Capacidad predictiva de los efectos encefalográficos

El modelado farmacocinético-farmacodinámico (PKPD) puede ser usado para caracterizar la relación entre la concentración y el efecto de las drogas. Si la relación concentración-efecto de una droga hipnótica se mantiene en el tiempo, la misma podría emplearse como un parámetro del efecto derivado de la señal electroencefalográfica procesada para controlar la infusión necesaria para la hipnosis.

Basados en estas hipótesis, investigadores holandeses analizaron la estabilidad de la relación entre la concentración de propofol y el efecto electroencefalográfico a lo largo del tiempo cuando las condiciones no son estables.

Durante el estudio, los investigadores administraron 3 infusiones de propofol (25 mg · kg-1 · h-1 durante 10 min, 22 mg · kg-1 · h-1 durante 10 min y 12.5 mg · kg-1 · h-1 durante 20 min) en 10 pacientes en el momento de la analgesia extradural. Cada infusión fue administrada de manera  sucesiva inmediatamente después de que el paciente recuperó la sensibilidad luego de la finalización de la infusión precedente. La electroencefalografía fue registrada desde la desviación bilateral prefrontal hasta la mastoide. La amplitud encefalográfica desde la banda 11Hz hasta la 15Hz  y el índice biespectral fueron utilizadas como variables del efecto electroencefalográfico.

Los investigadores calcularon los parámetros del PKPD con el uso de modelos paramétricos y no paramétricos basados en los datos electroencefalográficos y en las concentraciones arteriales de propofol derivadas durante la infusión inicial. Estos parámetros fueron utilizados para predecir el efecto encefalográfico durante las infusiones subsecuentes. La capacidad de predicción de los efectos electroencefalográficos fue determinada por el coeficiente de determinación (R2) y la probabilidad de -2 log de las infusiones secuenciales.

Los investigadores pudieron reproducir la dirección de los cambios electroencefalográficos como respuesta a las infusiones. Aunque los parámetros del PKPD fueron estimados durante la infusión inicial (rango paramétrico medio R2 = 0.74 [0.56-0.95] para la amplitud encefalográfica y 0.90 [0.27-0.99] para el índice biespectral), ninguna de las técnicas de modelado pudieron predecir de manera precisa el efecto encefalográfico durante las infusiones subsecuentes (R2 = 0.00 [-0.31-0.46] para la amplitud encefalográfica y 0.15 [-0.46-0.57] para el índice biespectral; P < 0.01).

Sobre la base de estos hallazgos los investigadores creen que la relación entre las concentraciones de propofol en sangre y el efecto electroencefalográfico bajo condiciones inestables no se mantiene en el tiempo y es demasiado compleja para ser modelada por alguno de los modelos del PKPD.