Historien om målstyrd infusion
Målstyrd infusion (TCI) är en teknik för att infundera intravenösa läkemedel för att uppnå en användardefinierad förutspådd ("mål") läkemedelskoncentration i ett specifikt kroppsutrymme eller vävnad av intresse. I denna översikt beskriver vi de farmakokinetiska principerna för TCI, utvecklingen av TCI-system och tekniska och regulatoriska frågor som behandlas vid prototyputveckling. Vi beskriver också lanseringen av de nuvarande kliniskt tillgängliga systemen.
Målet med varje form av läkemedelsadministrering är att uppnå och bibehålla en terapeutisk tidsförlopp för läkemedelseffekt, samtidigt som biverkningar undviks. IV-läkemedel ges vanligtvis enligt standardiserade doseringsriktlinjer. Vanligtvis är den enda patientkovariat som införlivas i en dos ett mått på patientstorlek, vanligtvis vikt för IV-anestetika. Patientkarakteristika som ålder, kön eller kreatininclearance inkluderas ofta inte på grund av det komplexa matematiska sambandet mellan dessa kovariater och dos. Historiskt sett har det funnits två metoder för att administrera IV-läkemedel under anestesi: bolusdos och kontinuerlig infusion. Bolusdoser administreras vanligtvis med en handhållen spruta. Infusioner administreras vanligtvis med en infusionspump.
Varje anestesimedel ackumuleras i vävnaden under läkemedelsadministrering. Denna ackumulering stör förhållandet mellan den infusionshastighet som ställts in av läkaren och läkemedelskoncentrationen hos patienten. En propofolinfusionshastighet på 100 μg/kg/min är associerad med en nästan vaken patient 3 minuter in i infusionen och en höggradigt sederad eller sovande patient 2 timmar senare. Genom att använda väl förstådda farmakokinetiska (PK) principer kan datorer beräkna hur mycket läkemedel som har ackumulerats i vävnader under infusioner och justera infusionshastigheten för att upprätthålla en stabil koncentration i plasman eller den aktuella vävnaden, vanligtvis hjärnan. Datorn kan använda den bästa modellen från litteraturen, eftersom den matematiska komplexiteten i att införliva patientegenskaper (vikt, längd, ålder, kön och ytterligare biomarkörer) är triviala beräkningar för datorn.1,2 Detta är grunden för en tredje typ av anestesimedelsadministrering, målstyrda infusioner (TCI). Med TCI-system anger läkaren en önskad målkoncentration. Datorn beräknar mängden läkemedel, administrerat som bolusdoser och infusioner, som krävs för att uppnå målkoncentrationen och styr en infusionspump för att administrera den beräknade bolusdosen eller infusionen. Datorn beräknar ständigt hur mycket läkemedel som finns i vävnaden och exakt hur det påverkar mängden läkemedel som krävs för att uppnå målkoncentrationen genom att använda en modell av farmakokinetiken för det valda läkemedlet och patientens kovariater.
Under operation kan nivån av kirurgisk stimulering förändras mycket snabbt, vilket kräver exakt och snabb titrering av läkemedelseffekten. Konventionella infusioner kan inte öka läkemedelskoncentrationerna tillräckligt snabbt för att ta hänsyn till abrupta ökningar av stimuleringen eller minska koncentrationerna tillräckligt snabbt för att ta hänsyn till perioder med låg stimulering. Konventionella infusioner kan inte ens upprätthålla stabila läkemedelskoncentrationer i plasma eller hjärna under perioder med konstant stimulering. Genom att införliva PK-modeller kan TCI-system snabbt titrera responsen efter behov och på liknande sätt upprätthålla stabila koncentrationer när det är lämpligt. Den potentiella fördelen för kliniker är den mer exakta titreringen av anestesiläkemedlets effekt.3
I denna översikt beskriver vi PK-principerna för TCI, utvecklingen av TCI-system och tekniska och regulatoriska frågor som tas upp vid prototyputveckling. Två medföljande översiktsartiklar täcker den globala användningen och säkerhetsfrågor relaterade till denna teknik.4,5
Allt eftersom TCI-systemen utvecklades valde forskarna idiosynkratiska termer för metoden. TCI-system har kallats datorstödd total IV-anestesi (CATIA),6 titrering av IV-medel med dator (TIAC),7 datorstödd kontinuerlig infusion (CACI),8 och datorstyrd infusionspump.9 Efter ett förslag från Iain Glen använde White och Kenny termen TCI i sina publikationer efter 1992. Enighet nåddes 1997 bland de aktiva forskarna om att termen TCI skulle antas som den generiska beskrivningen av tekniken.10
Publiceringstid: 4 november 2023