표적농도조절주입(TCI) 및 개체맞춤 약동·약력(PK/PD) 모델링 기반 마취·수술 약물 투약 시스템

Target-controlled infusion and personalized PK/PD modeling for anesthesia and perioperative antibiotics

연구 내용

마취 및 수술 전후 약물의 개체별 약동·약력 모델을 구축하고 TCI와 머신러닝을 연동하여 안전한 개별화 투약을 구현하는 연구

수술 환자에서 목표 농도에 도달하도록 하는 표적농도조절주입(target-concentration controlled infusion, TCI) 접근을 중심으로 개체별 투약 근거를 확보합니다. 비선형 혼합효과 모델링 기반의 약동학(population pharmacokinetics) 모델을 구성하고, 혈중 농도·자유분 농도 관계를 반영해 목표도달확률과 실제 투약 성능을 시뮬레이션으로 평가합니다. 또한 propofol의 외부검증 모델을 통해 고령 대상에서의 예측 타당성을 확인합니다. 현재는 집단약동·약력 모델링과 머신러닝 기술을 결합해 전신마취약 안전 개별화 투약 시스템을 개발합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 perioperative 항생제의 TCI 적용 가능성을 약동학 실험 설계와 모집단 모델 구축으로 확인하고, 표준 투여 대비 목표 도달 성능을 시뮬레이션으로 비교하는 흐름으로 연구가 진행되었습니다. 이어 2021년부터 cefoxitin 기반 모델과 외적 요인(예: 신기능 관련 공변량)의 반영 여부를 검토하면서 임상 적용 조건을 구체화했습니다. 2022년에는 cefazolin 모델로 TCI 유용성을 확장하고, propofol에 대해서는 한국 고령 대상에서 외부검증을 수행하며 모델의 일반화 가능성을 강화했습니다. 2025년 이후에는 약동·약력 모델과 머신러닝을 결합한 개별화 투약 시스템 개발 과제로 연결되어 임상 투약 의사결정 체계를 정립하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

개체맞춤 TCI 투약 알고리즘
외부검증 기반 PK/PD 재사용
약물 목표도달확률 기반 처방
고령 환자 용량 조절 가이드
신기능 공변량 반영 모델
마취약 안전 모니터링 프레임
수술 전후 항생제 투약 최적화
투약 데이터 기반 모델 업데이트
임상 적용용 시뮬레이터 구축
맞춤형 회복 예측 모델