3 minuti dall'inizio dell'infusione e a un paziente fortemente sedato o addormentato dopo 2 ore. Utilizzando principi farmacocinetici (PK) ben consolidati, i computer possono calcolare la quantità di farmaco accumulata nei tessuti durante le infusioni e regolare la velocità di infusione per mantenere una concentrazione stabile nel plasma o nel tessuto di interesse, in genere il cervello. Il computer è in grado di utilizzare il modello migliore disponibile in letteratura, poiché la complessità matematica derivante dall'integrazione delle caratteristiche del paziente (peso, altezza, età, sesso e altri biomarcatori) rappresenta un calcolo banale per il computer.^1,2 Questa è la base di un terzo tipo di somministrazione di farmaci anestetici, le infusioni a concentrazione target (TCI). Con i sistemi TCI, il medico imposta una concentrazione target desiderata. Il computer calcola la quantità di farmaco, somministrata sotto forma di boli e infusioni, necessaria per raggiungere la concentrazione target e comanda a una pompa per infusione di erogare il bolo o l'infusione calcolati. Il computer calcola costantemente la quantità di farmaco presente nei tessuti e come questa influenzi la quantità di farmaco necessaria per raggiungere la concentrazione target, utilizzando un modello farmacocinetico del farmaco selezionato e le covariate del paziente.

Durante un intervento chirurgico, il livello di stimolazione chirurgica può variare molto rapidamente, richiedendo una titolazione precisa e veloce dell'effetto del farmaco. Le infusioni convenzionali non sono in grado di aumentare le concentrazioni del farmaco abbastanza rapidamente da compensare gli improvvisi aumenti di stimolazione, né di diminuirle abbastanza rapidamente da compensare i periodi di bassa stimolazione. Le infusioni convenzionali non riescono nemmeno a mantenere concentrazioni costanti del farmaco nel plasma o nel cervello durante periodi di stimolazione continua. Incorporando modelli farmacocinetici, i sistemi TCI (Time Controlled Infusion) possono titolare rapidamente la risposta secondo necessità e, analogamente, mantenere concentrazioni costanti quando appropriato. Il potenziale vantaggio per i medici è una titolazione più precisa dell'effetto del farmaco anestetico.3

In questa rassegna, descriviamo i principi farmacocinetici (PK) della TCI, lo sviluppo dei sistemi TCI e le problematiche tecniche e normative affrontate nello sviluppo dei prototipi. Due articoli di rassegna correlati trattano l'uso globale e le problematiche di sicurezza relative a questa tecnologia.4,5

Con l'evoluzione dei sistemi TCI, i ricercatori hanno scelto termini specifici per descrivere la metodologia. I sistemi TCI sono stati indicati come anestesia endovenosa totale assistita da computer (CATIA),6 titolazione di agenti endovenosi tramite computer (TIAC),7 infusione continua assistita da computer (CACI),8 e pompa per infusione controllata da computer.9 Su suggerimento di Iain Glen, White e Kenny hanno utilizzato il termine TCI nelle loro pubblicazioni dopo il 1992. Nel 1997 si è raggiunto un consenso tra i ricercatori attivi sull'adozione del termine TCI come descrizione generica della tecnologia.10