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Que es el TCI?
La infusion controlada para objetivo (TCI, por Target Controlled Infusion), es una forma de administración de medicamentos intravenosos para inducción y mantenimiento de anestesia general. Por este sistema se ajustan las concentraciones plasmáticas o en la biofase a los requerimientos anestésicos, al nivel de estímulo quirúrgico y a las características de los pacientes usando asistencia de bombas controladas por microprocesadores.
El sistema TCI no es un sistema de control completo de la anestesia. Cuando se usa TCI, el anestesiologo ajusta la concentración en plasma o en sitio efecto para un efecto clínico determinado. Por esto, el TCI es una herramienta para asistir al anestesiologo a controlar el nivel de anestesia. A nivel de paciente individual, la titulación de la concentración blanco se requiere de la mísma manera que se ajusta el vaporizador de halogenados para lograr un efecto farmacodinámico determinado (1). A continuación vamos a describir el desempeño del sistema TCI para la administración de Remifentanil y Propofol en el dispositivo Base Primea de Fresenius. Primero, vamos a describir las variables que se deben suministrar al sistema para personalizar la infusion por parámetros farmacocinéticos. Estas son las variables de los modelos de Minto para remifentanil y de Schnider para propofol. Seguimos con la descripción del pseudocodigo y el algoritmo que se usa para adaptar las ecuaciones de los modelos al sistema de infusión del dispositivo Base Primea. A continuación describimos el desempeño predictivo en términos de sesgo y precisión de la predicción de una concentración dada del medicamento y la concentración real medida en plasma del individuo. Por ultimo tenemos una guía paso a paso del manejo del dispositivo Base primea.
Que algoritmo de programa se utiliza en el sistema Base Primea?
Cuando se utiliza el sistema TCI, se requiere que transformar la concentración objetivo en una serie de cantidades de fármaco que deben administrarse mediante una bomba de jeringa, por unidad de tiempo. Este paso de conversión está implementado de forma automática por el microprocesador existente en el sistema de bomba de infusión que está programado con un algoritmo que incluye el modelo farmacocinético en el que se basará la administración del fármaco en concreto. Este algoritmo calcula de forma repetida en el tiempo (iterativa) la velocidad de infusión necesaria para alcanzar la concentración deseada y transmite la orden a la bomba. Se basa en el régimen de infusión descrito por Krüger-Thiemer en 1968 para alcanzar y mantener de forma rápida una concentración plasmática constante(2). Este régimen de infusión, conocido como “esquema BET” consiste en un Bolo inicial para llenar el compartimiento central unido a una infusión continua constante que compensa el fármaco que va siendo Eliminado por el organismo, y una infusión cuya velocidad va decreciendo de forma exponencial para compensar el fármaco que se Transfiere o distribuye desde el compartimento central a los compartimentos periféricos. Por tanto el modo TCI permite mantener el perfil de concentración deseado y ajustarlo de acuerdo a las necesidades clínicas. Variables de entrada que se aplicaron para el modelo de Minto y Schnider Para la administración de TCI de medicamentos intravenosos como el Propofol y el Remifentanilo se han diseñado modelos farmacocinéticos. Actualmente, los modelos mas usados son para Propofol están disponibles los propuestos por Marsh(3) y tambien el de Schnider (4, 5), y para el caso del Remifentanilo se cuenta con el modelo de Minto (6).
Valoración de la eficacia predictiva
La eficacia predictiva representa la capacidad de un sistema TCI para predecir la concentración del fármaco que se está infundiendo. La eficacia, por tanto, podrá evaluarse sólo en el caso de que se extraigan muestras de sangre o plasma para cuantificar la cantidad real de fármaco y compararla con las predicciones del sistema. Las fuentes de variación entre la concentración plasmática medida y la concentración predicha por el modelo farmacocinético pueden provenir de la estimación de los parámetros farmacocinéticas así como de la aplicación de el modelo a una población determinada. Por ejemplo, la varianza que existe entre los parámetros de una función poliexponencial que esta ajustada a unos datos únicos de concentración-tiempo. Además existe variación en la farmacocinética de los sujetos que constituyen la muestra seleccionada para la derivación de los modelos. Por cuestiones de costos, el número de sujetos en la muestra de este tipo de estudios es pequeño por lo cual puede no representar adecuadamente a toda la población y además puede que existan diferencias entre la población en la que se desarrollo el modelo y en la que se esta aplicando, tanto por la etnia, diferencias nutricionales e incluso puede existir un efecto del procedimiento quirúrgico en la farmacocinética (7, 8). Para la comparación de la precisión de los modelos disponibles se requieren unas medidas estandar, de esta manera, en 1992 Varvel y colaboradores (9) propusieron medidas de precisión de un modelo, incluyendo el EP (error de predicción), la precisión y el sesgo que se describe en la pestaña Principios Farmacocinéticos (http://blogtca.blogspot.com/p/principios-farmacocineticos_2.html)
Con respecto a la precision de la bomba para la infusion de los volúmenes programados tambien existen diferencias de bomba a bomba de TCI de acuerdo a su configuración mecánica. Adapa y colaboradores evaluaron el desempeño de las siguientes bombas de infusion con respecto a su precisión en la entrega del medicamento al paciente: (i) Alaris Asena PK; (ii) Graseby 3500 controlado por un computador donde se usaba el software Stanpump ; (iii) Sistema de infusion Fresenius Orchestra Base Primea TCI. Bajo condiciones similares aparte de la bomba, se administró propofol al 1% por TCI para concentraciones objetivo 0.5 y 6.0 ug/ml en el transcurso de 2 horas y se registró cuanto propofol se infundía cada 10 minútos. Se encontró que todas las bombas estudiadas tenían un desempeño adecuado similar al calculado cuando se administraban para lograr concentraciones plasmaticas altas, sin embargo, cuando se usaban para administrar dosis plasmaticas bajas, todas la bombas tuvieron un desempeño suboptimo. La bomba de Fresenius y la Graseby significativamente sobreestimaron el volumen de propofol administrardo durante las fases tempranas de la infusion (13).
Descripción del dispositivo, paso a paso primero para las bombas Space de Braun y luego para las bombas Base primea de Fresenius:
TCI con dispositivos Braun: Perfusores Space TCI
Figura
1. Típica disposición en quirófano de los dispositivos de perfusión Space de
Braun. Se observan dos módulos uno sobre otro, en el modulo superior, que se
encuentra listo para funcionar, se observa la pantalla de información a la
izquierda y a la derecha los botones, cuatro flechas en direcciones diferentes
y otros seis botones que se usan para la interacción y funciones rápidas de la
bomba. El dispositivo inferior esta abierto con la jeringa montada y asegurada
por el dispositivo.
Figuera 3. Programación del
dispositivo para alcanzar 4mcg/ml de propofol en sitio efecto. En la primera
pantalla se elige la opción de “Librería de medicamentos” y se siguen los pasos
en las graficas.
Figura 4. Al igual que la base
primea, este modelo ofrece los mismos modelos farmacocineticos y la elección
entre objetivo plasma y efecto de acuerdo a nuestras necesidades y a los
parametros disponibles como se
muestra en la figura.
Valores mínimos aceptados por la
bomba:
Peso = 30 Kg Edad = 16 años Altura
= 130cm
Figura 5. Se muestra la interfase de introducción
de datos antropometricos para el modelo farmacocinético.
Figura 6. El dispositivo brinda
infomación en tiempo real de lo que infunde y permite observar su
comportamiento de acuerdo al modelo farmacocinético elegído. Se muestra como
con el boton de flecha a la derecha se puede navegar entre las diferentes
pantallas y la información que muestra.
En la grafica 3 se muesta una gráfica:
•Área blanca: Concentración
efecto real
•Línea continua: Concentración
plasmática real
•Línea punteada instante actual
•Visualizamos los 15min pasados y
los 5min futuros
Figura 7. Para planear el despertar del paciente
tenemos dos opciones: 1.-
Establecer un objetivo (plasmático o efecto) igual a 0 y 2.- Detener la infusion. Tanto en la pantalla
de estado como en la gráfica veremos como la Cp y la Ce decrecen lentamente.
Visualizaremos una estimación para el tiempo de despertar.
BASE PRIMEA DE FRESENIUS
Descripción de los componentes del módulo base (Figura 1) y el módulo de infusión con jeringa DPS (modular siringe pump) (Figura 2).
Figura 1. Módulo Base Primea para TCI. Descripción de todos los botones(imagen del centro). a) Botón explorar, indica que existe la opción de entrar a un submenú del software en el dispositivo; b) Simbolo de concetración en plasma; c) Simbolo de concentración en sitio efecto; d) indica que estamos trabajando en modo entrenamiento. Es clave conocer estos iconos para lograr identificar rápidamente la informacion que nos brinda la interfase del dispositivo.
Figura 2. Módulo DPS para infusión de medicamentos usando Jeringas prellenadas.
Figura 3. Dispositivo Base primea ensamblado con dos modulos DPS, uno para controlar el hipnótico (propofol) y otro para el analgésico (remifentanil).
Figura 4. Interfase del módulo Base Primea. Datos del paciente. Se debe ingresar la información del paciente. El peso, la talla, la edad y el género. El dispositivo calcula la S (superficie corporal) y el BMI (índice de masa corporal). El peso puede ingresarse desde 250 gramos a 250 Kilgramos, la edad de 1 a 150 años y la talla 0.20 a 250 cm.
Figura 5. Interface de la Base Primea. Pantalla donde se escogen los medicamentos a infundir. Se observa que el dispositivo brinda las opciones de infusión de propofol solo o combinado con remifentanil o sufentanil para el modo TCI.
Figura 6. Interfase del modulo Base primea para programar la infusión de propofol. Luego de seleccionar los medicamentos a infundir, pasamos a seleccionar los detalles de la infusión. En la esquina superior derecha está la información del paciente. En el lado derecho están los iconos para seleccionar cual de los modulos DPS tiene la jeringa con propofol. El cuadro debajo de la etiqueta Propofol tiene las opciones para indicar a que concentración está la jeringa en el módulo DPS y las opciones para infusión, se debe seleccionar el modelo, el objetivo si es plasma o sitio efecto, el flujo máximo y el tiempo de inducción.
Figura 7. Interfase del módulo Base primea. En la pestaña ¨Modelo¨, aparecen dos opciones para propofol. En cada uno se puede observar las variables que tiene en cuenta cada modelo. Para efectos prácticos usamos el modelo de Schnider puesto que es más preciso y nos permite escoger entre concentración en plasma o en sitio efecto, que no lo ofrece el modelo de Marsh (sólo ofrece plasma). El ¨Modo¨, se refiere a que objetivo estamos buscando, si es plasma o si es en sitio efecto, en el ejemplo ponemos TCI plasma y configuramos un flujo máximo de 1200 ml/h y un tiempo para la inducción de 2 minútos (velocidad y tiempo del bolo inicial) entre más lento se programe existirá menos desfase entre la concentración plasmática y la concentración en sitio efecto y también menos efectos adversos. Se prefiere administrar la inducción por concentración en TCI plasma para evitar picos muy altos en plasma por el bolo inicial que puede causar efectos adversos. En las figuras se observa como se cambian las concentraciones (en este caso se señala con el icono de la gota que indica es plasma), y se selecciona objetivo 7.5 para remifentanil y 3.5 para propofol. Cuando tenemos seleccionados los objetivos plasmaticos, procedemos a dar en "start" para iniciar la infusión.
Figura 8. Interfase módulo Base primea (izquierda) donde luego de dar en el comando ¨Validar¨, nos pide que seleccionemos cual de los módulos DPS tiene la jeringa con propofol. En este caso la Jeringa está en el módulo 2, como se muestra en las figuras de la derecha, se oprime el botón verde para indicar que esta montada una jeringa con 50ml de propofol al 1% y al oprimirlo aparece en el display un aviso que dice “stop”. 
Figura 9. Interfase Base primea. Procedemos a configurar los mismos parámetros para el remifentanil. Solo se dispone del modelo de Minto para remifentanil. Están disponibles en este modelo la infusión por concentración objetivo plasma o sitio efecto. En el ejemplo usamos TCI plasma, procedemos a Validar y nos pide que seleccionemos el módulo DPS que tiene la jeringa con remifentanil, en este caso es el módulo 1, el cual seleccionamos oprimiendo el botón verde, indicando que se ha cargado una jeringa de 50ml con remifentanil a 50 ug/ml.
Figura 10. Con las jeringas montadas en los dispositivos DPS y la configuración de administración seleccionada procedemos a ingresar los datos de los objetivos que requerimos para nuestra situación clínica. En este caso, tenemos que para los dos se escogió como blanco la concentración en plasma (gota naranja, en el panel derecho en los extremos arriba y debajo de la pantalla). Ahí programamos la concentración blanco tanto para propofol (mitad superior) como para remifentanil (mitad inferior). En la imagen del centro observamos que programamos como blanco de propofol y remifentanil 3.5 ug/ml y 7.5 ng/ml de concenrtación plasmática como blanco respectivamente, observe que el dispositivo muestra el posible comportamiento de la infusión en plasma y en sitio efecto graficada contra el tiempo. En la imagen de la derecha se inicia la infusión y se observa como va aumentado la concentración en plasma desde cero, con CP (concentración plasma) en 0.1 ug/ml para el propofol y de 0.4 ng/ml para el remifentanil. Recordemos que antes habíamos programado la inducción para un tiempo de 3 minútos, y eso es lo que esta programado en este paciente por eso se observan así las curvas del software.
Figura 11. En la figura de la izquierda se observa la interface del modulo Base primea con las curvas de propofol y remifentanil. El área bajo la curva predicha de comportamiento en plasma y sitio efecto que esta pintada de color beige indica el tiempo real del estado de la infusión. Esta misma información en formato numérico esta en el panel de la derecha donde tenemos que en ese punto la Cp (concentración plasmática) de propofol va en 2.6 ug/ml y de remifentanil va en 5.7 ng/ml con su correspondiente Ce (concentración en sitio efecto). En la imagen del centro se observa el dispositivo con las bombas conectadas y infundiendo los medicamentos. En la imagen de la derecha se aprecia el punto donde se alcanzaron los objetivos (a los 3 minútos). Como no hemos cambiado los blancos objetivo el dispositivo continua infundiendo el medicamento para mantener las Cp objetivo (observamos que en este punto vamos 5 minútos de infusión).
Figura 12. Interfase módulo Base primea. Se observa las pantallas que salen al hacer click en la imagen de la lupa que estaba en el lado derecho al centro en las pantallas que veníamos describiendo. Estas pantallas son una descripción mas profunda con detalles de las infusiones. Se observa la velocidad de infusión en ml/h, 26 para el remifentanil y 76.6 para el propofol y su correspondiente tasa de infusión en ug/kg/min o mg/kg/h respectivamente. Tambien se ve en la parate inferior cuanto va de administrado del medicamento y el tiempo de cada desde el inicio de la infusión. En la parte inferior de cada imagen se observa ¨Dosis (próx. 15 min)¨. Esto es un estimativo de la cantidad de medicamento y la tasa de infusión para mantener los niveles plasmáticos en el blanco seleccionado por los siguientes 15 minútos. Así mismo, en el centro del lado derecho de cada imagen se aprecia un símbolo de una curva de concentración tiempo que va en bajada y un punto de corte. Estos puntos de corte son los que el dispositivo tiene en su software como las concentraciones a las cuales el paciente va despertar. Para el remifentanil esta en 1ng/ml y para el propofol en 1.5ug/ml. Debajo de estos numero esta un tiempo en minutos, 13 para remifentanil y 4 para propofol, que significa el tiempo que se requiere para alcanzar las concentraciones de despertar si se suspende la infusión.
Figura 13. Interfase Módulo Base primea. En el ejemplo que venimos trabajando, una vez alcanzadas las concentraciones plasmáticas de inducción procedemos a intubar al paciente. Se deben ajustar las concentracones blanco para el nuevo escenario que es el estímulo quirúrgico. En este caso (imagen del centro) ajustamos para una concentración de propofol plasmática de 2.5 ug/ml y de remifentanil de 6 ng/ml. Observamos como el software del dispositivo genera las curvas de predicción en el tiempo y como va bajando la concentración plasmática en el tiempo. En la figura de la derecha se observa que se ha alcanzado los nuevos objetivos, en este caso se cambió el objetivo en plasma a las 11:21 y se obtiene el nivel plasmático nuevo alrededor de 5 minútos después donde vuelve a aplanarse la curva indicando que ya se encuentra en estado de equilibrio. 
Figura 14. Titulación de la hipnosis guiada por BIS (índice biespectral).Se deben hacer cambios en las infusiones de acuerdo a los escenarios quirúrgicos (silencio quirúrgico, estímulos, emergencia, etc.), para esto se tienen guías farmacocinéticas como el BIS y variables hemodinámicas que indican analgesia insuficiente.
Figura 15. Emergencia de la anestésia. Cuando estamos próximos a terminar la cirugía, programamos la concetración plasmática de propofol y remifentanil para despertar. Se pueden usar varias técnicas y protocolos para un despertar y extubación cómodo. En la figura de la derecha se observa el BIS de un paciente que está emergiendo de la anestésia que va sobre 60.
Bibliografía
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