Nyheter

Historien om målstyrt infusjon

Målstyrt infusjon (TCI) er en teknikk for å infusere intravenøse legemidler for å oppnå en brukerdefinert forutsagt («mål») legemiddelkonsentrasjon i et spesifikt kroppsrom eller vev av interesse. I denne oversikten beskriver vi de farmakokinetiske prinsippene for TCI, utviklingen av TCI-systemer og tekniske og regulatoriske problemstillinger som er adressert i prototypeutvikling. Vi beskriver også lanseringen av de nåværende klinisk tilgjengelige systemene.

Målet med enhver form for medikamentlevering er å oppnå og opprettholde et terapeutisk tidsforløp for medikamenteffekt, samtidig som bivirkninger unngås. IV-legemidler gis vanligvis ved hjelp av standard doseringsretningslinjer. Vanligvis er den eneste pasientkovariaten som er innlemmet i en dose en metrikk for pasientens størrelse, vanligvis 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 sett har det vært to metoder for å administrere IV-legemidler under anestesi: bolusdose og kontinuerlig infusjon. Bolusdoser administreres vanligvis med en håndholdt sprøyte. Infusjoner administreres vanligvis med en infusjonspumpe.

Alle bedøvelsesmedisiner akkumuleres i vev under legemiddeltilførsel. Denne akkumuleringen forstyrrer forholdet mellom infusjonshastigheten som er satt av klinikeren og legemiddelkonsentrasjonen hos pasienten. En propofol-infusjonshastighet på 100 μg/kg/min er assosiert med en nesten våken pasient 3 minutter inn i infusjonen og en høyt bedøvet eller sovende pasient 2 timer senere. Ved å bruke velforståtte farmakokinetiske (PK) prinsipper kan datamaskiner beregne hvor mye legemiddel som har akkumulert seg i vev under infusjoner og justere infusjonshastigheten for å opprettholde en stabil konsentrasjon i plasmaet eller vevet av interesse, vanligvis hjernen. Datamaskinen er i stand til å bruke den beste modellen fra litteraturen, fordi den matematiske kompleksiteten ved å innlemme pasientkarakteristikker (vekt, høyde, alder, kjønn og ytterligere biomarkører) er trivielle beregninger for datamaskinen.1,2 Dette er grunnlaget for en tredje type bedøvelsesmedisintilførsel, målstyrte infusjoner (TCI). Med TCI-systemer legger klinikeren inn en ønsket målkonsentrasjon. Datamaskinen beregner mengden legemiddel, levert som boluser og infusjoner, som kreves for å oppnå målkonsentrasjonen, og styrer en infusjonspumpe for å levere den beregnede bolusen eller infusjonen. Datamaskinen beregner kontinuerlig hvor mye legemiddel som er i vevet og nøyaktig hvordan det påvirker mengden legemiddel som kreves for å oppnå målkonsentrasjonen, ved å bruke en modell av farmakokinetikken til det valgte legemidlet og pasientens kovariater.

Under operasjonen kan nivået av kirurgisk stimulering endre seg svært raskt, noe som krever presis og rask titrering av medikamentets effekt. Konvensjonelle infusjoner kan ikke øke medikamentkonsentrasjonene raskt nok til å ta hensyn til brå økninger i stimulering eller redusere konsentrasjonene raskt nok til å ta hensyn til perioder med lav stimulering. Konvensjonelle infusjoner kan ikke engang opprettholde stabile medikamentkonsentrasjoner i plasma eller hjerne i perioder med konstant stimulering. Ved å innlemme PK-modeller kan TCI-systemer raskt titrere responsen etter behov og på samme måte opprettholde stabile konsentrasjoner når det er passende. Den potensielle fordelen for klinikere er den mer presise titreringen av bedøvelsesmedikamentets effekt.3

I denne gjennomgangen beskriver vi PK-prinsippene for TCI, utviklingen av TCI-systemer og tekniske og regulatoriske problemstillinger som tas opp i prototypeutvikling. To tilhørende gjennomgangsartikler dekker global bruk og sikkerhetsproblemer knyttet til denne teknologien.4,5

Etter hvert som TCI-systemer utviklet seg, valgte forskerne idiosynkratiske termer for metodikken. TCI-systemer har blitt omtalt som dataassistert total IV-anestesi (CATIA),6 titrering av IV-midler via datamaskin (TIAC),7 dataassistert kontinuerlig infusjon (CACI),8 og datastyrt infusjonspumpe.9 Etter et forslag fra Iain Glen brukte White og Kenny begrepet TCI i publikasjonene sine etter 1992. I 1997 ble det oppnådd enighet blant de aktive forskerne om at begrepet TCI skulle tas i bruk som den generiske beskrivelsen av teknologien.10