Новини

Історія цільово-контрольованої інфузії

Цільово-контрольована інфузія (ТКІ) – це метод внутрішньовенного введення препаратів для досягнення визначеної користувачем прогнозованої («цільової») концентрації препарату в певному відділі тіла або тканині, що цікавить. У цьому огляді ми описуємо фармакокінетичні принципи ТЦІ, розробку систем ТЦІ, а також технічні та регуляторні питання, що розглядаються під час розробки прототипів. Ми також описуємо запуск сучасних клінічно доступних систем.

Метою кожної форми введення ліків є досягнення та підтримка терапевтичного ефекту препарату в певний час, уникаючи при цьому побічних ефектів. Внутрішньовенні препарати зазвичай вводяться за стандартними рекомендаціями щодо дозування. Зазвичай єдиною коваріатою пацієнта, яка враховується в дозі, є показник розміру пацієнта, зазвичай вага для внутрішньовенних анестетиків. Такі характеристики пацієнта, як вік, стать або кліренс креатиніну, часто не враховуються через складний математичний зв'язок цих коваріат з дозою. Історично існувало 2 методи введення внутрішньовенних препаратів під час анестезії: болюсна доза та безперервна інфузія. Болюсні дози зазвичай вводяться за допомогою ручного шприца. Інфузії зазвичай вводяться за допомогою інфузійного насоса.

Кожен анестетик накопичується в тканинах під час його доставки. Це накопичення порушує зв'язок між швидкістю інфузії, встановленою клініцистом, та концентрацією препарату в організмі пацієнта. Швидкість інфузії пропофолу 100 мкг/кг/хв пов'язана з майже неспаним пацієнтом через 3 хвилини після початку інфузії та з пацієнтом у стані сильної седації або сплячого пацієнта через 2 години. Використовуючи добре зрозумілі фармакокінетичні (ФК) принципи, комп'ютери можуть розрахувати, скільки препарату накопичилося в тканинах під час інфузій, і можуть регулювати швидкість інфузії для підтримки стабільної концентрації в плазмі або тканині, що цікавить, зазвичай у мозку. Комп'ютер може використовувати найкращу модель з літератури, оскільки математична складність врахування характеристик пацієнта (вага, зріст, вік, стать та додаткові біомаркери) є тривіальними розрахунками для комп'ютера.1,2 Це основа третього типу доставки анестетиків – цільово-контрольованих інфузій (TCI). У системах TCI клініцист вводить бажану цільову концентрацію. Комп'ютер розраховує кількість препарату, що подається у вигляді болюсів та інфузій, необхідну для досягнення цільової концентрації, та спрямовує інфузійний насос для доставки розрахованого болюсу або інфузії. Комп'ютер постійно розраховує, скільки препарату знаходиться в тканині та як саме це впливає на кількість препарату, необхідну для досягнення цільової концентрації, використовуючи модель фармакокінетики вибраного препарату та коваріатів пацієнта.

Під час операції рівень хірургічної стимуляції може змінюватися дуже швидко, що вимагає точного та швидкого титрування ефекту препарату. Звичайні інфузії не можуть достатньо швидко збільшити концентрацію препарату, щоб врахувати різке збільшення стимуляції, або достатньо швидко зменшити концентрацію, щоб врахувати періоди низької стимуляції. Звичайні інфузії навіть не можуть підтримувати стабільну концентрацію препарату в плазмі чи мозку протягом періодів постійної стимуляції. Завдяки включенню моделей фармакокінетики, системи TCI можуть швидко титрувати відповідь за необхідності та аналогічно підтримувати стабільну концентрацію, коли це доречно. Потенційною перевагою для клініцистів є більш точне титрування ефекту анестетика.3

У цьому огляді ми описуємо принципи фармакокінетики (PK) TCI, розробку систем TCI, а також технічні та регуляторні питання, що розглядаються під час розробки прототипів. Дві супровідні оглядові статті охоплюють питання глобального використання та безпеки, пов'язані з цією технологією.4,5

У міру розвитку систем ТЦІ дослідники обирали своєрідні терміни для методології. Системи ТЦІ називали комп'ютерно-асистованою тотальною внутрішньовенною анестезією (CATIA),6 титруванням внутрішньовенних агентів за допомогою комп'ютера (TIAC),7 комп'ютерно-асистованою безперервною інфузією (CACI)8 та комп'ютерно-керованим інфузійним насосом.9 За пропозицією Ієна Глена, Вайт та Кенні використовували термін ТЦІ у своїх публікаціях після 1992 року. У 1997 році серед активних дослідників було досягнуто консенсусу щодо прийняття терміна ТЦІ як загального опису технології.10