MÉTODO Y APARATO PARA LA VERTIFICACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN INTRAVENOSA (IV) DE FÁRMACOS USANDO ALIENTO EXHALADO.

Método y aparato para la vertificación de la concentración intravenosa (IV) de fármacos usando aliento exhalado Campo de la Invención La presente descripción se refiere a la verificación no invasiva de concentraciones de sustancia/compuesto en sangre, y, más concretamente, a un método y un aparato para la detección de tales niveles utilizando un sistema de detección del aliento. Información Antecedente La anestesia es extremadamente segura. Los anestesistas utilizan una tecnología sofisticada para verificar los signos vitales y proporcionar una ayuda respiratoria y cardiovascular a pacientes que experimentan procesos quirúrgicos. Históricamente, la mayor parte de los anestésicos se realizaron utilizando agentes inhalados. La profundidad de la anestesia inducida por un anestésico inhalado depende principalmente de la presión parcial (o tensión del gas) del anestésico en el cerebro, y la velocidad de inducción y recuperación de la anestesia depende de la velocidad de cambio de la presión parcial en el cerebro. La profundidad de la anestesia refleja el grado de bloqueo de las funciones sensoriales, reflejas, mentales, y motoras, que se puede alcanzar utilizando anestésicos tanto por inhalación como intravenosos (IV), o combinaciones de ambos agentes. Con los agentes para inhalación, la concentración de fármaco liberado se puede medir con precisión y la variación entre pacientes en la profundidad de la anestesia resultante de concentraciones conocidas de agentes inhalados es relativamente reducida, permitiendo al anestesista asumir con confianza un nivel concreto de anestesia basado en la concentración de gas anestésico liberado. Ocasionalmente, este no es el caso, y los pacientes han recordado eventos que se han producido durante el procedimiento quirúrgico. El recuerdo no es normalmente un asunto trascendente, sin embargo, en los casos en los que también se administra un relajante muscular, que deja al paciente paralizado, una profundidad inadecuada de la anestesia puede dar como resultado que un paciente perciba dolor y sea incapaz de alertar al anestesista. Asimismo, el paciente puede recordar la conversación u otros eventos desagradables durante su operación. Este evento raro, pero dramático puede ser psicológicamente devastador para un paciente. Debido a estos eventos y al deseo de titular más minuciosamente la profundidad de la anestesia, se han desarrollado numerosos dispositivos para pretender verificar la profundidad de la anestesia de un paciente procesando las señales eléctricas producidas por el cerebro. Los estudios han demostrado que estas tecnologías tienden a ser imprecisas, y específicas del agente anestésico. Es deseable un método más específico para determinar la profundidad de la anestesia, o alternativamente la concentración en sangre de agentes anestésicos. Recientemente se han popularizado otros métodos para proporcionar anestesia, incluyendo la anestesia IV, y ofrecen ventajas sobre los anestésicos por inhalación. Entre las técnicas anestésicas más nuevas se encuentra la anestesia IV total ((TIVA) que utiliza agentes IV en lugar de los inhalantes vaporizados convencionales. A diferencia de los anestésicos inhalados, los anestésicos IV producían un intervalo de anestesia más amplio para una dosificación de fármaco específica (menos predecible), debido, al menos en parte, a interacciones con otros fármacos, a la competición por los sitios de unión en la sangre y otros tejidos corporales, y a la variación genética en las enzimas responsables del metabolismo del fármaco. En la actualidad, el impedimento principal para un uso más extendido de los anestésicos IV, en lugar de anestésicos inhalados, ha sido la incapacidad para determinar con precisión la cantidad de fármaco requerido para proporcionar una "profundidad de anestesia" suficiente sin que se acumule una cantidad excesiva. El propofol, por ejemplo, es un agente que se utiliza ampliamente como anestésico IV de acción corta. Sus propiedades fisicoquímicas son el carácter hidrófobo y la volatilidad. Se administra normalmente en forma de una infusión IV constante con el fin de liberar y mantener una concentración en plasma específica. Aunque el metabolismo es principalmente hepático y rápido, existe una variabilidad significativa entre pacientes en la concentración en plasma alcanzada con una dosis conocida. Sin embargo, la profundidad de la anestesia para una concentración en plasma conocida es bastante menos variable y por lo tanto es muy deseable poder evaluar las concentraciones en plasma en tiempo real para mantener exactamente la eficacia anestésica. ["A Simple Method for Detecting Plasma Propofol", Akihiko Fujita, MD, et al., Feb, 25, 2000, International Anesthesia Society]. Los autores describen un medio para medir el propofol en plasma en lugar del total utilizando GC del espacio de cabeza con microextracción en fase sólida. Esto es preferible puesto que el propofol en plasma (libre) es responsable del efecto anestésico. Los métodos anteriores de verificación de la concentración de propofol en sangre incluyen la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y la cromatografía de gases (GC). Se ha informado de que 97%- 99% del propofol está unido a albúmina y glóbulos rojos de la sangre tras la inyección IV, y el resto existe en la sangre en la forma libre. La HPLC y la GC detectan la concentración de propofol total, que no se corresponde tan bien con el efecto anestésico como el nivel de Proporfol en plasma. El propofol también puede ser verificado en orina. Los procesos metabólicos controlan el aclaramiento del propofol del organismo, siendo el hígado el principal órgano de eliminación. ["First-pass Uptake and Pulmonary Clearance of Propofol", Jette Kuipers, et al., Anesthesiology, V91, Núm. 6, Dec. 1999]. En un estudio, el 88% de la dosis de propofol fue recuperado en la orina en forma de metabolitos hidroxilados y conjugados. 2   El propósito de cualquier régimen de dosificación en la anestesia es titular la velocidad de liberación de un fármaco para lograr el efecto farmacológico deseado para cualquier paciente individual a la vez que se minimizan los efectos secundarios tóxicos no deseados. Ciertos fármacos tales como el propofol, el afentanil y el remifentanil tienen una íntima relación entre concentración en sangre y efecto; de este modo, la administración del fármaco se puede mejorar basando el régimen de dosificación en la farmacocinética del agente. [Kenny, Gavin, Target-Controlled Infusions Pharmacokinetics and Pharmodynamic Variations, http://www.anaesthesiologie.med. unierlangen.de/esctaic97/a_Kenny.htm]. La infusión controlada por objetivo (TCI) es uno de los métodos de administración de un agente de anestesia intravenosa utilizando un ordenador para controlar la bomba de infusión. La utilización de un ordenador con un programa farmacocinético permite controlar la concentración deseada en plasma de un agente, tal como el propofol. Los sistemas no muestrean la sangre en tiempo real, sino que utilizan cinéticas de población adquiridas previamente para proporcionar la mejor estimación de la concentración en sangre pronosticada. No obstante, incluso si los sistemas TCI produjeran las concentraciones objetivo exactas de la concentración en sangre, no sería posible saber si esa concentración sería satisfactoria para cada paciente individual y para puntos diferentes durante el procedimiento quirúrgico. Entre las tecnologías utilizadas para procesar y verificar la señal eléctrica en el cerebro se encuentra la monitorización BIS (Bispectral Index Monitor) del EEG. Es una monitorización indirecta de la profundidad de la anestesia. La monitorización BIS traduce las ondas del EEG del cerebro a un único número que representa la profundidad de la anestesia en una escala de 1 a 100. Además, se han utilizado redes neurales para clasificar la concentración de sedación a partir del espectro de energía de la señal del EEG. No obstante, esta tecnología es costosa y no completamente predictiva. También se han desarrollado redes neurales artificiales que utilizan la edad, el peso, el ritmo cardíaco, la tasa respiratoria, y la presión arterial del paciente para predecir la profundidad de la anestesia. Las redes integran las señales fisiológicas y extraen la información significativa. Ciertos sistemas utilizan potenciales auditivos evocados de latencia media (MLAEP) que son transformados en ondoletas e introducidos en una red neural artificial para su clasificación en la determinación de la profundidad de la anestesia. [Depth of Anesthesia Estimating & Propofol Delivery System, por Johnie W. Huang, et al., 1 Agosto, 1996]. También se describen un aparato y un método para la liberación de anestesia intravenosa total en la Patente de los Estados Unidos Núm. 6.186.977 de Andrews. Esta patente... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de liberación de agente anestésico para liberar intravenosamente una dosis deseada de agente anestésico en un paciente que comprende: un suministro anestésico intravenoso que tiene un controlador para controlar la cantidad de agente anestésico proporcionada intravenosamente por el suministro; un analizador del aliento para analizar el aliento del paciente para determinar la concentración de al menos una sustancia indicativa de la concentración de agente anestésico libre en la corriente sanguínea del paciente que proporciona una señal para indicar la concentración de agente anestésico libre producida por el agente anestésico liberado intravenosamente en el paciente; y un sistema controlador conectado al suministro anestésico que recibe la señal y controla la cantidad de anestésico liberada intravenosamente basándose en la señal. 2. El sistema de la reivindicación 1, donde el analizador del aliento comprende un colector para tomar muestras del aliento espirado por el paciente, un sensor para analizar el aliento para determinar la concentración de al menos una sustancia indicativa de la concentración de agente anestésico libre en la sangre del paciente, un procesador para calcular el efecto del agente basándose en la concentración y determinar la profundidad de la anestesia. 3. El sistema de la reivindicación 2, donde el sensor se selecciona entre la tecnología de sensores de gases semiconductores, la tecnología de sensores de gases poliméricos conductores, o la tecnología de sensores de gases por ondas acústicas de superficie. 4. El sistema de la reivindicación 1, donde el suministro de anestésico intravenoso comprende un medio de liberación intravenosa para liberar intravenosamente de forma controlada dicho agente anestésico en el paciente y donde el controlador del sistema está conectado al medio de liberación. 5. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, donde dicho agente anestésico se selecciona del grupo que comprende Remifentanil y Propofol. 6. El sistema de la reivindicación 1 o 4, donde el analizador del aliento comprende un colector para tomar muestras del aliento expirado del paciente, y un sensor para analizar el aliento para determinar la concentración de al menos una sustancia indicativa de la concentración de agente anestésico libre en la sangre del paciente. 7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, donde dicho agente anestésico se selecciona del grupo que comprende Remifentanil y Propofol. 8. El sistema de la reivindicación 1, donde el aparato se adapta para medir la concentración libre de agente anestésico en la sangre del paciente. 9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, donde dicho agente anestésico se selecciona del grupo que comprende Remifentanil y Propofol. 10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende adicionalmente un medio para determinar la fracción del aliento recogida para el análisis, de manera que cualquier fracción de aliento concreta pueda ser recogida, incluyendo la fracción del final de la espiración solamente.   16   17   18   19