Qu'est-ce que la perfusion a objectif de concentration (TCI) ?

La perfusion a objectif de concentration, communement appelee TCI (Target-Controlled Infusion), est une methode d'administration intraveineuse qui utilise des modeles pharmacocinetiques pour calculer automatiquement le debit de perfusion necessaire afin d'atteindre et de maintenir une concentration cible dans l'organisme du patient.

Au lieu de regler manuellement un debit en mL/h et d'estimer le moment ou le medicament atteint le niveau therapeutique, l'anesthesiste fixe simplement une concentration cible. Le pousse-seringue TCI effectue les calculs en temps reel et ajuste le debit seconde par seconde.

Le modele tricompartimental

Les systemes TCI reposent sur la pharmacocinetique compartimentale. L'approche la plus repandue est le modele mammillaire a trois compartiments, qui divise l'organisme en :

• Compartiment central (V1) - represente le sang et les organes richement perfuses. Le medicament y penetre en premier lors de l'injection.
• Compartiment peripherique rapide (V2) - represente les tissus bien perfuses comme les muscles. Le medicament circule entre V1 et V2 relativement rapidement.
• Compartiment peripherique lent (V3) - represente les tissus faiblement perfuses comme la graisse. Le medicament entre et sort lentement de ce compartiment.

Chaque compartiment possede des constantes de vitesse (valeurs k) qui decrivent la rapidite des transferts entre compartiments et la vitesse d'elimination. Ces constantes proviennent d'etudes de population ou les chercheurs ont mesure les concentrations sanguines du medicament dans des groupes de patients au fil du temps.

Ciblage plasmatique vs ciblage au site effet

Les pousse-seringues TCI proposent deux modes de ciblage :

Ciblage plasmatique (Cp)

Le pousse-seringue vise une concentration cible dans le sang (compartiment central). Cette approche est directe et previsible, mais la concentration cerebrale accuse un retard par rapport au plasma, ce qui signifie que l'effet clinique met du temps a correspondre a la valeur affichee.

Ciblage au site effet (Ce)

Le pousse-seringue vise une concentration cible au site effet, c'est-a-dire le cerveau pour les agents anesthesiques. Pour atteindre la Ce cible plus rapidement, le pousse-seringue depasse volontairement la concentration plasmatique, ce qui favorise le passage du medicament a travers la barriere hemato-encephalique. Il en resulte un delai d'action clinique plus court, mais avec une periode breve de concentrations plasmatiques plus elevees.

Le ciblage au site effet utilise une constante de vitesse supplementaire appelee ke0, qui decrit l'equilibration entre le plasma et le site effet. Les differents modeles utilisent des valeurs de ke0 differentes, ce qui explique qu'une meme cible Ce puisse produire des resultats cliniques differents selon le modele choisi.

Comment le pousse-seringue TCI calcule le debit

L'algorithme TCI fonctionne en resolvant des equations differentielles qui decrivent les mouvements du medicament entre les compartiments. A chaque cycle de calcul (en general toutes les quelques secondes), le pousse-seringue :

1. Evalue l'etat actuel des trois compartiments (a partir des calculs accumules)
2. Determine le debit de perfusion necessaire pour le prochain pas de temps afin de rapprocher la concentration de la cible
3. Applique ce debit, puis recalcule pour le pas suivant

C'est pourquoi la TCI est parfois qualifiee de perfusion « pilotee par le modele ». Le pousse-seringue execute en continu une simulation pharmacocinetique du patient et ajuste le debit en consequence.

Pourquoi la TCI est importante

La TCI offre plusieurs avantages par rapport au controle manuel du debit de perfusion :

• Concentrations previsibles - l'anesthesiste peut raisonner en termes de concentration (mcg/mL) plutot qu'en debit de perfusion (mL/h)
• Anesthesie plus stable - l'ajustement continu evite les pics et les creux courants avec les techniques basees sur les bolus
• Titration plus rapide - le ciblage au site effet permet une reponse plus rapide aux changements cliniques
• Prediction du reveil - le modele peut estimer le moment ou le patient atteindra le seuil de conscience en fonction des concentrations actuelles

Modeles TCI courants

Les modeles PK les plus utilises en TCI sont :

• Marsh (1991) - modele propofol, proportionnel au poids. Utilise dans le systeme Diprifusor d'origine.
• Schnider (1998/1999) - modele propofol, integrant l'age, la taille, le poids et le sexe.
• Minto (1997) - modele remifentanil, utilisant les donnees demographiques du patient de facon similaire a Schnider.
• Eleveld (2018) - modele propofol plus recent, concu pour une population plus large incluant les enfants et les personnes agees.

Limites a garder a l'esprit

Les modeles TCI sont des estimations basees sur des populations. Ils predisent ce qui se passe chez un patient « moyen » de la population etudiee. Les reponses individuelles peuvent varier considerablement en raison de la fonction organique, des variations genetiques, des traitements concomitants et de l'etat pathologique.

C'est pourquoi la TCI est un outil d'aide a la decision clinique, et non un substitut au jugement de l'anesthesiste. Le praticien doit toujours surveiller la reponse clinique du patient et adapter les cibles en consequence.