Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17685
Title: Population Pharmacokinetics/Pharmacodynamics and Clinical Outcomes of Carbapenems in Critically Ill Patients
Other Titles: การศึกษาเภสัชจลนศาสตร์ประชากร/เภสัชพลศาสตร์ และผลลัพธ์ทางคลินิกของยา carbapenems ในผู้ป่วยวิกฤต
Authors: Suttiporn Pattharachayakul
Apinya Boonpeng
Faculty of Pharmaceutical Sciences (Clinical Pharmacy)
คณะเภสัชศาสตร์ ภาควิชาเภสัชกรรมคลินิก
Keywords: population pharmacokinetics;Pharmacodynamic;Critially ill;clinical outcomes;Carbapenems
Issue Date: 2021
Publisher: Prince of Songkla University
Abstract: Several pathophysiological changes in critically ill patients with severe infection can dramatically alter pharmacokinetic patterns of carbapenems. The objectives of this study were to (i) characterize and estimate the population pharmacokinetic parameters (PPK) of carbapenems (ii) determine the optimal carbapenem dosage regimens (iii) evaluate the relationship between pharmacokinetic/pharmacodynamic index of carbapenems and treatment outcome. Adult critically ill patients with bacterial infections receiving standard dosing of meropenem or imipenem were eligible for inclusion. Five blood samples were collected from each patient during the first 24 to 48 hours after intensive care unit admission. The population pharmacokinetic models were developed using a nonlinear mixed-effects modeling approach, and the final PPK model was subsequently used for Monte Carlo simulations to propose the optimal dosage regimens. A total of 248 unbound meropenem concentrations from 52 patients and 103 unbound imipenem concentrations from 21 patients were available for analysis. A two-compartment model with linear elimination best described the data. The mean PPK parameters of meropenem were: clearance (CL) 4.27 L/h, central volume of distribution (VC) 9.85 L, peripheral volume of distribution (VP) 12.5 L, and inter-compartment clearance (Q) 15.4 L/h. The mean PPK parameters of imipenem were: CL 8.99 L/h, VC 15.2 L, VP 23.4 L, and Q 15.9 L/h. The glomerular filtration rate (GFR) was a significant covariate affecting carbapenem clearance. Dopamine used and serum albumin level were the significant factors influencing meropenem VC. For clinical outcome evaluations, the treatment success and survival rate in patients who achieved fT>MIC ≥ 75% target were higher than those who did not but statistically insignificant. The simulation results showed that the current standard dosing of meropenem and imipenem consistently achieved the 75%fT>MIC target against susceptible pathogens with MIC ≤ 2 mg/L in patients with GFR ≤ 90 mL/min. For patients with GFR 90 – 130 mL/min, the standard dose of imipenem provided sufficient coverage for susceptible pathogens, while a continuous infusion of at least 3 gm daily was required for meropenem. In conclusion, the current study contributes a better understanding of carbapenem pharmacokinetics in critically ill patients. The current standard dosing of carbapenems provides sufficient coverage for susceptible pathogens in almost all patients. However, for patients with a high GFR level or treating pathogens with high MICs, dose increment and/or administered as continuous infusion might be needed.
Abstract(Thai): ผู้ป่วยวิกฤตเป็นกลุ่มผู้ป่วยที่มีความรุนแรงของการเจ็บป่วยและพยาธิสรีรวิทยาที่แตกต่างจากกลุ่มผู้ป่วยทั่วไป พยาธิสรีวิทยาดังกล่าวส่งผลเปลี่ยนแปลงค่าเภสัชจลนศาสตร์ของยาปฏิชีวนะหลายประการ ซึ่งอาจลดประสิทธิภาพของยาได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) ศึกษาลักษณะและหาค่าเภสัชจลนศาสตร์ประชากรของยากลุ่ม carbapenem ในผู้ป่วยวิกฤต (2) หาขนาดการใช้ยา carbapenem ที่เหมาะสมสำหรับรักษาโรคติดเชื้อในผู้ป่วยวิกฤต (3) ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างค่าเภสัชจลนศาสตร์/เภสัชพลศาสตร์ของยา carbapenem และผลลัพธ์ทางคลินิก โดยผู้ป่วยวิกฤตที่มีภาวะติดเชื้อแบคทีเรียและได้รับการรักษาด้วยยาฉีด meropenem หรือ imipenem ถูกคัดเลือกเข้าการศึกษา ผู้ป่วยแต่ละรายถูกเก็บตัวอย่างเลือดจำนวน 5 ครั้ง เพื่อนำไปวิเคราะห์หาระดับยาในเลือด จากนั้นระดับยาทั้งหมดถูกนำมาหาค่าเภสัชจลนศาสตร์ประชากรโดยใช้หลักการของ nonlinear mixed-effects modeling ผลการวิเคราะห์คุณลักษณะทางเภสัชจลนศาสตร์จากข้อมูลระดับยา meropenem ทั้งหมด 248 จุด จากผู้ป่วย 52 ราย และระดับยา imipenem 103 จุด จากผู้ป่วย 21 ราย พบว่า แบบจำลองทางเภสัชจลนศาสตร์แบบสองห้องที่การขจัดยาแปรผันตรงกับความเข้มข้น เป็นแบบจำลองที่อธิบายเภสัชจลนศาสตร์ของยาได้ดีที่สุด ค่าอัตราการขจัดยา ปริมาตรการกระจายยาส่วนกลาง ปริมาตรกระจายยาส่วนรอบนอก และอัตราการแลกเปลี่ยนสารระหว่างส่วนต่างๆ ของยา meropenem มีค่าเท่ากับ 4.27 ลิตรต่อชั่วโมง 9.85 ลิตร 12.5 ลิตร และ 15.4 ลิตรต่อชั่วโมง และสำหรับยา imipenem มีค่าเท่ากับ 8.99 ลิตรต่อชั่วโมง 15.2 ลิตร 23.4 ลิตร และ 15.9 ลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการขจัดยา carbapenem ได้แก่ อัตราการกรองของไต ส่วนภาวะอัลบูมินในเลือดต่ำและการใช้ยา dopamine มีผลเพิ่มปริมาตรการกระจายยา meropenem อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ สำหรับผลลัพธ์ทางคลินิก พบว่าในกลุ่มผู้ป่วยวิกฤติที่มีค่า fT>MIC ของยามากกว่าหรือเท่ากับร้อยละ 75 มีอัตราการหายจากโรคติดเชื้อและอัตราการรอดชีวิตที่สูงกว่ากลุ่มที่ fT>MIC น้อยกว่าร้อยละ 75 แต่ไม่มีนัยสำคัญทางคลินิก ส่วนการประเมินหาขนาดยาที่เหมาะสมพบว่า การให้ยา meropenem และ imipenem ในขนาดมาตรฐานในผู้ป่วยวิกฤตที่มีอัตราการกรองของไตน้อยกว่า 90 มิลลิลิตรต่อนาที เพียงพอต่อการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ไวต่อยา (MIC ≤ 2 mg/L) สำหรับผู้ป่วยที่มีอัตราการกรองของไตในช่วง 90 – 130 มิลลิลิตรต่อนาที ขนาดยามาตรฐานของ imipenem ยังคงเพียงพอต่อการฆ่าเชื้อ แต่สำหรับยา meropenem ควรให้ยาอย่างน้อย 3 กรัมต่อวัน และบริหารยาแบบหยดเข้าหลอดเลือดดำอย่างต่อเนื่อง จากผลการศึกษาข้างต้น มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลกระทบต่อค่าเภสัชจลนศาสตร์ของยาในผู้ป่วยวิกฤต โดยทั่วไปการให้ยาในขนาดมาตรฐานยังคงเพียงพอต่อการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ไวต่อยา แต่ในกรณีที่ผู้ป่วยมีอัตราการกรองของไตที่สูง หรือมีการติดเชื้อแบคทีเรียที่มีค่า MIC สูง อาจจำเป็นต้องทำการเพิ่มขนาดยา และ/หรือ บริหารยาแบบหยดเข้าหลอดเลือดดำอย่างต่อเนื่อง
Description: Doctor of Philosophy (Pharmaceutical Care), 2021
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17685
Appears in Collections:560 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5810730004.pdfFull_thesis5.68 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons