Aktualności

Historia infuzji kontrolowanej docelowo

Wlew kontrolowany do celu (TCI) to technika dożylnego podawania leków w celu osiągnięcia zdefiniowanego przez użytkownika przewidywanego („docelowego”) stężenia leku w określonym przedziale organizmu lub tkance. W niniejszym przeglądzie opisujemy zasady farmakokinetyki TCI, rozwój systemów TCI oraz kwestie techniczne i regulacyjne poruszane w procesie rozwoju prototypów. Opisujemy również wprowadzenie na rynek obecnie dostępnych klinicznie systemów.

Celem każdej metody podawania leków jest osiągnięcie i utrzymanie terapeutycznego czasu działania leku, przy jednoczesnym uniknięciu działań niepożądanych. Leki dożylne są zazwyczaj podawane zgodnie ze standardowymi wytycznymi dawkowania. Zazwyczaj jedyną zmienną czynną pacjenta uwzględnianą w dawce jest miara wielkości pacjenta, zazwyczaj masa ciała w przypadku środków znieczulających dożylnie. Cechy pacjenta, takie jak wiek, płeć czy klirens kreatyniny, często nie są uwzględniane ze względu na złożony matematyczny związek tych zmiennych z dawką. Historycznie istniały dwie metody podawania leków dożylnych podczas znieczulenia: dawka bolusowa i wlew ciągły. Dawki bolusowe są zazwyczaj podawane za pomocą strzykawki ręcznej. Wlewy są zazwyczaj podawane za pomocą pompy infuzyjnej.

Każdy lek znieczulający kumuluje się w tkankach podczas podawania. Kumulacja ta zakłóca zależność między szybkością infuzji ustawioną przez lekarza a stężeniem leku u pacjenta. Szybkość infuzji propofolu wynosząca 100 μg/kg/min jest związana z pacjentem prawie przytomnym po 3 minutach od rozpoczęcia infuzji oraz z pacjentem w stanie głębokiej sedacji lub uśpienia po 2 godzinach. Wykorzystując dobrze poznane zasady farmakokinetyki (PK), komputery mogą obliczyć, ile leku kumuluje się w tkankach podczas infuzji i mogą dostosować szybkość infuzji, aby utrzymać stabilne stężenie w osoczu lub tkance będącej przedmiotem zainteresowania, zazwyczaj w mózgu. Komputer może wykorzystać najlepszy model z literatury, ponieważ matematyczna złożoność uwzględnienia cech pacjenta (masy ciała, wzrostu, wieku, płci i dodatkowych biomarkerów) jest dla niego trywialna.1,2 Jest to podstawa trzeciego rodzaju podawania leków znieczulających – infuzji kontrolowanych docelowo (TCI). W systemach TCI lekarz wprowadza pożądane stężenie docelowe. Komputer oblicza ilość leku, podaną w bolusach i wlewach, potrzebną do osiągnięcia docelowego stężenia i kieruje pompą infuzyjną do podania obliczonego bolusa lub wlewu. Komputer stale oblicza, ile leku znajduje się w tkance i jak dokładnie wpływa to na ilość leku potrzebną do osiągnięcia docelowego stężenia, wykorzystując model farmakokinetyki wybranego leku oraz współzmienne pacjenta.

Podczas operacji poziom stymulacji chirurgicznej może zmieniać się bardzo szybko, co wymaga precyzyjnego i szybkiego miareczkowania działania leku. Konwencjonalne infuzje nie są w stanie zwiększyć stężenia leku wystarczająco szybko, aby uwzględnić nagłe wzrosty stymulacji, ani zmniejszyć stężenia wystarczająco szybko, aby uwzględnić okresy niskiej stymulacji. Konwencjonalne infuzje nie są nawet w stanie utrzymać stałego stężenia leku w osoczu lub mózgu w okresach ciągłej stymulacji. Dzięki wykorzystaniu modeli farmakokinetycznych (PK), systemy TCI mogą szybko miareczkować odpowiedź w razie potrzeby i w podobny sposób utrzymywać stałe stężenie, gdy jest to właściwe. Potencjalną korzyścią dla klinicystów jest bardziej precyzyjne miareczkowanie działania leku znieczulającego.3

W niniejszym przeglądzie opisujemy zasady PK w TCI, rozwój systemów TCI oraz kwestie techniczne i regulacyjne poruszane w fazie rozwoju prototypów. Dwa towarzyszące artykuły przeglądowe omawiają globalne zastosowania i kwestie bezpieczeństwa związane z tą technologią.4,5

W miarę rozwoju systemów TCI badacze wybierali specyficzne terminy dla tej metodologii. Systemy TCI określano jako: komputerowo wspomagane całkowite znieczulenie dożylne (CATIA)6, komputerowo miareczkowane leki dożylne (TIAC)7, komputerowo wspomagane ciągłe wlewy (CACI)8 oraz komputerowo sterowane pompy infuzyjne9. Zgodnie z sugestią Iaina Glena, White i Kenny używali terminu TCI w swoich publikacjach po 1992 roku. W 1997 roku wśród aktywnych badaczy osiągnięto konsensus, że termin TCI należy przyjąć jako ogólny opis tej technologii10.