Nyheter

Historien om målkontrollert infusjon

Målkontrollert infusjon (TCI) er en teknikk for infusjon av IV-legemidler for å oppnå en brukerdefinert forutsagt ("mål") medikamentkonsentrasjon i et spesifikt kroppsrom eller vev av interesse. I denne gjennomgangen beskriver vi de farmakokinetiske prinsippene til TCI, utviklingen av TCI-systemer og tekniske og regulatoriske spørsmål som tas opp i prototypeutvikling. Vi beskriver også lanseringen av dagens klinisk tilgjengelige systemer.

Målet med enhver form for medikamentlevering er å oppnå og opprettholde et terapeutisk tidsforløp for medikamenteffekt, samtidig som man unngår uønskede effekter. IV legemidler gis vanligvis ved bruk av standard doseringsretningslinjer. Vanligvis er den eneste pasientens kovariat som er inkorporert i en dose en metrikk for pasientstørrelse, typisk vekt for IV-anestetika. Pasientkarakteristikker som alder, kjønn eller kreatininclearance er ofte ikke inkludert på grunn av det komplekse matematiske forholdet mellom disse kovariatene og dose. Historisk har det vært to metoder for administrering av IV-legemidler under anestesi: bolusdose og kontinuerlig infusjon. Bolusdoser administreres vanligvis med en håndholdt sprøyte. Infusjoner administreres vanligvis med en infusjonspumpe.

Hvert anestesimiddel akkumuleres i vev under medikamentlevering. Denne akkumuleringen forvirrer forholdet mellom infusjonshastigheten angitt av klinikeren og medikamentkonsentrasjonen i pasienten. En propofol-infusjonshastighet på 100 μg/kg/min er assosiert med en nesten våken pasient 3 minutter inn i infusjonen og en sterkt sedert eller sovende pasient 2 timer senere. Ved å bruke godt forstått farmakokinetiske (PK) prinsipper, kan datamaskiner beregne hvor mye medikament som har akkumulert i vev under infusjoner og kan justere infusjonshastigheten for å opprettholde en stabil konsentrasjon i plasmaet eller vevet av interesse, typisk hjernen. Datamaskinen er i stand til å bruke den beste modellen fra litteraturen, fordi den matematiske kompleksiteten ved å inkludere pasientkarakteristikker (vekt, høyde, alder, kjønn og ekstra biomarkører) er trivielle beregninger for datamaskinen.1,2 Dette er grunnlaget for en tredje type bedøvelsesmiddeltilførsel, målkontrollerte infusjoner (TCI). Med TCI-systemer legger klinikeren inn en ønsket målkonsentrasjon. Datamaskinen beregner mengden medikament, levert som boluser og infusjoner, som kreves for å oppnå målkonsentrasjonen, og dirigerer en infusjonspumpe til å levere den beregnede bolusen eller infusjonen. Datamaskinen beregner hele tiden hvor mye medikament som er i vevet og nøyaktig hvordan det påvirker mengden medikament som kreves for å oppnå målkonsentrasjonen ved å bruke en modell av PK-ene til det valgte stoffet og pasientens samvariasjoner.

Under operasjonen kan nivået av kirurgisk stimulering endres veldig raskt, noe som krever presis, rask titrering av medikamenteffekten. Konvensjonelle infusjoner kan ikke øke medikamentkonsentrasjonene raskt nok til å ta høyde for brå økninger i stimulering eller redusere konsentrasjoner raskt nok til å ta høyde for perioder med lav stimulering. Konvensjonelle infusjoner kan ikke engang opprettholde jevne medikamentkonsentrasjoner i plasma eller hjerne under perioder med konstant stimulering. Ved å inkorporere PK-modeller kan TCI-systemer raskt titrere responsen etter behov og på samme måte opprettholde jevne konsentrasjoner når det er hensiktsmessig. Den potensielle fordelen for klinikere er den mer nøyaktige titreringen av anestetisk medikamenteffekt.3

I denne gjennomgangen beskriver vi PK-prinsippene til TCI, utviklingen av TCI-systemer og tekniske og regulatoriske spørsmål som tas opp i prototypeutvikling. To medfølgende oversiktsartikler dekker globale bruks- og sikkerhetsspørsmål knyttet til denne teknologien.4,5

Etter hvert som TCI-systemer utviklet seg, valgte etterforskerne særegne termer for metodikken. TCI-systemer har blitt referert til som datamaskinassistert total IV anestesi (CATIA),6 titrering av IV-midler ved datamaskin (TIAC),7 datamaskinassistert kontinuerlig infusjon (CACI),8 og datamaskinstyrt infusjonspumpe.9 Etter et forslag av Iain Glen brukte White og Kenny begrepet TCI i sine publikasjoner etter 1992. Det ble oppnådd enighet i 1997 blant de aktive etterforskerne om at begrepet TCI ble tatt i bruk som den generelle beskrivelsen av teknologien.10