Správy

História cielene kontrolovanej infúzie

Cieľovo riadená infúzia (TCI) je technika podávania intravenóznych liekov na dosiahnutie užívateľom definovanej predpovedanej („cieľovej“) koncentrácie lieku v špecifickom telesnom kompartmente alebo tkanive, ktoré nás zaujíma. V tomto prehľade popisujeme farmakokinetické princípy TCI, vývoj systémov TCI a technické a regulačné problémy riešené pri vývoji prototypov. Opisujeme tiež spustenie súčasných klinicky dostupných systémov.

Cieľom každej formy podávania liečiva je dosiahnutie a udržanie terapeutického časového priebehu účinku liečiva, pričom sa treba vyhnúť nežiaducim účinkom. IV lieky sa zvyčajne podávajú podľa štandardných pokynov na dávkovanie. Typicky jediná kovariáta pacienta, ktorá je začlenená do dávky, je metrika veľkosti pacienta, typicky hmotnosti pre IV anestetiká. Charakteristiky pacienta, ako je vek, pohlavie alebo klírens kreatinínu, často nie sú zahrnuté kvôli zložitému matematickému vzťahu týchto kovariát k dávke. Historicky existovali 2 spôsoby podávania liekov IV počas anestézie: bolusová dávka a kontinuálna infúzia. Bolusové dávky sa typicky podávajú ručnou striekačkou. Infúzie sa typicky podávajú pomocou infúznej pumpy.

Každé anestetické liečivo sa hromadí v tkanive počas podávania liečiva. Táto akumulácia mätie vzťah medzi rýchlosťou infúzie nastavenou klinickým lekárom a koncentráciou liečiva u pacienta. Rýchlosť infúzie propofolu 100 μg/kg/min je spojená s takmer bdelým pacientom po 3 minútach po podaní infúzie a so silne sedovaným alebo spiacim pacientom o 2 hodiny neskôr. Pomocou dobre pochopených farmakokinetických (PK) princípov môžu počítače vypočítať, koľko liečiva sa nahromadilo v tkanivách počas infúzií, a môžu upraviť rýchlosť infúzie tak, aby sa udržala stabilná koncentrácia v plazme alebo tkanive záujmu, zvyčajne v mozgu. Počítač je schopný použiť najlepší model z literatúry, pretože matematická zložitosť začlenenia charakteristík pacienta (hmotnosť, výška, vek, pohlavie a ďalšie biomarkery) sú triviálne výpočty pre počítač.1,2 Toto je základ tretí typ podávania anestetického liečiva, cielene kontrolované infúzie (TCI). So systémami TCI lekár zadá požadovanú cieľovú koncentráciu. Počítač vypočíta množstvo liečiva podaného ako bolusy a infúzie potrebné na dosiahnutie cieľovej koncentrácie a nasmeruje infúznu pumpu na podanie vypočítaného bolusu alebo infúzie. Počítač neustále vypočítava, koľko liečiva je v tkanive a ako presne to ovplyvňuje množstvo liečiva potrebné na dosiahnutie cieľovej koncentrácie pomocou modelu PK vybraného liečiva a kovariátov pacienta.

Počas operácie sa úroveň chirurgickej stimulácie môže veľmi rýchlo meniť, čo si vyžaduje presnú a rýchlu titráciu účinku lieku. Konvenčné infúzie nemôžu zvyšovať koncentrácie liečiva dostatočne rýchlo na to, aby sa zohľadnili prudké zvýšenia stimulácie alebo dostatočne rýchlo znižovať koncentrácie, aby sa zohľadnili obdobia nízkej stimulácie. Bežné infúzie dokonca nedokážu udržať stabilné koncentrácie liečiva v plazme alebo mozgu počas periód neustálej stimulácie. Začlenením PK modelov môžu TCI systémy rýchlo titrovať odozvu podľa potreby a podobne udržiavať stabilné koncentrácie, keď je to vhodné. Potenciálnym prínosom pre lekárov je presnejšia titrácia účinku anestetického liečiva.3

V tomto prehľade popisujeme PK princípy TCI, vývoj systémov TCI a technické a regulačné problémy riešené pri vývoji prototypov. Dva sprievodné prehľadové články pokrývajú globálne otázky používania a bezpečnosti súvisiace s touto technológiou.4,5

Ako sa systémy TCI vyvíjali, vyšetrovatelia si pre metodológiu vybrali idiosynkratické výrazy. Systémy TCI boli označované ako počítačom podporovaná celková IV anestézia (CATIA),6 titrácia IV látok počítačom (TIAC),7 počítačom podporovaná kontinuálna infúzia (CACI),8 a počítačom riadená infúzna pumpa.9 Podľa návrhu Iain Glen, White a Kenny používali termín TCI vo svojich publikáciách po roku 1992. V roku 1997 sa medzi aktívnymi výskumníkmi dosiahol konsenzus, že termín TCI sa má prijať ako všeobecný opis technológie.10