楊 浩,杜申道,熊 雄,劉長江**
1新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院 藥學(xué)部,烏魯木齊 830000;2新疆醫(yī)科大學(xué)第六臨床醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)教研室,烏魯木齊 830000;3新疆烏魯木齊市米東區(qū)人民醫(yī)院 藥劑科,烏魯木齊 831400;4新疆醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,烏魯木齊 830017
手術(shù)部位感染是外科手術(shù)并發(fā)癥和死亡的主要原因[1]。據(jù)估計手術(shù)部位感染在外科患者中發(fā)生率在2%~5%之間[2],約占醫(yī)療相關(guān)感染的18%[3]。萬古霉素成為臨床治療骨科術(shù)后耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的首選抗菌藥物之一,但其治療窗較窄,且易發(fā)生腎功能損傷?!吨袊f古霉素治療藥物監(jiān)測指南(2020 更新版)》[4]以及何娜等[5]對該指南的解讀提示:推薦監(jiān)測萬古霉素血藥谷濃度或24 h 藥時曲線下面積(24 h area under the concentrationtime curve,AUC0~24h)以提高療效和降低腎毒性(強推薦,可使用Bayesian 估計法或一級藥代動力學(xué)公式計算AUC0~24h),此外還推薦萬古霉素AUC0~24h的目標(biāo)范圍在400~650 mg·h·L-1(強推薦,中等質(zhì)量證據(jù))。美國衛(wèi)生系統(tǒng)藥劑師協(xié)會等于2020 年發(fā)布的修訂共識指南中推薦AUC/最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)為400~600 mg·h·L-1,在該范圍內(nèi)萬古霉素相關(guān)腎毒性降低,同時可以達到較好的抗感染療效[6]。
目前,國內(nèi)外對骨科術(shù)后患者使用萬古霉素血藥濃度的預(yù)測分析報道較少。萬古霉素接近90%以原型通過腎臟清除,因此肌酐清除率對其血藥濃度及AUC0~24h影響較大。唐蓮等[7]研究發(fā)現(xiàn),腎功能亢進(augmented renal clearance,ARC)患者在使用萬古霉素的初始劑量較低時,其谷濃度達標(biāo)率比腎功能正?;颊吒?。臨床對骨科術(shù)后患者使用萬古霉素的方案多采用經(jīng)驗性用藥或群體藥代動力學(xué)預(yù)測軟件。劉雪姣等[8]發(fā)現(xiàn)pharmVAN 和SmartDose 軟件對ARC 患者萬古霉素初始給藥方案穩(wěn)態(tài)谷濃度的預(yù)測能力不佳。本研究將采用萬古霉素劑量推薦和血藥濃度預(yù)測系統(tǒng)(以下簡稱VBS 軟件)和SmartDose 軟件預(yù)測ARC 和非亢進(non-ARC)骨科術(shù)后患者萬古霉素的谷濃度,采用SmartDose 和JPKD 軟件預(yù)測AUC0~24h,并分析預(yù)測效果,為骨科術(shù)后患者合理使用萬古霉素提供參考。
收集2018 年1 月~2022 年12 月在我院骨科進行手術(shù)的患者。①納入標(biāo)準(zhǔn):在我院骨科進行手術(shù)救治的患者;接受萬古霉素靜脈輸注治療,并達到萬古霉素血藥穩(wěn)態(tài)峰谷濃度;肌酐清除率≥60 mL·min-1;年齡≥18 歲。②排除標(biāo)準(zhǔn):非靜脈給藥者;患有嚴(yán)重心臟、肺部疾病者;存在嚴(yán)重肝功能不全者;萬古霉素血藥濃度監(jiān)測的采集時間不準(zhǔn)確者。本研究獲得新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(審批號:LFYLLSC20230518-01)。
1.2.1 萬古霉素血藥標(biāo)本及患者基本信息收集我院血藥濃度監(jiān)測藥師核查萬古霉素抽血時間。萬古霉素滴注時間均為1 h,且均未采用負(fù)荷劑量方案。通過醫(yī)院信息系統(tǒng)收集性別、年齡、體重、身高和身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)等基本信息,并錄入總蛋白、白蛋白、總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、血肌酐、血尿素、胱抑素C、視黃醇結(jié)合蛋白、萬古霉素的單次給藥劑量和給藥間隔。肌酐清除率采用Cockcroft-Gault 法計算,BMI≥25 kg·m-2時采用校正體重[9]。將肌酐清除率≥130 mL·min-1者納入ARC 組,將60 ≤肌酐清除率<130 mL·min-1者納入non-ARC 組。
1.2.2 萬古霉素血藥穩(wěn)態(tài)峰、谷濃度測定 ①儀器:ADVIA Centaur CP 型全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(西門子股份公司)、80-2 型臺式電動離心機(金壇市科析儀器有限公司)。②萬古霉素:注射用鹽酸萬古霉素(商品名:穩(wěn)可信,禮來日本制藥有限公司,規(guī)格:0.5 g/支);注射用鹽酸萬古霉素(商品名:來可信,浙江醫(yī)藥有限公司新昌制藥廠,規(guī)格:0.5 g/支)。兩種制劑的療效和安全性具有一致性[10]。③萬古霉素血藥濃度監(jiān)測的時間點[11,12]及檢測方法:在輸注萬古霉素第4 劑前的30 min 和輸注結(jié)束后的45 min 抽取靜脈血約3 mL,分別記為谷濃度、峰濃度。將采集的血樣通過離心機(3000 r·min-1,10 min)獲取血清,并采用直接化學(xué)發(fā)光技術(shù)進行的競爭免疫測定方法檢測峰谷濃度。
1.3.1 萬古霉素谷濃度及表觀清除率的預(yù)測 ①“VBS 軟件”微信小程序由南京市鼓樓醫(yī)院開發(fā)。進入界面后,輸入患者疾病名稱、性別、年齡、體重、血肌酐、白蛋白、給藥劑量、給藥間隔和靜注時間等共10 項信息后,點擊提交,最終得到谷濃度的預(yù)測值。②個體化SmartDose 軟件由復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院開發(fā),可通過登錄個體化SmartDose(http://smartdose.cn/)網(wǎng)頁版,在“初始方案”中錄入患者年齡、體重、血肌酐值和性別等信息以及萬古霉素給藥時間間隔,可得到表觀清除率(clearance,CL);點擊“自定義方案”,輸入萬古霉素的給藥劑量及輸注時間,可得到預(yù)測谷濃度。③JPKD 軟件由中國臺灣高雄醫(yī)科大學(xué)開發(fā),界面中選擇“Bayesian method”方法后,錄入患者的性別、年齡、體重、血肌酐、萬古霉素的給藥時間和劑量,以及1 次實際檢測患者的血藥濃度值后,可得到CL 值。
1.3.2 萬古霉素AUC0~24h的預(yù)測和計算 通過AUC0~24h=D/CL 公式來計算AUC0~24h(D 為萬古霉素日劑量,mg)。采用基于一級藥代動力學(xué)公式[13]的計算方法計算AUC0~24h,公式如下:
古霉素每日給藥頻次
式中,C1和C2是測量的谷、峰值濃度,t1和t2分別是對應(yīng)測量谷、峰值濃度的時間(以h 為單位),得出Ke。通過上述公式進行反向和正向外推得到理論峰濃度(Cmax)和谷濃度(Cmin),tinf是輸注時間。
預(yù)測萬古霉素血藥谷濃度、AUC0~24h,計算絕對權(quán)重偏差(APE)和相對預(yù)測誤差(PE)[14]。APE(%)=(│預(yù)測值-實測值│/實測值)×100%,PE(%)=[(預(yù)測值-實測值)/實測值]×100%。效果評價:APE <30%時,認(rèn)為預(yù)測效果良好。利用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation efficient,ICC)來評估預(yù)測值與實測值間的一致性,其中ICC <0.400,提示信度較差;ICC 系數(shù)>0.750,提示信度良好。
采用SPSS 21.0 軟件分析,兩組數(shù)據(jù)比較符合正態(tài)分布的計量資料采用()表示,組間比較采用獨立樣本t 檢驗,非正態(tài)分布時采用四分位間數(shù)表示,組間比較采用Mann-Whitney 法;多組數(shù)據(jù)比較,符合正態(tài)分布且方差齊時,可采用單因素方差分析;非正態(tài)分布時,采用Kruskal-Wallis 法。計數(shù)資料用率或百分比表示,當(dāng)理論頻數(shù)T ≥5 時用卡方檢驗的基本公式,檢驗統(tǒng)計量為χ2;理論頻數(shù)1 ≤T <5 時用連續(xù)校正公式;樣本量<40 或理論頻數(shù)T <1時,采用Fisher 確切概率法進行統(tǒng)計分析。ICC 分析選擇“雙向混合”,類型選擇“一致性”進行分析。
最終納入骨科術(shù)后患者75 名,其中non-ARC組53 名,ARC 組22 名。與non-ARC 組相比,ARC組患者年齡較小,血肌酐、血尿素、胱抑素C 水平明顯降低,而肌酐清除率較高(P <0.05),見表1。
表1 兩組患者基本信息
與non-ARC 組相比,ARC 組患者峰、谷濃度及AUC0~24h均明顯降低(P <0.05),且兩組AUC0~24h水平分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P <0.05),見表2。
表2 兩組患者峰、谷濃度及AUC0~24h 比較[n(%)]
VBS 和SmartDose 軟件在預(yù)測ARC、non-ARC組患者的谷濃度、APE、PE 間均無明顯差異(P >0.05),且ICC 系數(shù)均<0.750,提示信度欠佳,不適用于骨科術(shù)后患者萬古霉素谷濃度的預(yù)測,見表3。
表3 群體藥代動力學(xué)軟件預(yù)測兩組患者的谷濃度
JPKD 預(yù)測ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者AUC0~24h的APE 均<30%,且ICC 系數(shù)均>0.750,提示信度良好,適用于ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者萬古霉素谷濃度的預(yù)測。而SmartDose 軟件預(yù)測ARC和non-ARC 骨科術(shù)后患者AUC0~24h的APE 均>30%,且ICC 系數(shù)均<0.750,提示信度一般,見表4。
表4 群體藥代動力學(xué)軟件預(yù)測兩組患者的AUC0~24h
將JPKD 預(yù)測ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者AUC0~24h的APE 值分為<30%和≥30%兩類,兩組患者中,不同APE 分類之間單次給藥劑量和給藥間隔分布的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05),見表5。
表5 兩組患者的APE 分類中的給藥方案比較(n)
目前,臨床治療ARC 骨科術(shù)后患者的萬古霉素給藥方案并不明確??咕幬飫┝坎蛔憧赡軙?dǎo)致抗菌治療失敗、細(xì)菌耐藥甚至死亡。因此,對于ARC 骨科術(shù)后患者給予合理的萬古霉素給藥方案顯得尤為重要。呂春樂等[15]研究發(fā)現(xiàn),與non-ARC組患兒相比,ARC 組患兒清除率增加,消除速率加快,消除半衰期縮短,谷濃度和AUC0~24h降低。本研究發(fā)現(xiàn)與non-ARC 組相比,ARC 患者的谷濃度和AUC0~24h均明顯降低,與上述文獻基本一致。本研究還發(fā)現(xiàn),年齡在ARC 和non-ARC 兩組患者間存在差異。文獻報道[16,17],與非老年患者相比,老年患者萬古霉素谷濃度和AUC0~24h明顯升高,而最佳萬古霉素給藥方案劑量較低,說明年齡與萬古霉素血藥濃度及AUC0~24h關(guān)系密切,可能與老年患者腎功能衰退有關(guān)。除了血流動力學(xué)因素外,陳海琴等[18]研究發(fā)現(xiàn)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶在萬古霉素不同谷濃度分組中具有明顯差異。萬古霉素屬于中等蛋白結(jié)合率,夏嵐等[19]研究發(fā)現(xiàn)ARC 合并低蛋白血癥患者的萬古霉素谷濃度全部未達標(biāo),提示關(guān)注ARC 的同時還需關(guān)注血清白蛋白水平。上述研究說明肝功能異常可對萬古霉素血藥濃度造成影響。因此,本研究對血流動力學(xué)及嚴(yán)重肝功能不全患者進行了排除。
VBS 和SmartDose 軟件在預(yù)測萬古霉素血藥谷濃度時,前者需納入患者血清白蛋白;而SmartDose軟件主要針對的人群有新生兒、兒童、神經(jīng)外科患者以及普通成年人和老年患者。張海波等[20]在對神經(jīng)外科中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者的萬古霉素個體化用藥研究中,發(fā)現(xiàn)通過SmartDose 軟件調(diào)整劑量可使萬古霉素更快達到理想的血藥濃度,優(yōu)化治療效果。然而,李學(xué)川等[21]研究發(fā)現(xiàn)VBS 軟件和Smart-Dose 軟件均不適用于燒傷患者萬古霉素血藥谷濃度的預(yù)測。此外,劉雪姣等[14]發(fā)現(xiàn)VBS 軟件不適用于重癥患者萬古霉素穩(wěn)態(tài)血藥濃度的預(yù)測。上述文獻報道提示,SmartDose 軟件可能在預(yù)測神經(jīng)外科患者萬古霉素谷濃度要優(yōu)于其他疾病的患者,如燒傷。VBS 軟件納入了血清白蛋白,對低蛋白血癥的骨科術(shù)后患者萬古霉素谷濃度的預(yù)測效果仍需進一步探索。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)VBS 和SmartDose 軟件對ARC 與non-ARC 骨科術(shù)后患者萬古霉素谷濃度預(yù)測效果不佳,應(yīng)建立適用于骨科術(shù)后患者的群體藥代動力學(xué)模型。
目前推薦一級藥代動力學(xué)公式或基于Bayesian軟件來計算[22]。其中一級藥代動力學(xué)公式需要萬古霉素的穩(wěn)態(tài)血藥峰、谷濃度計算AUC0~24h?;贐ayesian 軟件計算的萬古霉素AUC0~24h至少需要1個谷濃度值來估算。一級藥代動力學(xué)公式準(zhǔn)確性較高,而基于Bayesian 軟件僅需要1 個谷濃度值更為便捷[23]。本研究中發(fā)現(xiàn)JPKD 軟件在預(yù)測ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者的AUC0~24h準(zhǔn)確度均較SmartDose 軟件效果好。SmartDose 和JPKD 軟件均采用的是Bayesian 方法,納入患者的基礎(chǔ)信息基本一致,不同點在于JPKD 軟件納入患者使用萬古霉素給藥后1 次的血藥谷濃度值,而SmartDose 軟件未納入患者使用萬古霉素后血藥濃度,因此JPKD 軟件在預(yù)測AUC0~24h的準(zhǔn)確度上優(yōu)于SmartDose 軟件。此外,本研究結(jié)果顯示JPKD 軟件預(yù)測值與一級藥代動力學(xué)公式計算AUC0~24h值較為接近,準(zhǔn)確度較高,提示JPKD 軟件可應(yīng)用于ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者萬古霉素的方案制定。與一級藥代動力學(xué)公式相比,JPKD 軟件除了少1 次血藥濃度監(jiān)測外,其納入的1 次血藥濃度無需達穩(wěn)態(tài)。因此,JPKD 軟件不僅在經(jīng)濟學(xué)上體現(xiàn)了其優(yōu)勢,還在較早時間內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)估患者AUC0~24h值,為萬古霉素治療方案調(diào)整爭取更多的時間。本研究納入的ARC 患者樣本量較少,后續(xù)將進一步納入ARC 骨科術(shù)后患者進行萬古霉素AUC0~24h值的驗證分析。本研究還發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗性給藥方案可能在ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后患者JPKD 軟件預(yù)測AUC0~24h值上無關(guān)聯(lián)。
綜上,本研究通過納入ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后使用萬古霉素的患者,發(fā)現(xiàn)VBS 和SmartDose軟件在預(yù)測谷濃度準(zhǔn)確度較差,仍需建立適合中國人的骨科術(shù)后患者萬古霉素群體藥代動力學(xué)模型。另外,JPKD 軟件在預(yù)測ARC 和non-ARC 骨科術(shù)后萬古霉素AUC0~24h的準(zhǔn)確性效果顯著優(yōu)于Smart-Dose 軟件,且與一級藥代動力學(xué)公式相比在臨床中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯,可推廣使用。