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A história da infusão controlada por alvo

Infusão controlada por alvo (TCI) é uma técnica de infusão de medicamentos intravenosos para atingir uma concentração de medicamento prevista (“alvo”) definida pelo usuário em um compartimento corporal específico ou tecido de interesse. Nesta revisão, descrevemos os princípios farmacocinéticos da TCI, o desenvolvimento de sistemas de TCI e as questões técnicas e regulatórias abordadas no desenvolvimento de protótipos. Também descrevemos o lançamento dos atuais sistemas clinicamente disponíveis.

O objetivo de toda forma de administração de medicamentos é alcançar e manter um curso terapêutico do efeito do medicamento, evitando ao mesmo tempo efeitos adversos. Os medicamentos intravenosos geralmente são administrados de acordo com diretrizes de dosagem padrão. Normalmente, a única covariável do paciente incorporada a uma dose é uma métrica do tamanho do paciente, normalmente o peso para anestésicos intravenosos. As características do paciente, como idade, sexo ou depuração de creatinina, muitas vezes não são incluídas devido à complexa relação matemática entre essas covariáveis ​​e a dose. Historicamente, existem 2 métodos de administração de medicamentos intravenosos durante a anestesia: dose em bolus e infusão contínua. As doses em bolus são normalmente administradas com uma seringa portátil. As infusões são normalmente administradas com uma bomba de infusão.

Todo medicamento anestésico se acumula no tecido durante a administração do medicamento. Esta acumulação confunde a relação entre a taxa de infusão definida pelo médico e a concentração do medicamento no paciente. Uma taxa de infusão de propofol de 100 μg/kg/min está associada a um paciente quase acordado 3 minutos após o início da infusão e a um paciente altamente sedado ou adormecido 2 horas depois. Usando princípios farmacocinéticos (PK) bem compreendidos, os computadores podem calcular quanto medicamento se acumulou nos tecidos durante as infusões e podem ajustar a taxa de infusão para manter uma concentração estável no plasma ou no tecido de interesse, normalmente o cérebro. O computador é capaz de utilizar o melhor modelo da literatura, porque a complexidade matemática de incorporar as características do paciente (peso, altura, idade, sexo e biomarcadores adicionais) são cálculos triviais para o computador.1,2 Esta é a base de um terceiro tipo de administração de medicamento anestésico, infusões alvo-controladas (TCI). Com os sistemas TCI, o médico insere uma concentração alvo desejada. O computador calcula a quantidade de medicamento, administrado em bolus e infusões, necessária para atingir a concentração alvo e direciona uma bomba de infusão para administrar o bolus ou infusão calculado. O computador calcula constantemente a quantidade de medicamento existente no tecido e exatamente como isso influencia a quantidade de medicamento necessária para atingir a concentração alvo, utilizando um modelo das PKs do medicamento selecionado e das covariáveis ​​do paciente.

Durante a cirurgia, o nível de estimulação cirúrgica pode mudar muito rapidamente, exigindo uma titulação rápida e precisa do efeito do medicamento. As infusões convencionais não podem aumentar as concentrações do fármaco com rapidez suficiente para compensar aumentos abruptos na estimulação ou diminuir as concentrações com rapidez suficiente para compensar períodos de baixa estimulação. As infusões convencionais não conseguem sequer manter concentrações estáveis ​​do fármaco no plasma ou no cérebro durante períodos de estimulação constante. Ao incorporar modelos PK, os sistemas TCI podem titular rapidamente a resposta conforme necessário e, de forma semelhante, manter concentrações estáveis ​​quando apropriado. O benefício potencial para os médicos é a titulação mais precisa do efeito do medicamento anestésico.3

Nesta revisão, descrevemos os princípios de PK da TCI, o desenvolvimento de sistemas de TCI e as questões técnicas e regulatórias abordadas no desenvolvimento de protótipos. Dois artigos de revisão que acompanham cobrem o uso global e questões de segurança relacionadas a esta tecnologia.4,5

À medida que os sistemas TCI evoluíram, os investigadores escolheram termos idiossincráticos para a metodologia. Os sistemas TCI têm sido chamados de anestesia IV total assistida por computador (CATIA),6 titulação de agentes IV por computador (TIAC),7 infusão contínua assistida por computador (CACI)8 e bomba de infusão controlada por computador.9 Seguindo uma sugestão por Iain Glen, White e Kenny usaram o termo TCI em suas publicações após 1992. Um consenso foi alcançado em 1997 entre os investigadores ativos de que o termo TCI fosse adotado como a descrição genérica da tecnologia.10