Nieuws

De geschiedenis van doelgerichte infusie

Doelgerichte infusie (TCITCI (Target Controlled Infusion) is een techniek voor het toedienen van intraveneuze geneesmiddelen om een ​​door de gebruiker gedefinieerde, voorspelde ("doel") geneesmiddelconcentratie te bereiken in een specifiek lichaamscompartiment of weefsel. In dit overzicht beschrijven we de farmacokinetische principes van TCI, de ontwikkeling van TCI-systemen en de technische en regelgevende kwesties die aan bod komen bij de ontwikkeling van prototypes. We beschrijven ook de introductie van de huidige klinisch beschikbare systemen.

Het doel van elke vorm van medicijntoeding is het bereiken en behouden van een therapeutisch tijdsverloop van het medicijneffect, terwijl bijwerkingen worden vermeden. Intraveneuze medicijnen worden doorgaans toegediend volgens standaard doseringsrichtlijnen. Meestal is de enige patiëntvariabele die in de dosering wordt meegenomen een maatstaf voor de lichaamsgrootte van de patiënt, meestal het gewicht bij intraveneuze anesthetica. Patiëntkenmerken zoals leeftijd, geslacht of creatinineklaring worden vaak niet meegenomen vanwege de complexe wiskundige relatie tussen deze variabelen en de dosis. Historisch gezien zijn er twee methoden voor het toedienen van intraveneuze medicijnen tijdens anesthesie: bolusdosering en continue infusie. Bolusdoseringen worden doorgaans toegediend met een handspuit. Infusies worden doorgaans toegediend met een infusiepomp.

Elk anestheticum hoopt zich op in weefsel tijdens de toediening. Deze ophoping verstoort de relatie tussen de door de arts ingestelde infusiesnelheid en de geneesmiddelconcentratie in de patiënt. Een propofol-infusiesnelheid van 100 μg/kg/min resulteert in een bijna wakkere patiënt na 3 minuten infusie en een sterk gesedeerde of slapende patiënt 2 uur later. Door gebruik te maken van bekende farmacokinetische (PK) principes kunnen computers berekenen hoeveel geneesmiddel zich tijdens infusies in weefsels heeft opgehoopt en de infusiesnelheid aanpassen om een ​​stabiele concentratie in het plasma of het betreffende weefsel, meestal de hersenen, te handhaven. De computer kan het beste model uit de literatuur gebruiken, omdat de wiskundige complexiteit van het incorporeren van patiëntkenmerken (gewicht, lengte, leeftijd, geslacht en aanvullende biomarkers) triviale berekeningen zijn voor de computer.^1,2 Dit vormt de basis van een derde type toediening van anesthetica: doelgerichte infusies (TCI). Bij TCI-systemen voert de arts een gewenste streefconcentratie in. De computer berekent de benodigde hoeveelheid medicijn, toegediend als bolussen en infusies, om de streefconcentratie te bereiken en stuurt een infusiepomp aan om de berekende bolus of infusie toe te dienen. De computer berekent continu hoeveel medicijn zich in het weefsel bevindt en hoe dit de benodigde hoeveelheid medicijn beïnvloedt om de streefconcentratie te bereiken, door gebruik te maken van een model van de farmacokinetiek van het geselecteerde medicijn en de patiëntkenmerken.

Tijdens een operatie kan de mate van chirurgische stimulatie zeer snel veranderen, waardoor een nauwkeurige en snelle titratie van het geneesmiddel noodzakelijk is. Conventionele infusies kunnen de geneesmiddelconcentratie niet snel genoeg verhogen om abrupte toenames in stimulatie op te vangen, noch de concentratie snel genoeg verlagen om perioden van lage stimulatie op te vangen. Conventionele infusies kunnen zelfs geen stabiele geneesmiddelconcentraties in het plasma of de hersenen handhaven tijdens perioden van constante stimulatie. Door PK-modellen te integreren, kunnen TCI-systemen de respons snel titreren wanneer nodig en op dezelfde manier stabiele concentraties handhaven wanneer dat gepast is. Het potentiële voordeel voor artsen is de nauwkeurigere titratie van het anestheticum.3

In dit overzicht beschrijven we de PK-principes van TCI, de ontwikkeling van TCI-systemen en de technische en regelgevende kwesties die aan bod komen bij de ontwikkeling van prototypes. Twee begeleidende overzichtsartikelen behandelen het wereldwijde gebruik en de veiligheidsproblemen die met deze technologie samenhangen.4,5

Naarmate TCI-systemen zich ontwikkelden, kozen onderzoekers eigenzinnige termen voor de methodologie. TCI-systemen zijn aangeduid als computerondersteunde totale intraveneuze anesthesie (CATIA),6 titratie van intraveneuze middelen door de computer (TIAC),7 computerondersteunde continue infusie (CACI),8 en computergestuurde infusiepomp.9 Na een suggestie van Iain Glen gebruikten White en Kenny de term TCI in hun publicaties na 1992. In 1997 werd onder de actieve onderzoekers consensus bereikt dat de term TCI als algemene beschrijving van de technologie zou worden aangenomen.10