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.
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