Anestesia intravenosa total mediante infusión controlada por objetivos en modalidad de lazo cerrado: eficacia clínica, seguridad y comparación con sistemas convencionales

AUTORES

1. Iñaki Goiri Garcia. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.
2. Pablo Abadias Acín. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.
3. Natalia Crespo Forcen. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.
4. Cristina Lopez Esbec. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.
5. Jose Maria Martínez Garcés. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.
6. Alejandro Millán Arrazola. Médico Interno Residente, Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.

RESUMEN

La anestesia intravenosa total (TIVA) en lazo cerrado consiste en un sistema automático que ajusta la administración de fármacos anestésicos en tiempo real a partir de la monitorización del nivel de hipnosis del paciente. En esta revisión estructurada se analiza la evidencia de los últimos 8 años sobre el desempeño clínico de estos sistemas, con especial énfasis en su eficacia para mantener la profundidad anestésica deseada, la calidad global de la anestesia (incluyendo el control del dolor y la estabilidad hemodinámica) y la seguridad en comparación con la infusión controlada por objetivos (TCI) convencional. Los estudios recientes sugieren que la TIVA con lazo cerrado logra un control más preciso de la profundidad anestésica que la administración manual, reduciendo las desviaciones por exceso o defecto de dosificación. Además, no se han observado incrementos en eventos adversos; por el contrario, el lazo cerrado se ha asociado con un uso optimizado de propofol y, en algunos casos, con una recuperación más rápida. En conjunto, la evidencia disponible respalda que los sistemas de anestesia en lazo cerrado proporcionan una anestesia de alta calidad, estable y segura, superando en diversos aspectos de rendimiento a los sistemas TCI abiertos o convencionales.

PALABRAS CLAVE

Anestesia intravenosa total, infusión controlada por objetivos, sistemas de lazo cerrado, índice biespectral, estabilidad hemodinámica.

ABSTRACT

Closed-loop total intravenous anesthesia (TIVA) refers to an automated system that adjusts anesthetic drug delivery in real time based on monitoring of the patient’s depth of anesthesia. This structured review examines evidence from the last 8 years on the clinical performance of such systems, with emphasis on their efficacy in maintaining target anesthetic depth, overall anesthesia quality (including analgesia control and hemodynamic stability), and safety compared to conventional target controlled infusion (TCI) techniques. Recent high-quality studies suggest that closed-loop TIVA achieves a more precise control of anesthetic depth than manual administration, reducing both over- and under-dosage deviations. Moreover, no increase in adverse events has been observed; on the contrary, closed-loop systems have been associated with optimized propofol usage and, in some reports, faster recovery. Overall, the available evidence supports that closed-loop anesthesia systems provide high quality, stable, and safe anesthesia, outperforming conventional open-loop TCI systems in various performance aspects.

KEY WORDS

Total intravenous anesthesia, target-controlled infusion, closed-loop systems, bispectral index, hemodynamic stability.

INTRODUCCIÓN

El concepto de anestesia en lazo cerrado se refiere a sistemas de control automático que ajustan la administración de fármacos anestésicos en respuesta a la retroalimentación continua de parámetros fisiológicos del paciente (por ejemplo, índices del electroencefalograma para profundidad hipnótica o frecuencia cardiaca y tensión para nocicepción). A diferencia de un sistema abierto tradicional, como la infusión TCI convencional donde el anestesiólogo fija manualmente la concentración objetivo sin ajuste automático, en el modo de lazo cerrado un controlador computarizado modula la bomba de infusión para mantener un nivel de anestesia predeterminado (por lo general, un rango de índice bispectral BIS o parámetro equivalente). Este enfoque dinámico permite compensar la variabilidad farmacocinética/farmacodinámica interindividual y los cambios súbitos en las demandas anestésicas durante la cirugía, logrando una correspondencia más estrecha entre la profundidad anestésica y las necesidades reales del paciente^1,2.

Estudios previos han mostrado que esta regulación precisa puede reducir significativamente las complicaciones relacionadas con anestesia demasiado superficial o profunda, mejorando la seguridad y los resultados clínicos¹.

En la práctica, los sistemas de lazo cerrado para TIVA suelen emplear monitores del nivel de consciencia basados en el EEG, siendo el índice biespectral (BIS) uno de los más utilizados como variable controlada para guiar la infusión de hipnóticos (p. ej. propofol). El controlador compara continuamente el valor actual de BIS con el rango objetivo (típicamente BIS ~40–60 para anestesia quirúrgica) y ajusta la velocidad de infusión del propofol para corregir cualquier desviación. Para ello se han implementado diversos algoritmos de control. Los más clásicos son los controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo), apreciados por su simplicidad y respuesta robusta; éstos modulan la infusión en función del error instantáneo de BIS, su tendencia y acumulado en el tiempo, de forma análoga a los reguladores industriales de sistemas de control. Por otro lado, se han explorado algoritmos basados en lógica difusa (fuzzy logic), que permiten traducir reglas clínicas heurísticas en decisiones de dosificación. En años recientes también se han incorporado técnicas avanzadas de inteligencia artificial y control adaptativo, incluyendo modelos predictivos y aprendizaje automático, con la promesa de optimizar aún más la titración anestésica y anticipar cambios fisiológicos del paciente . No obstante, los modelos predominantes en la literatura actual siguen basándose en controladores PID ajustados finamente o en sistemas difusos y algoritmos heurísticos validados clínicamente^1,2,7.

Un aspecto crucial en estos sistemas es la gestión conjunta de la hipnosis y la analgesia. Un lazo cerrado que controle únicamente el nivel hipnótico (propofol) puede enfrentar limitaciones si no considera la intensidad del estímulo nociceptivo: ante un estímulo quirúrgico doloroso, el incremento de la actividad cortical puede elevar el BIS y el controlador, al no disponer de un ajuste paralelo de opioides, aumentaría la infusión de propofol para suprimir la respuesta. Esto podría llevar a una sobredosificación hipnótica con depresión cardiovascular (hipotensión) en lugar de tratar adecuadamente el componente álgido del estímulo. Para abordar esta interacción entre fármacos y dimensiones de la anestesia, se han desarrollado sistemas de doble lazo: por un lado, un lazo cerrado hipnótico que controla propofol según el BIS, y por otro, un lazo cerrado analgésico que ajusta el opioide (p. ej. remifentanilo) en función de indicadores de respuesta simpática como la presión arterial o la frecuencia cardiaca. Un ejemplo es el algoritmo TI.VA recientemente propuesto, el cual combina BIS y presión arterial media (PAM) como variables de control en una matriz bi-dimensional para equilibrar inconsciencia y antinocicepción simultáneamente. Empleando la PAM como referencia del componente doloroso (demandando más opioide cuando aumenta por estímulo) y el BIS como indicador de hipnosis, este tipo de control adaptativo busca mantener al paciente en la “zona óptima” de anestesia, evitando tanto la respuesta simpática exagerada al dolor como la sedación excesiva con depresión hemodinámica. Actualmente, los sistemas cerrados basados en BIS son los más desarrollados comercial y experimentalmente; varios han sido evaluados en estudios clínicos con distintos controladores (PID, difusos, algoritmos bayesianos, etc.), sentando las bases de evidencia sobre su eficacia y seguridad en comparación con el manejo manual convencional^2,7. A continuación, se resumen los hallazgos clave de dicha evidencia reciente.

MATERIAL Y MÉTODO

Revision y recopilacion de los prinicipales articulos relacionados con los sistemas de infusion de fármacos en anestesiología de sistema cerrado. Se ha filtrado por los ultimos 8 años y con las palabras clave anteriormente expuestas, haciendose la busqueda en bases de literatura médica relevantes (Embase, PubMed, Google Scholar).

RESULTADOS

Control de la profundidad anestésica: Los sistemas TIVA en lazo cerrado han demostrado una alta eficacia para mantener el nivel de hipnosis dentro del rango objetivo predefinido, superando al control manual convencional en diversos estudios. En un metaanálisis que incluyó 12 ensayos aleatorizados (1284 pacientes), el uso de un controlador automático guiado por BIS se asoció con una mayor proporción de tiempo en la profundidad anestésica deseada en comparación con la administración manual. Dicho metaanálisis reportó que la desviación respecto al BIS objetivo fue significativamente menor con lazo cerrado, con una reducción notable en el error medio absoluto de desempeño y en el índice de variabilidad (wobble) durante el mantenimiento. En términos clínicos, esto se traduce en menos episodios de anestesia demasiado superficial o demasiado profunda. Por ejemplo, un ensayo clínico aleatorizado multicéntrico (150 pacientes) comparó TIVA en lazo cerrado vs TCI convencional y halló que el grupo con lazo cerrado permaneció en el rango de BIS 40–60 el 75% del tiempo en promedio, frente al 59% en el grupo con TCI manejado manualmente (diferencia absoluta ~16%, p < 0.0001). Esta mejoría en el control hipnótico fue estadísticamente significativa y clínicamente relevante, indicando menos fluctuaciones fuera del plano anestésico óptimo^3,4,5,6.

De forma concordante, en pacientes de cirugía mayor no cardiaca (>50 años), Mahr et al. (2021) reportaron un tiempo dentro del rango BIS 40–60 de 84% con lazo cerrado vs 74% con TCI manual (p < 0.0001) , evidenciando nuevamente un mejor cumplimiento de la profundidad deseada. Incluso cuando la diferencia en tiempo en rango no alcanza significación (como en un estudio reciente en cirugía mamaria donde ambos grupos lograron ~67–69% del tiempo en rango BIS adecuado, p = 0.318), los sistemas cerrados muestran ventajas en la estabilidad de la hipnosis: Xie et al. (2024) observaron que el protocolo automatizado presentó una variabilidad de BIS significativamente menor y menos valores fuera de rango, a costa de un leve aumento en la dosis de propofol administrada. En conjunto, la evidencia sugiere que el lazo cerrado proporciona un control más estrecho de la profundidad anestésica, reduciendo las desviaciones tanto por infra- como por sobre-anestesia en comparación con la titración manual. Esto redunda en una alta calidad anestésica, al minimizar episodios de despertar intraoperatorio o, por el contrario, periodos prolongados de EEG suprimido^3,4,5,6.

Cabe destacar que en ninguno de los ensayos revisados se reportaron casos de consciencia intraoperatoria (awareness) bajo la monitorización BIS, ni en el grupo de lazo cerrado ni en el control, confirmando que ambos métodos (automatizado vs. manual guiado por BIS) son capaces de prevenir eficazmente la consciencia durante TIVA cuando se manejan con objetivos adecuados.

Adicionalmente, los sistemas cerrados que integran un control de analgesia muestran mejoras en la calidad anestésica global: en el estudio de Casas-Arroyave et al. (2019), el lazo cerrado (que ajustaba tanto propofol como remifentanilo mediante BIS, FC y PA) logró un 82.4% de tiempo con analgesia intraoperatoria adecuada, significativamente superior al 70.8% obtenido con TCI convencional (p = 0.016). Esto indica menor incidencia de signos de dolor no controlado (movimientos, incrementos de frecuencia cardiaca o presión) durante la anestesia automatizada, contribuyendo a mejores condiciones quirúrgicas y confort del paciente^3,4,5,6.

Estabilidad hemodinámica: Mantener la estabilidad cardiovascular es un objetivo fundamental paralelo al control de la profundidad hipnótica. Los estudios revisados sugieren que la anestesia en lazo cerrado logra al menos una estabilidad hemodinámica equivalente a la TIVA convencional, y potencialmente mejor en cuanto a evitar extremos de respuesta. En general, no se han encontrado diferencias significativas en los valores medios de presión arterial o frecuencia cardíaca entre pacientes manejados con lazo cerrado versus manual. Por ejemplo, Xie et al. no hallaron discrepancias significativas en la frecuencia cardíaca intraoperatoria entre grupos (p = 0.169), y los perfiles de presión arterial media fueron similares con control automatizado y manual. Esto indica que el sistema cerrado no provocó ni más bradicardia/hipotensión ni más taquicardia/hipertensión que el manejo habitual, cuando ambos buscan el mismo objetivo de BIS. Sin embargo, al analizar eventos hemodinámicos no deseados, el lazo cerrado muestra ventajas indirectas importantes. Al evitar sobredosificaciones profundas de propofol, disminuye la incidencia de hipotensión inducida por exceso de anestésico. Mahr et al. señalaron que el lazo cerrado redujo significativamente los episodios de profundidad excesiva de anestesia en comparación con el control manual; aunque su estudio no cuantificó directamente episodios hipotensivos, es sabido que una profundidad anestésica excesiva (BIS muy bajo) suele correlacionarse con caídas de presión. Por tanto, cabe inferir que un sistema que mantiene BIS dentro de rango y previene hipnosis innecesariamente profundas contribuirá a menos hipotensión sostenida^5,6,7.

En cuanto al control de la respuesta circulatoria al estímulo nociceptivo, los sistemas de lazo cerrado convencionales (solo control de propofol) requieren que el anestesiólogo administre la analgesia según necesidad, similar al manejo estándar. Si el opioide se administra apropiadamente, la estabilidad hemodinámica es buena; de lo contrario, el controlador de propofol podría intentar compensar aumentos de BIS por dolor con más hipnótico, pudiendo comprometer la presión arterial. No obstante, nuevas aproximaciones de lazo cerrado dual han mostrado resultados alentadores: en prototipos donde un lazo automático titulaba el remifentanilo para mantener la presión arterial dentro de límites (como indicador de nocicepción) mientras otro lazo controlaba BIS con propofol, se logró mantener la PAM más cercana a los valores deseados durante la cirugía, atenuando las respuestas hipertensivas a la vez que se evitaba la sobredosis de hipnótico^5,6,7.

Esta estrategia sinérgica de control automatizado de la hipnosis y la analgesia tiende a preservar mejor la perfusión tisular, ya que previene tanto la hipertensión/tacicardia por dolor no tratado como la hipotensión/bradicardia por exceso de anestesia. En resumen, con lazo cerrado se puede alcanzar una excelente estabilidad hemodinámica siempre que el componente analgésico esté bien manejado (ya sea por automatización o intervención oportuna del anestesiólogo). Los ensayos no reportan diferencias significativas en la incidencia de eventos hemodinámicos adversos mayores (ej. hipotensión profunda que requiera vasopresores, arritmias, etc.) entre lazo cerrado y control, lo que sugiere un perfil de seguridad cardiovascular semejante. Más aún, al reducir la variabilidad en la concentración de anestésico, el lazo cerrado puede disminuir la necesidad de intervenciones terapéuticas bruscas (menor ajuste frecuente de fluidos o vasopresores), facilitando un curso intraoperatorio más estable^5,6,7.

Seguridad, eventos adversos y recuperación: Los sistemas de anestesia en lazo cerrado han mostrado un perfil de seguridad comparable o superior al de la administración manual en TIVA, sin incremento en eventos adversos y con algunas mejoras en desenlaces postoperatorios inmediatos. Ninguno de los estudios recientes de alta calidad reportó problemas de seguridad atribuibles al lazo cerrado. En particular, no se observaron casos de recuerdo intraoperatorio (cuando se utilizó monitorización de índice hipnótico en ambos grupos), lo cual era esperable dado que el uso de BIS en sí mismo –sea en lazo abierto o cerrado– reduce drásticamente el riesgo de awareness. Tampoco se evidenció aumento en otros efectos indeseados: por ejemplo, la incidencia de movimientos o respuestas motoras durante la cirugía (indicativas de analgesia inadecuada) no fue mayor con control automático; de hecho, como se mencionó, pudo ser menor gracias al ajuste más fino del opioide en algunos sistemas. En el periodo de recuperación, varios estudios señalan resultados iguales o mejores con lazo cerrado. El metaanálisis de Pasin et al. encontró que el tiempo de recuperación (despertar/ extubación) fue 1.6 minutos más corto en promedio con lazo cerrado que con administración manual (p < 0.0001). Aunque la magnitud de esta diferencia es modesta, sugiere que la automatización evita sobredosificación acumulativa de anestésico hacia el final de la intervención, favoreciendo una emergencia ligeramente más rápida. Algunos ensayos individuales no hallaron diferencias significativas en tiempos de extubación, lo cual indica que en la práctica real la variabilidad interpaciente puede opacar pequeñas ventajas; no obstante, es consistente que el lazo cerrado no retrasa la recuperación. De hecho, en ciertos contextos con control dual de fármacos, se ha observado un menor consumo global de propofol en el grupo de lazo cerrado (por ejemplo, ~18% menos dosis de propofol en el estudio de Mahr), lo que potencialmente contribuye a una recuperación más pronta y con menos efectos residuales. Por otro lado, en un estudio donde el lazo cerrado de propofol usó dosis algo mayores que el control manual (para mantener BIS más estable), esto no conllevó complicaciones en la recuperación inmediata: todos los pacientes recuperaron la conciencia en tiempos clínicamente aceptables y sin diferencias significativas en parámetros de recuperación neurológica básica entre grupos^1,2,4.

En cuanto a eventos adversos posoperatorios específicos, no se evidencia aumento de la incidencia de náuseas y vómitos postoperatorios (PONV) con lazo cerrado; al contrario, la optimización de la dosis podría esperarse que reduzca este efecto secundario ligado a dosis altas de anestésicos. Un estudio de cohorte con TIVA en lazo cerrado no reportó ningún episodio de PONV en los pacientes controlados automáticamente, coherente con otros trabajos sobre TIVA guiada por índices de profundidad que muestran menor incidencia de náusea comparado con técnicas inhalatorias. Aunque ese dato proviene de un contexto no comparativo, sugiere que la anestesia total intravenosa, gestionada de forma precisa, contribuye a minimizar PONV, y al menos no hay indicios de que la automatización altere negativamente este beneficio. Respecto a posibles interacciones farmacológicas y su impacto en la seguridad, los sistemas en lazo cerrado deben lidiar con la sinergia propofol-opioide. Hasta el momento, la evidencia indica que un controlador bien diseñado puede manejar adecuadamente esta interacción sin provocar efectos adversos inesperados. Por ejemplo, el algoritmo de Mahr et al. ajustó automáticamente ambos fármacos y logró reducir la dosis de propofol administrada sin aumentar la de remifentanilo por encima de lo usual, evitando tanto signos de dolor como depresión cardiovascular excesiva^3,5,6.

En última instancia, los desenlaces de seguridad neurológica a corto plazo son equivalentes entre lazo cerrado y técnicas convencionales. Un ensayo enfocado en disfunción cognitiva postoperatoria (POCD) en ancianos no encontró diferencias significativas en la incidencia de trastorno cognitivo a los 3 días entre pacientes anestesiados con lazo cerrado vs manual (13% vs 16%, p = 0.47), lo que sugiere que mantener la profundidad dentro de rangos objetivo (ya sea manual o automático) es igualmente efectivo para prevenir déficits cognitivos tempranos asociados a una anestesia demasiado profunda o fluctuante. En conclusión, desde el punto de vista de seguridad, la TIVA en lazo cerrado ofrece un desempeño al menos tan seguro como el estándar, con la ventaja añadida de disminuir la carga cognitiva del anestesiólogo durante la cirugía. Esto último puede indirectamente mejorar la seguridad, al reducir el riesgo de errores humanos en la dosificación y permitir mayor atención a otros parámetros críticos del paciente^5,6.

Comparación global con sistemas convencionales: Tomando en cuenta los aspectos anteriores de eficacia y seguridad, la anestesia TIVATCI en lazo cerrado se perfila como una estrategia superior o, en el peor de los casos, no inferior a la administración manual convencional. En cuanto a control anestésico, los sistemas cerrados consistentemente muestran una menor variabilidad y un cumplimiento más estricto del plan anestésico (profundidad adecuada con mínima desviación). Esto redunda en ventajas clínicas tangibles: pacientes más estables, con menos riesgo de consciencia intraoperatoria y menos periodos de depresión circulatoria por sobredosis, y potencialmente una recuperación más rápida y suave. Por el contrario, los sistemas TCI abiertos dependen enteramente de la pericia y atención continua del anestesiólogo para ajustar las dosis, lo cual introduce mayor variabilidad interindividual. Incluso en manos expertas, el control manual suele resultar en fluctuaciones más amplias del BIS y momentos fuera de rango objetivo. Varios estudios reportan que la automatización tiende a evitar tanto la administración insuficiente como la excesiva de propofol. Si bien algún ensayo halló un consumo ligeramente mayor de propofol con lazo cerrado (atribuyéndolo a un enfoque más proactivo para evitar alzas del BIS), la mayoría indican igual o menor cantidad total de anestésico usado, con claras mejoras en la eficiencia de la inducción (dosis de inducción reducida en ~0.4 mg/kg con lazo cerrado) y ningún incremento en la duración de la anestesia. Adicionalmente, al mantener un plano más estable, los pacientes tienden a requerir menos intervenciones correctivas (vasopresores, analgésicos de rescate, etc.), lo que compara favorablemente con un manejo convencional donde pueden presentarse más altibajos que requieran correcciones^1,2,4.

En términos de resultados postoperatorios inmediatos, no hay desventajas asociadas al lazo cerrado y sí posibles beneficios: menores tiempos de despertar en algunos casos, menores tasas de PONV (dado el uso optimizado de TIVA) y similar o menor incidencia de complicaciones neurológicas tempranas^5,6.

No obstante, es pertinente señalar que la implementación de estos sistemas en la práctica real requiere una adecuada calibración y supervisión: el anestesiólogo sigue siendo indispensable para establecer objetivos apropiados, manejar situaciones no previstas (por ejemplo, artefactos en el sensor BIS, cambios súbitos no relacionados con anestesia) y tomar control manual si alguna condición sobrepasa los límites de seguridad preestablecidos del controlador.

DISCUSIÓN

La introducción de sistemas de lazo cerrado en la anestesia intravenosa total representa un avance significativo hacia una administración más precisa, estable y personalizada de los agentes anestésicos.

Desde el punto de vista de seguridad, la anestesia en lazo cerrado se ha mostrado tan segura como la técnica convencional, sin un aumento en eventos adversos intra ni postoperatorios (en términos de despertar intraoperatorio, inestabilidad hemodinámica o NVPO). Por el contrario, la autorregulación de la dosificación tiende a evitar extremos indeseables (profundidad excesiva con hipotensión, o insuficiente con respuesta al dolor), lo que podría traducirse en una menor frecuencia de complicaciones relacionadas con esos extremos. Además, en muchos casos se logra una recuperación más rápida y suave, gracias a que el sistema minimiza la administración innecesaria de fármaco y permite una emergencia anestésica oportuna una vez finalizada la cirugía.

En cuanto a la comparación con sistemas TCI convencionales, los controladores automáticos han demostrado ventajas claras en parámetros de rendimiento: mantienen la profundidad anestésica dentro del rango objetivo por un porcentaje mayor del tiempo, reducen el error de desempeño y la variabilidad, y pueden disminuir la dosis de inducción y acelerar la recuperación . Todo ello sin incurrir en perjuicios en la seguridad del paciente. Asimismo, la automatización reduce la carga de trabajo del anestesiólogo durante el mantenimiento anestésico.

Con las evidencias disponibles, se puede afirmar que la anestesia TIVATCI en lazo cerrado cumple con los objetivos de proporcionar una anestesia profunda y proporcionar estabilidad hemodinámica, de forma fiable y reproducible. Estas características la convierten en una alternativa o complemento muy atractivo a la administración manual, especialmente en contextos donde la optimización fina de la dosis sea primordial. No obstante, es importante reconocer que la tecnología de lazo cerrado debe integrarse de manera cuidadosa en la práctica clínica, requiriendo una capacitación adecuada del personal y una supervisión constante de los sistemas. El anestesiólogo continúa siendo el garante último de la seguridad, listo para intervenir ante cualquier eventualidad fuera del alcance del algoritmo.

CONCLUSIÓN

En conclusión, los sistemas de anestesia en lazo cerrado constituyen una innovación prometedora que mejora la eficacia clínica y mantiene un perfil de seguridad excelente en la anestesia intravenosa. Su uso, respaldado por evidencia de ensayos controlados y metaanálisis recientes, ofrece un control anestésico más preciso y posiblemente contribuye a mejores resultados inmediatos para los pacientes.

A medida que la tecnología siga avanzando (incorporando algoritmos más inteligentes y monitores más robustos), es previsible que los sistemas de lazo cerrado se integren cada vez más en la práctica rutinaria, marcando un paso hacia una anestesia más personalizada y basada en objetivos fisiológicos.

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