Cos'e l'infusione target-controlled (TCI)?

L'infusione target-controlled, comunemente chiamata TCI, e un metodo di somministrazione endovenosa di farmaci che utilizza modelli farmacocinetici per calcolare automaticamente la velocita di infusione necessaria a raggiungere e mantenere una determinata concentrazione del farmaco nell'organismo del paziente.

Invece di impostare manualmente una velocita in mL/h e stimare quando il farmaco raggiunge livelli terapeutici, l'anestesista imposta semplicemente una concentrazione target. La pompa TCI esegue i calcoli in tempo reale, regolando la velocita di infusione secondo per secondo.

Il modello a tre compartimenti

I sistemi TCI si basano sulla farmacocinetica compartimentale. L'approccio piu comune e il modello mammillare a tre compartimenti, che suddivide l'organismo in:

• Compartimento centrale (V1) - rappresenta il sangue e gli organi altamente perfusi. Il farmaco entra qui per primo durante l'iniezione.
• Compartimento periferico rapido (V2) - rappresenta i tessuti ben perfusi come il muscolo. Il farmaco si sposta tra V1 e V2 relativamente in fretta.
• Compartimento periferico lento (V3) - rappresenta i tessuti scarsamente perfusi come il tessuto adiposo. Il farmaco si muove lentamente dentro e fuori da questo compartimento.

Ogni compartimento ha costanti cinetiche specifiche (valori k) che descrivono la velocita con cui il farmaco si sposta tra i compartimenti e la velocita di eliminazione. Queste costanti derivano da studi di popolazione in cui i ricercatori hanno misurato le concentrazioni ematiche del farmaco in gruppi di pazienti nel tempo.

Targeting plasmatico vs targeting al sito effettore

Le pompe TCI offrono due modalita di targeting:

Targeting plasmatico (Cp)

La pompa mira a una determinata concentrazione del farmaco nel sangue (compartimento centrale). Questo approccio e diretto e prevedibile, ma la concentrazione cerebrale resta indietro rispetto a quella plasmatica, il che significa che l'effetto clinico impiega tempo a raggiungere quanto mostrato sul display.

Targeting al sito effettore (Ce)

La pompa mira a una determinata concentrazione del farmaco al sito effettore, ovvero il cervello per gli agenti anestetici. Per raggiungere il target Ce piu velocemente, la pompa supera temporaneamente la concentrazione plasmatica, favorendo il passaggio del farmaco attraverso la barriera emato-encefalica. Questo comporta un'insorgenza piu rapida dell'effetto clinico, ma richiede un breve periodo di concentrazioni plasmatiche piu elevate.

Il targeting al sito effettore utilizza una costante aggiuntiva chiamata ke0, che descrive l'equilibrazione tra il plasma e il sito effettore. Modelli diversi usano valori di ke0 diversi, motivo per cui lo stesso target Ce puo produrre risultati clinici differenti a seconda del modello scelto.

Come le pompe TCI calcolano la velocita

L'algoritmo TCI funziona risolvendo equazioni differenziali che descrivono il movimento del farmaco tra i compartimenti. Ad ogni ciclo di calcolo (tipicamente ogni pochi secondi), la pompa:

1. Valuta lo stato corrente di tutti e tre i compartimenti (in base ai calcoli accumulati)
2. Determina quale velocita di infusione e necessaria nel prossimo intervallo di tempo per avvicinare la concentrazione al target
3. Applica quella velocita, poi ricalcola per il passaggio successivo

Per questo motivo la TCI viene talvolta definita infusione "guidata dal modello". La pompa esegue continuamente una simulazione farmacocinetica del paziente e regola di conseguenza il dispositivo.

Perche la TCI e importante

La TCI offre diversi vantaggi rispetto al controllo manuale della velocita di infusione:

• Livelli farmacologici prevedibili - l'anestesista puo ragionare in termini di concentrazione (mcg/mL) anziche di velocita di infusione (mL/h)
• Anestesia piu stabile - la regolazione continua previene i picchi e le valli tipici delle tecniche basate su boli
• Titolazione piu rapida - il targeting al sito effettore consente risposte piu veloci al variare delle esigenze cliniche
• Previsione del risveglio - il modello puo stimare quando il paziente raggiungera la coscienza in base ai livelli attuali del farmaco

Modelli TCI comuni

I modelli PK piu utilizzati per la TCI includono:

• Marsh (1991) - modello per propofol, proporzionale al peso. Utilizzato nel sistema originale Diprifusor.
• Schnider (1998/1999) - modello per propofol, integra eta, altezza, peso e sesso.
• Minto (1997) - modello per remifentanil, simile a Schnider nell'utilizzo dei dati demografici del paziente.
• Eleveld (2018) - modello piu recente per propofol, progettato per funzionare su una popolazione piu ampia, inclusi bambini e anziani.

Limiti da tenere presenti

I modelli TCI sono stime basate su popolazioni. Predicono il comportamento di un paziente "medio" della popolazione studiata. I singoli pazienti possono differire significativamente a causa di fattori come la funzionalita d'organo, la variabilita genetica, i farmaci concomitanti e lo stato patologico.

Per questo motivo la TCI e uno strumento di supporto al giudizio clinico, non un suo sostituto. L'anestesista deve sempre monitorare la risposta clinica del paziente e regolare i target di conseguenza.