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표적 조절 주입의 역사

표적 제어 주입 (TCI)는 특정 신체 구획 또는 관심 조직에서 사용자가 정의한 예측("표적") 약물 농도를 달성하기 위해 IV 약물을 주입하는 기술입니다.이 리뷰에서는 TCI의 약동학 원리, TCI 시스템 개발, 프로토타입 개발에서 다루는 기술 및 규제 문제에 대해 설명합니다.또한 현재 임상적으로 이용 가능한 시스템의 출시에 대해서도 설명합니다.

모든 형태의 약물 전달의 목표는 부작용을 피하면서 약물 효과의 치료 시간 경과를 달성하고 유지하는 것입니다.IV 약물은 일반적으로 표준 투여 지침에 따라 투여됩니다.일반적으로 용량에 포함되는 유일한 환자 공변량은 환자의 크기, 일반적으로 IV 마취제의 경우 체중입니다.연령, 성별, 크레아티닌 청소율과 같은 환자 특성은 용량에 대한 공변량의 복잡한 수학적 관계로 인해 종종 포함되지 않습니다.역사적으로 마취 중 IV 약물을 투여하는 방법에는 볼루스 용량과 연속 주입이라는 2가지 방법이 있었습니다.볼루스 용량은 일반적으로 휴대용 주사기로 투여됩니다.주입은 일반적으로 주입 펌프를 사용하여 투여됩니다.

모든 마취제는 약물 전달 중에 조직에 축적됩니다.이러한 축적은 임상의가 설정한 주입 속도와 환자의 약물 농도 사이의 관계를 혼란스럽게 합니다.100μg/kg/분의 프로포폴 주입 속도는 주입 3분 후 거의 깨어난 환자와 2시간 후 고도로 진정되거나 잠들어 있는 환자와 관련이 있습니다.잘 이해된 약동학(PK) 원리를 사용하여 컴퓨터는 주입 중에 조직에 약물이 얼마나 축적되었는지 계산할 수 있으며 주입 속도를 조정하여 혈장이나 관심 조직(일반적으로 뇌)에서 안정적인 농도를 유지할 수 있습니다.환자 특성(체중, 키, 연령, 성별 및 추가 바이오마커)을 통합하는 수학적 복잡성은 컴퓨터의 사소한 계산이기 때문에 컴퓨터는 문헌에서 가장 좋은 모델을 사용할 수 있습니다.1,2 세 번째 유형의 마취 약물 전달, 표적 제어 주입(TCI).TCI 시스템을 사용하면 임상의는 원하는 목표 농도를 입력합니다.컴퓨터는 목표 농도를 달성하는 데 필요한 볼루스 및 주입으로 전달되는 약물의 양을 계산하고 주입 펌프에 계산된 볼루스 또는 주입을 전달하도록 지시합니다.컴퓨터는 선택한 약물의 PK 모델과 환자 공변량을 사용하여 조직에 약물이 얼마나 있는지, 그리고 이것이 목표 농도를 달성하는 데 필요한 약물의 양에 정확히 어떻게 영향을 미치는지 지속적으로 계산합니다.

수술 중 수술 자극 수준은 매우 빠르게 변할 수 있으므로 정확하고 신속한 약물 효과 적정이 필요합니다.기존의 주입은 자극의 급격한 증가를 설명할 만큼 빠르게 약물 농도를 증가시키거나 낮은 자극 기간을 설명할 만큼 빠르게 농도를 감소시킬 수 없습니다.기존의 주입은 지속적인 자극 기간 동안 혈장이나 뇌에서 안정적인 약물 농도를 유지할 수도 없습니다.PK 모델을 통합함으로써 TCI 시스템은 필요에 따라 반응을 신속하게 적정할 수 있으며 적절할 때 마찬가지로 일정한 농도를 유지할 수 있습니다.임상의에게 잠재적인 이점은 마취제 효과를 보다 정확하게 적정할 수 있다는 것입니다.3

본 리뷰에서는 TCI의 PK 원칙, TCI 시스템 개발, 프로토타입 개발에서 다루는 기술 및 규제 문제를 설명합니다.함께 제공되는 두 개의 리뷰 기사는 이 기술과 관련된 글로벌 사용 및 안전 문제를 다루고 있습니다.4,5

TCI 시스템이 발전함에 따라 연구자들은 방법론에 대해 특이한 용어를 선택했습니다.TCI 시스템은 컴퓨터 보조 전체 IV 마취(CATIA)6, 컴퓨터에 의한 IV 제제 적정(TIAC),7 컴퓨터 보조 연속 주입(CACI)8 및 컴퓨터 제어 주입 펌프로 불려 왔습니다.9 제안에 따르면 Iain Glen이 저술한 White와 Kenny는 1992년 이후 자신들의 출판물에서 TCI라는 용어를 사용했습니다. 1997년에 활동적인 연구자들 사이에서 TCI라는 용어가 기술의 일반적인 설명으로 채택된다는 합의가 이루어졌습니다.10