標的制御注入
シリンジポンプによる通常の薬剤の静脈内投与は単位時間あたりの注入流量を設定し、その設定通りの精密持続注入が行われるものである。静脈麻酔薬の脳内濃度がどうなるかを知るには薬物動態学におけるコンパートメントモデルに立脚する微分方程式を逐次解く必要があるが、分単位で投与量の調節を行う全身麻酔においては、現実的では無い。TCIは、ユーザーが効果部位濃度又は血中濃度を、マイクロコンピュータ内蔵シリンジポンプに設定すると、ソフトウェアがこの濃度になるように薬剤の投与速度の計算を行い、シリンジポンプの流量を秒から分単位で自動調節を行うものである。日本では2023年現在は血中濃度を設定するものが市販されている。
ユーザーがTCIシステムを用いて薬(主として麻酔薬)を投与する場合、所定の濃度(通常「効果部位濃度」と呼ばれる)を設定し、設定した目標濃度に対する観察された患者の反応(血圧、心拍数、脳波など)に基づいて、効果部位濃度を変更する。