Individualization of treatment with gentamicin in neonates based on drug concentration in the blood serum

Dev Period Med. 2019;23(1):21-27. doi: 10.34763/devperiodmed.20192301.2127.

Abstract

Objective: Aim: To evaluate how useful it is to make measurements of gentamicin concentrations in newborns' blood in order to optimize antibiotic therapy.

Patients and methods: Material and methods: 73 newborns empirically treated with gentamicin, in doses consistent with the Neofax® guidelines. There were 152 measurements of maximum and minimum serum gentamicin concentrations. Samples were determined based on the chemiluminescence technique on the Siemens Advia Centaur analyzer. The concentrations of gentamicin that were measured were compared with various therapeutic ranges used in the literature.

Results: Results: According to the standards adopted in the University Hospital in Wrocław, the maximum concentration was reached in 38.16% of all the children, while the minimum in 26.32%. In other children the concentrations were below or above the therapeutic range. According to the Neofax® guidelines, the intended maximum concentration was observed in 71.05% of the newborns, and the minimum in 32.89%. The minimum concentration of <2 mg/L was found in 93.42% of the newborns, while >2 mg/L was determined in 33.33%, despite a 48-hour dosing interval. These were premature babies (<28th week of gestational age) and 55.56% of them reached a maximum concentration of 5-12 mg/L. There was no significant correlation between maximum or minimum concentration and gestational age or body weight.

Conclusion: Conclusions: 1. The dosage of gentamicin in newborns according to the Neofax® recommendations does not ensure achieving the intended serum antibiotic concentrations. 2. In order to optimize gentamicin therapy in newborns it is necessary to individualize the dose based on measurements of drug concentrations in the blood and pharmacokinetic calculations.

Cel: Ocena przydatności pomiarów stężeń gentamycyny we krwi w celu optymalizacji antybiotykoterapii u noworodków.

Materiał i metody: Do badania włączono 73 noworodki leczone gentamycyną. Antybiotyk był podawany empirycznie i dawkowany zgodnie z wytycznymi Neofax®. U dzieci wykonano 152 pomiary stężeń gentamycyny w surowicy maksymalnych oraz minimalnych. Próbki oznaczono za pomocą techniki chemiluminescencji na analizatorze Siemens Advia Centaur. Porównano stężenia gentamycyny oznaczone u dzieci z zakresami terapeutycznymi podawanymi w piśmiennictwie i normami ujętymi w zaleceniach terapeutycznych.

Wyniki: Według norm przyjętych w Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym pożądane stężenie maksymalne leku 5-10 mg/l osiągnięto u 38, 16% dzieci, a stężenie minimalne w zakresie 1-2 mg/l –u 26,32% dzieci. Według wytycznych Neofax* pożądane stężenie maksymalne 5-12 mg/l zaobserwowano u 71,05% noworodków, a stężenie minimalne wynoszące 0,5-1 mg/l – u 32,89% dzieci. Stężenie minimalne <2 mg/l stwierdzono u 93,42 % noworodków, natomiast >2 mg/l oznaczono u 33,33% dzieci, mimo 48 godzinnego przedziału dawkowania. Były to wcześniaki urodzone przed 28 tygodniem wieku płodowego. 55,56% z nich osiągnęło stężenie maksymalne 5-12 mg/l.

Nie wykazano istotnej korelacji pomiędzy wiekiem płodowym a stężeniem maksymalnym oraz minimalnym, masą ciała a stężeniem maksymalnym i minimalnym.

Wnioski: 1. Dawkowanie gentamycyny u noworodków zgodnie z zaleceniami podanymi w Neofax* nie zapewnia osiągnięcia zamierzonych stężeń antybiotyku w surowicy. 2. W celu optymalizacji terapii gentamycyną u noworodków konieczny jest indywidualny dobór dawkowania na podstawie pomiarów stężeń leku we krwi i obliczeń farmakokinetycznych.

Keywords: gentamicin; newborns; pharmacokinetics; therapeutic drug monitoring.

MeSH terms

  • Anti-Bacterial Agents / administration & dosage
  • Anti-Bacterial Agents / blood
  • Anti-Bacterial Agents / pharmacokinetics
  • Anti-Bacterial Agents / therapeutic use*
  • Bacterial Infections / drug therapy*
  • Drug Administration Schedule
  • Drug Dosage Calculations
  • Drug Monitoring
  • Gentamicins / administration & dosage
  • Gentamicins / blood
  • Gentamicins / pharmacokinetics
  • Gentamicins / therapeutic use*
  • Humans
  • Infant, Newborn
  • Infant, Premature
  • Precision Medicine*

Substances

  • Anti-Bacterial Agents
  • Gentamicins