Aktualności

Historia infuzji kontrolowanej celowo

Infuzja kontrolowana docelowo (TCI) to technika podawania leków dożylnie w celu osiągnięcia zdefiniowanego przez użytkownika przewidywanego („docelowego”) stężenia leku w określonym przedziale ciała lub tkance będącej przedmiotem zainteresowania. W tym przeglądzie opisujemy zasady farmakokinetyczne TCI, rozwój systemów TCI oraz kwestie techniczne i regulacyjne uwzględnione podczas opracowywania prototypów. Opisujemy także wprowadzenie na rynek obecnie dostępnych klinicznie systemów.

Celem każdej formy podawania leku jest osiągnięcie i utrzymanie terapeutycznego przebiegu działania leku w czasie, przy jednoczesnym uniknięciu działań niepożądanych. Leki dożylne podaje się zwykle zgodnie ze standardowymi wytycznymi dotyczącymi dawkowania. Zwykle jedyną zmienną towarzyszącą pacjenta włączaną do dawki jest miara wzrostu pacjenta, zazwyczaj w przypadku dożylnych środków znieczulających, masa ciała. Często nie uwzględnia się cech pacjenta, takich jak wiek, płeć lub klirens kreatyniny, ze względu na złożony matematyczny związek tych współzmiennych z dawką. Historycznie rzecz biorąc, istniały 2 metody podawania leków dożylnie podczas znieczulenia: dawka bolusowa i ciągły wlew. Dawki w bolusie podaje się zazwyczaj za pomocą ręcznej strzykawki. Wlewy zazwyczaj podaje się za pomocą pompy infuzyjnej.

Każdy lek znieczulający gromadzi się w tkance podczas podawania leku. Kumulacja ta zaburza związek między szybkością infuzji ustaloną przez lekarza a stężeniem leku u pacjenta. Szybkość wlewu propofolu wynosząca 100 µg/kg/min jest związana z sytuacją, w której pacjent jest prawie przytomny po 3 minutach od wlewu, a pacjent poddany silnej sedacji lub śpiący 2 godziny później. Stosując dobrze zrozumiałe zasady farmakokinetyki (PK), komputery mogą obliczyć ilość leku zgromadzoną w tkankach podczas infuzji i dostosować szybkość infuzji, aby utrzymać stabilne stężenie w osoczu lub danej tkance, zazwyczaj w mózgu. Komputer jest w stanie zastosować najlepszy model z literatury, ponieważ matematyczna złożoność uwzględnienia cech pacjenta (masy ciała, wzrostu, wieku, płci i dodatkowych biomarkerów) jest dla komputera banalna w obliczeniach.1,2 Na tym opiera się trzeci rodzaj podawania leku znieczulającego, wlewy kontrolowane docelowo (TCI). W przypadku systemów TCI lekarz wprowadza żądane stężenie docelowe. Komputer oblicza ilość leku podaną w bolusach i infuzjach potrzebną do osiągnięcia docelowego stężenia i steruje pompą infuzyjną w celu dostarczenia obliczonego bolusa lub infuzji. Komputer stale oblicza ilość leku w tkance i dokładnie, jak to wpływa na ilość leku wymaganą do osiągnięcia docelowego stężenia, wykorzystując model PK wybranego leku i współzmiennych pacjenta.

Podczas zabiegu poziom stymulacji chirurgicznej może zmieniać się bardzo szybko, co wymaga precyzyjnego i szybkiego dostosowania działania leku. Konwencjonalne wlewy nie mogą zwiększać stężeń leku wystarczająco szybko, aby uwzględnić nagły wzrost stymulacji, ani nie zmniejszać stężeń wystarczająco szybko, aby uwzględnić okresy słabej stymulacji. Konwencjonalne wlewy nie są w stanie utrzymać nawet stałego stężenia leku w osoczu lub mózgu w okresach ciągłej stymulacji. Dzięki włączeniu modeli PK systemy TCI mogą w razie potrzeby szybko dostosować odpowiedź i w podobny sposób utrzymać stałe stężenia, jeśli jest to konieczne. Potencjalną korzyścią dla klinicystów jest dokładniejsze określenie działania leku znieczulającego.3

W tym przeglądzie opisujemy zasady PK TCI, rozwój systemów TCI oraz kwestie techniczne i regulacyjne uwzględniane podczas opracowywania prototypów. Dwa towarzyszące artykuły przeglądowe omawiają globalne problemy związane z użytkowaniem i bezpieczeństwem tej technologii.4,5

W miarę ewolucji systemów TCI badacze wybrali specyficzne terminy dla metodologii. Systemy TCI określa się mianem całkowitego znieczulenia dożylnego wspomaganego komputerowo (CATIA), 6 miareczkowania środków dożylnych za pomocą komputera (TIAC), 7 ciągłego wlewu wspomaganego komputerowo (CACI) 8 i sterowaną komputerowo pompą infuzyjną.9 Zgodnie z sugestią Iain Glen, White i Kenny używali terminu TCI w swoich publikacjach po 1992 r. W 1997 r. wśród aktywnych badaczy osiągnięto konsensus co do przyjęcia terminu TCI jako ogólnego opisu technologii.10