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लक्ष्य-नियंत्रित आधान का इतिहास

लक्ष्य-नियंत्रित जलसेक (टीसीआईTCI (ट्रांसफर इंफ्यूजन) एक ऐसी तकनीक है जिसमें शरीर के किसी विशिष्ट भाग या ऊतक में उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित अनुमानित ("लक्ष्य") दवा सांद्रता प्राप्त करने के लिए इंट्रावेनस (IV) दवा दी जाती है। इस समीक्षा में, हम TCI के फार्माकोकाइनेटिक सिद्धांतों, TCI प्रणालियों के विकास और प्रोटोटाइप विकास में शामिल तकनीकी और नियामक मुद्दों का वर्णन करते हैं। हम वर्तमान में चिकित्सकीय रूप से उपलब्ध प्रणालियों के शुभारंभ का भी वर्णन करते हैं।

दवा देने के हर तरीके का लक्ष्य दवा के असर को चिकित्सीय स्तर तक बनाए रखना और साथ ही दुष्प्रभावों से बचना है। IV दवाएं आमतौर पर मानक खुराक दिशानिर्देशों के अनुसार दी जाती हैं। आमतौर पर खुराक तय करते समय रोगी के आकार को ही एकमात्र मापदंड माना जाता है, जैसे कि IV एनेस्थेटिक्स के लिए वजन। उम्र, लिंग या क्रिएटिनिन क्लीयरेंस जैसी रोगी विशेषताओं को अक्सर शामिल नहीं किया जाता है क्योंकि इन मापदंड और खुराक के बीच गणितीय संबंध जटिल होता है। ऐतिहासिक रूप से, एनेस्थीसिया के दौरान IV दवाएं देने के दो तरीके रहे हैं: बोलस खुराक और निरंतर इन्फ्यूजन। बोलस खुराक आमतौर पर हाथ से पकड़ी जाने वाली सिरिंज से दी जाती है। इन्फ्यूजन आमतौर पर इन्फ्यूजन पंप से दिया जाता है।

दवा देने के दौरान प्रत्येक एनेस्थेटिक दवा ऊतकों में जमा हो जाती है। यह जमाव चिकित्सक द्वारा निर्धारित इन्फ्यूजन दर और रोगी में दवा की सांद्रता के बीच के संबंध को जटिल बना देता है। 100 μg/kg/min की प्रोपोफोल इन्फ्यूजन दर से इन्फ्यूजन शुरू होने के 3 मिनट बाद रोगी लगभग जागृत अवस्था में होता है, जबकि 2 घंटे बाद वह अत्यधिक बेहोश या सो जाता है। सुस्थापित फार्माकोकाइनेटिक (PK) सिद्धांतों का उपयोग करके, कंप्यूटर यह गणना कर सकते हैं कि इन्फ्यूजन के दौरान ऊतकों में कितनी दवा जमा हुई है और प्लाज्मा या लक्षित ऊतक, आमतौर पर मस्तिष्क, में स्थिर सांद्रता बनाए रखने के लिए इन्फ्यूजन दर को समायोजित कर सकते हैं। कंप्यूटर उपलब्ध सर्वोत्तम मॉडल का उपयोग करने में सक्षम है, क्योंकि रोगी की विशेषताओं (वजन, ऊंचाई, आयु, लिंग और अतिरिक्त बायोमार्कर) को शामिल करने की गणितीय जटिलता कंप्यूटर के लिए नगण्य गणनाएँ हैं।1,2 यह एनेस्थेटिक दवा वितरण के तीसरे प्रकार, लक्ष्य-नियंत्रित इन्फ्यूजन (TCI) का आधार है। TCI प्रणालियों में, चिकित्सक वांछित लक्ष्य सांद्रता दर्ज करता है। कंप्यूटर, लक्ष्य सांद्रता प्राप्त करने के लिए आवश्यक दवा की मात्रा की गणना करता है, जिसे बोलस और इन्फ्यूजन के रूप में दिया जाता है, और गणना किए गए बोलस या इन्फ्यूजन को देने के लिए इन्फ्यूजन पंप को निर्देशित करता है। कंप्यूटर चयनित दवा और रोगी के सहचर कारकों के पीके मॉडल का उपयोग करके, ऊतक में दवा की मात्रा और लक्ष्य सांद्रता प्राप्त करने के लिए आवश्यक दवा की मात्रा पर इसके प्रभाव की लगातार गणना करता है।

सर्जरी के दौरान, सर्जिकल उत्तेजना का स्तर बहुत तेज़ी से बदल सकता है, जिसके लिए दवा के प्रभाव का सटीक और तीव्र टाइट्रेशन आवश्यक होता है। पारंपरिक इन्फ्यूजन उत्तेजना में अचानक वृद्धि को समायोजित करने के लिए दवा की सांद्रता को तेज़ी से नहीं बढ़ा सकते हैं, न ही कम उत्तेजना की अवधि को समायोजित करने के लिए सांद्रता को तेज़ी से घटा सकते हैं। पारंपरिक इन्फ्यूजन निरंतर उत्तेजना की अवधि के दौरान प्लाज्मा या मस्तिष्क में दवा की स्थिर सांद्रता को भी बनाए नहीं रख सकते हैं। पीके मॉडल को शामिल करके, टीसीआई सिस्टम आवश्यकतानुसार प्रतिक्रिया को तेज़ी से टाइट्रेट कर सकते हैं और इसी तरह उपयुक्त होने पर स्थिर सांद्रता बनाए रख सकते हैं। चिकित्सकों के लिए संभावित लाभ एनेस्थेटिक दवा के प्रभाव का अधिक सटीक टाइट्रेशन है।3

इस समीक्षा में, हम टीसीआई के पीके सिद्धांतों, टीसीआई प्रणालियों के विकास और प्रोटोटाइप विकास में संबोधित तकनीकी और नियामक मुद्दों का वर्णन करते हैं। दो सहवर्ती समीक्षा लेख इस तकनीक से संबंधित वैश्विक उपयोग और सुरक्षा मुद्दों को कवर करते हैं।4,5

जैसे-जैसे टीसीआई प्रणालियाँ विकसित हुईं, शोधकर्ताओं ने कार्यप्रणाली के लिए विशिष्ट शब्दों का चयन किया। टीसीआई प्रणालियों को कंप्यूटर-सहायता प्राप्त कुल आईवी एनेस्थीसिया (CATIA),6 कंप्यूटर द्वारा आईवी एजेंटों का अनुमापन (TIAC),7 कंप्यूटर-सहायता प्राप्त निरंतर जलसेक (CACI),8 और कंप्यूटर-नियंत्रित जलसेक पंप9 के रूप में संदर्भित किया गया है। इयान ग्लेन के सुझाव के बाद, व्हाइट और केनी ने 1992 के बाद अपने प्रकाशनों में टीसीआई शब्द का प्रयोग किया। 1997 में सक्रिय शोधकर्ताओं के बीच एक आम सहमति बनी कि टीसीआई शब्द को प्रौद्योगिकी के सामान्य विवरण के रूप में अपनाया जाए।10