본 연구의 목적은 세파졸린의 집단 약동학(population pharmacokinetic) 모델 결과를 바탕으로, 표적 농도 제어 주입(target-concentration controlled infusion, TCI)을 예방적 항생제 투여 방법으로서 활용 가능성을 탐색하는 데 있었다. 선택적 위수술을 받는 환자에서 세파졸린 2 g을 생리식염수 50 mL에 용해하여 피부 절개 전 10분 동안 투여하였다. 세파졸린의 총 및 유리 혈장 농도를 측정하기 위해 예정된 간격에 따라 동맥혈 검체를 채취하였다. 집단 약동학 분석은 비선형 혼합효과 모형(non-linear mixed-effects modelling)을 사용하여 수행하였다. TCI 방법의 효과를 평가하기 위해, 모형 구축 결과에 근거한 확률적 시뮬레이션을 수행하였다. 총 40명의 환자로부터 세파졸린의 총 혈장 농도 360건 및 유리 혈장 농도 360건의 측정치를 사용하여 세파졸린의 약동학을 특성화하였다. 시간에 따른 세파졸린의 총 농도 변화는 3구획 유방( mammillary ) 모형으로 잘 설명되었다. 무지방 체중(fat-free mass)과 추정 사구체여과율(estimated glomerular filtration rate)은 유의한 공변량이었다. 또한, 유리 혈장 농도가 최소억제농도(minimal inhibitory concentration, MIC)인 4 mg/L에서 fT > MIC 조건(유리 혈장 농도가 MIC를 초과하여 유지되는 표적 시간 비율 100%)에 도달할 확률(PTA)은 TCI 방법(90.7%)이 표준 방법(17.0%)보다 현저히 높았다. 세파졸린을 TCI 방법으로 투여할 경우 환자 맞춤형 항생제 용량 조절이 가능할 수 있다. TCI 방법을 통해 예방적 항생제를 투여했을 때의 잠재적 이점이 관찰되었다. TCI 방법의 효과를 확인하기 위해 추가 연구가 필요하다.

목적: 목표-조절 주입(target-controlled infusion, TCI)은 반코마이신 투여를 위한 환자 맞춤형 접근을 제공할 수 있다. 본 연구는 TCI를 통한 반코마이신 투여에 최적화되어 기존 모델과는 다른, 이전에 구축된 반코마이신 약동학 모형(Choi 모형)의 예측 성능을 외부에서 평가하고, 임상에서 TCI 방법으로 반코마이신을 투여하는 것이 가능한지 타당성을 확인하고자 하였다. 또한 TCI와 간헐적 주입(표준) 방법 간에 임상적 결과를 탐색적으로 비교하였다. 대상 및 방법: 임상적으로 유병 상태인 환자를 1:1 비율로 무작위 배정하여 TCI군 또는 표준군에 할당하였다. TCI군에서는 Choi 모형을 사용하여 반코마이신을 투여하였으며, 초기 농도 25 mg/L를 목표로 하고 치료 범위(20-30 mg/L)를 유지하도록 조절하였다. 표준군에서는 부하 용량으로 25 mg/kg을 투여한 뒤, 12시간마다 15 mg/kg을 투여하였다. 분석을 위한 반코마이신 농도는 각 환자에 대해 정해진 시간에 3회의 혈액 샘플에서 채혈하여 확보하였고, 정기적인 치료 약물 모니터링 데이터도 함께 사용하였다. 예측 성능은 부정확도(inaccuracy), 분산도(divergence), 편향(bias), 요동(wobble) 등 네 가지 지표로 평가하였다. 반코마이신 투여 중 및 투여 후 최대 7일 동안 발생한 급성 신손상(AKI)을 조사하였다. 결과: 대상자 모집의 어려움으로 인해 연구를 조기에 종료하였다(TCI: n=12, 표준: n=13). TCI군에서 총 37회의 혈청 농도 측정치를 분석하였다. 풀링된 중간값의 편향 및 부정확도(95% 신뢰구간)는 각각 -2.7(-7.3~1.9)과 17.0(13.9~20.2)였다. 탐색적 분석에서 AKI 발생률은 군 간 유사하였다(TCI: n=0, 표준: n=1). 다만 계획된 표본 수에 도달하지 못했으므로 이러한 결과 해석에는 주의가 필요하다. 결론: Choi 모형을 통합한 TCI 시스템의 예측 성능은 임상적 사용에 적합하였다. TCI 방법으로 투여된 반코마이신의 임상적 유효성을 결정하기 위해서는 대규모 코호트에서 추가 연구가 필요하다. 시험 등록: 본 연구는 한국보건의료연구원 산하 임상연구정보서비스(Clinical Research Information Service, CRIS, http://cris.nih.go.kr)에 등록되었으며, 등록번호는 KCT0003462이고 2019년 1월 31일에 등록되었다.