Historien om målstyret infusion
Målstyret infusion (TCI) er en teknik til intravenøs infusion af lægemidler for at opnå en brugerdefineret forudsagt ("mål") lægemiddelkoncentration i et specifikt kropsrum eller væv af interesse. I denne gennemgang beskriver vi de farmakokinetiske principper for TCI, udviklingen af TCI-systemer og tekniske og regulatoriske problemstillinger, der er adresseret i forbindelse med prototypeudvikling. Vi beskriver også lanceringen af de nuværende klinisk tilgængelige systemer.
Målet med enhver form for lægemiddelafgivelse er at opnå og opretholde et terapeutisk tidsforløb for lægemidlets effekt, samtidig med at bivirkninger undgås. IV-lægemidler gives normalt ved hjælp af standard doseringsretningslinjer. Typisk er den eneste patientkovariat, der inkorporeres i en dosis, en metrik for patientens størrelse, typisk vægt for IV-anæstetika. Patientkarakteristika såsom alder, køn eller kreatininclearance er ofte ikke inkluderet på grund af det komplekse matematiske forhold mellem disse kovariater og dosis. Historisk set har der været 2 metoder til at administrere IV-lægemidler under anæstesi: bolusdosis og kontinuerlig infusion. Bolusdoser administreres typisk med en håndholdt sprøjte. Infusioner administreres typisk med en infusionspumpe.
Alle bedøvelsesmidler akkumuleres i vævet under lægemiddelafgivelse. Denne akkumulering forstyrrer forholdet mellem den infusionshastighed, som klinikeren har indstillet, og lægemiddelkoncentrationen hos patienten. En propofol-infusionshastighed på 100 μg/kg/min er forbundet med en næsten vågen patient 3 minutter inde i infusionen og en højt bedøvet eller sovende patient 2 timer senere. Ved at bruge velforståede farmakokinetiske (PK) principper kan computere beregne, hvor meget lægemiddel der er akkumuleret i vævet under infusioner, og justere infusionshastigheden for at opretholde en stabil koncentration i plasmaet eller det pågældende væv, typisk hjernen. Computeren er i stand til at bruge den bedste model fra litteraturen, fordi den matematiske kompleksitet ved at inkorporere patientkarakteristika (vægt, højde, alder, køn og yderligere biomarkører) er trivielle beregninger for computeren.1,2 Dette er grundlaget for en tredje type bedøvelsesmiddelafgivelse, målstyrede infusioner (TCI). Med TCI-systemer indtaster klinikeren en ønsket målkoncentration. Computeren beregner den mængde lægemiddel, der skal til for at opnå målkoncentrationen, leveret som bolus og infusioner, og styrer en infusionspumpe til at levere den beregnede bolus eller infusion. Computeren beregner konstant, hvor meget lægemiddel der er i vævet, og præcis hvordan det påvirker den mængde lægemiddel, der kræves for at opnå målkoncentrationen, ved hjælp af en model af farmakokinetikken for det valgte lægemiddel og patientens kovariater.
Under operationen kan niveauet af kirurgisk stimulering ændre sig meget hurtigt, hvilket kræver præcis og hurtig titrering af lægemidlets effekt. Konventionelle infusioner kan ikke øge lægemiddelkoncentrationerne hurtigt nok til at tage højde for pludselige stigninger i stimulering eller sænke koncentrationerne hurtigt nok til at tage højde for perioder med lav stimulering. Konventionelle infusioner kan ikke engang opretholde stabile lægemiddelkoncentrationer i plasma eller hjerne i perioder med konstant stimulering. Ved at inkorporere PK-modeller kan TCI-systemer hurtigt titrere responsen efter behov og ligeledes opretholde stabile koncentrationer, når det er passende. Den potentielle fordel for klinikere er den mere præcise titrering af bedøvende lægemiddeleffekt.3
I denne gennemgang beskriver vi PK-principperne for TCI, udviklingen af TCI-systemer og tekniske og regulatoriske problemstillinger, der behandles i forbindelse med prototypeudvikling. To ledsagende gennemgangsartikler dækker den globale anvendelse og sikkerhedsproblemer relateret til denne teknologi.4,5
Efterhånden som TCI-systemerne udviklede sig, valgte forskerne idiosynkratiske termer for metoden. TCI-systemer er blevet omtalt som computerassisteret total IV-anæstesi (CATIA),6 titrering af IV-midler via computer (TIAC),7 computerassisteret kontinuerlig infusion (CACI)8 og computerstyret infusionspumpe.9 Efter et forslag fra Iain Glen brugte White og Kenny udtrykket TCI i deres publikationer efter 1992. Der blev opnået enighed i 1997 blandt de aktive forskere om, at udtrykket TCI skulle anvendes som den generiske beskrivelse af teknologien.10
Opslagstidspunkt: 4. november 2023