JP2005245667A - 薬剤投与設計システム - Google Patents

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黒田 泰弘
Toshiya Okahisa
岡久 稔也
Yoshiaki Onishi
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Abstract

【課題】血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて総クリアランスを算出する。
【解決手段】総クリアランスは、薬剤投与設計支援画面24に表示される。薬剤投与設計支援画面24においては、腎のクレアチニンクリアランスを指標としてレベルによる指針を表示する。具体的には、薬剤の腎クリアランスと薬剤の持続的血液浄化クリアランスをグラフで表し、その総クリアランスのレベルで指針を変えている。したがって、グラフで表される総クリアランスで指針を容易に認識することができる。薬剤投与設計支援画面24には、投与の際に必要とされる情報が必要に応じて表示される。
【選択図】図5

Description

本発明は薬剤投与設計システムに関し、特に重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮して投薬を行う薬剤投与設計システムに関する。
集中治療が必要になる重症患者は、感染を合併し易い。この感染は、重症患者の予後を決める重要な因子である。通常感染の治療には、抗菌剤(細菌用の抗菌剤、真菌用の抗真菌剤を含む)や抗ウイルス剤を使用する。したがって、抗菌剤の適切な使用は、重症患者の予後を決めることになる。すなわち、抗菌剤を適切に使用することは、重症患者の在院日数や治療効果に影響を及ぼす。抗菌剤は一般に高価であるために、抗菌剤を適切に使用することは、経済的にも重要である。
抗菌剤は腎臓又は肝臓から排泄される。腎臓から排泄される抗菌剤が比較的多い。したがって、抗菌剤を患者に投与する場合、患者への腎機能障害の程度を考慮して投与量を調整することが必要となる。また、重症患者には、持続的血液浄化が行われる。このとき、抗菌剤は、血液浄化により除去される。したがって、抗菌剤を患者に投与する場合、血液浄化による除去量を考慮して投与量を調整することも必要である。
しかしながら、従来の技術においては、持続的血液浄化中に抗菌剤の投与量を調整する指針がほとんどなく、持続的血液浄化中に変化し得る腎機能障害、血液浄化の情報を考慮したものはなかった。すなわち、重症患者の治療に際しては、治療法の決定を迅速に行う必要があるにも拘わらず、持続的血液浄化中に抗菌剤の投与量を調整する指針がないために、適切な治療法(例えば、抗菌剤の投薬量など)を迅速に決定することができない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮して、適切にかつ迅速に投薬を行う薬剤投与設計システムを提供することを目的とする。
本発明の薬剤投与設計システムは、血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を格納する格納手段と、前記血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて、腎機能障害及び血液浄化を考慮した前記薬剤の総クリアランスを算出する演算手段と、得られた総クリアランスを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
この構成によれば、腎機能障害及び血液浄化を考慮した薬剤の総クリアランスを算出するので、重症患者の治療に対して、治療法の決定を迅速に行うための指針を提供することが可能となる。このため、血液浄化中における腎排泄による腎クリアランスと、CHFによる血液浄化クリアランスとから求めた総クリアランスに基づいて薬剤投与量の指針を求めることにより、重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮して、適切にかつ迅速に投薬を行うことができる。
本発明の薬剤投与設計システムにおいては、前記演算手段は、以下の式により前記薬剤の総クリアランスを算出することが好ましい。

CLt=k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa

ここで、CLt(ml/min)は、血液浄化施行時の総クリアランスを表し、k、Tは、薬剤毎に定まった値であり、kは、クレアチニンクリアランスの薬剤クリアランスへの換算係数を表し、Tは、薬剤の蛋白結合率を表し、Qw(ml/min)は、血液浄化施行時の設定値であり、CLcr(ml/min)は、腎のクレアチニンクリアランスを表し、fは、目詰まり除去効率低下指数を表し、CLa(ml/min)は、血液浄化フィルタへの薬剤の吸着によるクリアランスを表す。
本発明の薬剤投与設計システムにおいては、前記腎のクレアチニンクリアランスは以下の式により血清クレアチニン濃度から算出されることが好ましい。

CLcr=[BW×(140−Y)/(72×Cr)] ×M

ここで、BW(kg)は体重を表し、Y(y.o.)は年齢を表し、Cr(mg/dl)は、血清クレアチニン濃度を表し、M(mg/dl)は、係数(男性は1、女性は0.85)を表す。
本発明の薬剤投与設計システムにおいては、前記薬剤の総クリアランスは、前記薬剤の腎クリアランスと前記薬剤の血液浄化クリアランスとの和であることが好ましい。
本発明の薬剤投与設計システムにおいては、前記表示手段は、前記腎のクレアチニンクリアランスを指標としてレベルによる指針を表示することが好ましい。
本発明の薬剤投与設計システムにおいては、前記薬剤は、腎臓排泄性薬剤であることが好ましい。
本発明のプログラムは、コンピュータにより動作可能であるプログラムであって、前記プログラムは、メモリに格納された血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を抽出する手順と、前記血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて、腎機能障害及び血液浄化を考慮した前記薬剤の総クリアランスを算出する手順と、を含むことを特徴とする。
本発明の薬剤投与設計システムは、血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて、腎機能障害及び血液浄化を考慮した薬剤の総クリアランスを算出するので、重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮して、適切にかつ迅速に投薬を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、薬剤として、腎臓排泄性の薬剤として抗菌剤を用いる場合について説明しているが、これに限定されず、薬剤として、抗ウイルス剤のような他の腎臓排泄性の薬剤や肝臓排泄性の薬剤を用いても良い。
本発明の薬剤投与設計システムは、持続的血液濾過(以下、CHFと省略する)中における腎排泄による腎クリアランスと、CHFによる血液浄化クリアランスとを含む総クリアランス(トータルクリアランス)に基づいて薬剤投与量の指針を求めることを特徴とする。
この総クリアランスは、抗菌剤の腎クリアランスと抗菌剤のCHFクリアランスとの和(式(1))で表すことができる。

CLt=CLr+CLchf (1)

ここで、CLt(ml/min)は、CHF施行中の抗菌剤の総クリアランスを表し、CLr(ml/min)は、抗菌剤の腎クリアランスを表し、CLchf(ml/min)は、抗菌剤のCHFクリアランスを表す。
抗菌剤のCHFクリアランスは、抗菌剤のCHF廃液中へのクリアランスと抗菌剤のCHFフィルタへの吸着によるクリアランスとの和(式(2))で表わすことができる。

CLchf=CLw+CLa (2)

ここで、CLw(ml/min)は、抗菌剤のCHF廃液中へのクリアランスを表し、CLa(ml/min)は、抗菌剤のCHFフィルタへの吸着によるクリアランスを表す。
抗菌剤のCHF廃液中へのクリアランス(CLw)は、抗菌剤の篩係数とCHFにおける廃液流量とから求めることができる。

CLw=SCt×Qw (3)

ここで、SCt(−)は、抗菌剤の篩係数を表し、Qw(ml/min)は、CHFにおける廃液流量を表す。
なお、抗菌剤の篩係数は式(4)で表され、抗菌剤の遊離体の篩係数は式(5)で表される。

SCt=Cwt/Ct (4)
SCf=Cwf/Cf (5)

ここで、Cwt (μg/ml)は、抗菌剤の廃液中濃度を表し、Ct(μg/ml)は、抗菌剤の血中濃度を表す。SCf(−)は、抗菌剤の遊離体の篩係数を表し、Cwf
(μg/ml)は、抗菌剤の遊離体の廃液中濃度を表し、Cf(μg/ml)は、抗菌剤の遊離体の血中濃度を表す。
抗菌剤の血中濃度(Ct)と抗菌剤の遊離体の血中濃度(Cf)との関係は、蛋白結合率Tを用いて式(6)のようになる。

Cf=Ct×(1−T/100) (6)

ここで、T(%)は、抗菌剤の蛋白結合率を示す。
抗菌剤の遊離体の分子量は、数百から千数百ダルトン(Dalton)であるため、カットオフポイントが約2万ドルトンであるフィルタを用いたCHFでは、抗菌剤の遊離体の血中濃度及び廃液中濃度は等しいと考えられる。したがって、

SCf≒1 (7)

上記式(4)及び式(7)より、

Cwf=Cf (8)

となる。
また、結合蛋白(主としてアルブミン)に結合した抗菌剤がフィルタの側孔より廃液中へほとんど除去されないため

Cwt=Cwf (9)

となる。したがって、式(8)及び式(9)より、

Cwt=Cf (10)

となる。したがって、式(3)、式(5)、式(6)及び式(10)より、

CLw=(1−T/100)×Qw (11)

となる。
フィルタの中空糸は、CHFの開始後、時間とともに、溶質の吸着による目詰まり、分極層やゲル層の形成などによる目詰まりを起こす。フィルタが目詰まりを起こすと、抗菌剤の廃液中へのクリアランスは減少する。中空糸の目詰まりによる抗菌剤の廃液中への除去効率の低下の程度を表す目詰まり除去効率低下指数がf(%)の場合の抗菌剤の廃液中へのクリアランス(CLw’)は、

CLw’=CLw×(1−f/100) (12)

となる。したがって、式(11)及び式(12)より、

CLw’=(1−T/100)×Qw×(1−f/100) (13)

となる。
抗菌剤の腎クリアランス(CLr)は、腎のクレアチニンクリアランス(CLcr)より下記式(14)により決定される。

CLr=k×CLcr (14)

ここで、CLcr(ml/min)は、腎のクレアチニンクリアランスを表し、k(−)は、クレアチニンクリアランス抗菌剤クリアランス換算係数を表す。
式(12)、式(13)及び式(14)より、CHF施行時のクリアランスは、下記式(15)により決定される。

CLt=k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa
(15)

ここで、k、Tは、抗菌剤毎に定まった値であり、kは、クレアチニンクリアランスの薬剤クリアランスへの換算係数を表し、Tは、薬剤の蛋白結合率を表し、Qwは、CHF施行時の設定値であり、CLcrは下記式(16)により、血清クレアチニン濃度から計算される。

CLcr=[BW×(140−Y)/(72×Cr)] ×M (16)

ここで、BW(kg)は体重を表し、Y(y.o.)は年齢を表し、Cr(mg/dl)は、血清クレアチニン濃度を表し、M(mg/dl)は、係数(男性は1、女性は0.85)を表す。
式(15)においてfは時間とともに増加し、CLaは時間とともに減少する。各時刻のf値は、本発明者らの出願である特願2003−179911(2003年6月27日出願)における目詰まり指数(S)に補正係数(h)を乗じた下記式(17)により決定される。この出願の内容はすべてここに含めておく。

f=h×S (17)

ここで、h(−)は補正係数を表し、S(%)は目詰まり指数を表す。
各時刻のCLa値は、フィルタの種類、抗菌剤の種類、抗菌剤の投与量、結合蛋白の血中濃度、体重、経過時間、血液流量(フィルタ通過総血液量)、濾過流量(総濾過液量)によって決定される。また、フィルタ毎に抗菌剤の総吸着量が決定される。開始早期に抗菌剤の吸着に関してフィルタが飽和状態になり、CLa値は0となる場合が多い。しかしながら、持続的に吸着される抗菌剤や低濃度で作用する1回の投与量の少ない抗菌剤では、CLa値を考慮して投与量を調整する。
このように時々刻々変化するf値やCLaのパラメータを用いているので、時々刻々容態が変化する重症患者の治療に対して、治療法の決定を迅速に行うための指針を提供することが可能となる。このようにして、CHF中における腎排泄による腎クリアランスと、CHFによる血液浄化クリアランスとから求めた総クリアランスに基づいて薬剤投与量の指針を求めることにより、重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮して、適切にかつ迅速に投薬を行うことができる。
次に、本発明の薬剤投与設計システムを用いて重症患者に対して薬剤投与量の指針を示す場合について説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムの概略構成を示すブロック図である。
この薬剤投与設計システム1は、システム全体を制御する制御部11と、薬剤情報、血液浄化情報及び生体情報から上記式により総クリアランスを算出する演算部12と、総クリアランス、薬剤情報、血液浄化情報及び生体情報を表示するためのフォーマットに変換する表示制御部13と、薬剤情報、血液浄化情報及び生体情報を格納するメモリ14と、フォーマット変換された情報を表示するディスプレイ15と、必要な情報をユーザが入力する入力部16とから主に構成されている。
血液浄化情報とは、持続的血液浄化に使用するフィルタの種類、膜面積、素材、血液流量、濾過重量、透析流量、補液流量、除水量、開始日時などをいう。この血液浄化情報は、図2に示すような血液浄化情報画面21において表示される。生体情報とは、患者の年齢、性別、体重、身長、臨床検査情報などをいう。この生体情報は、図3に示すような生体情報画面22において表示される。薬剤情報とは、使用する薬剤の薬品名、種類、一般名、投与日時、投与回数などをいう。具体的に、薬剤としては、抗菌剤などを挙げることができる。この薬剤情報は、図4に示すような薬剤選択画面23において表示される。
血液浄化情報や生体情報は、他の装置、例えばクリットラインモニタなどから送られる。また、薬剤情報は、入力部16から入力される。本発明はこの態様に限定されず、血液浄化情報や生体情報を16から入力しても良く、また、薬剤情報を血液浄化情報や生体情報のように他の装置、例えば薬剤データベースから取得するようにしても良い。
薬剤選択画面23においては、添付文書情報提供、薬剤濃度推移シミュレーション及び薬剤投与設計支援をそれぞれのボタンを押すことにより行うことができるようになっている。添付文書情報提供は、薬剤選択画面における薬剤の情報(使用方法、薬剤禁忌、注意事項など)を薬剤情報を格納したデータベースから抽出して表示する。薬剤濃度推移シミュレーションは、薬剤濃度の実際の値及び予測値をグラフ化して表示する。薬剤投与設計支援は、後述するように総クリアランスに基づく投与指針を表示する。
実際にCHF施行中の総クリアランスに基づいて薬剤の投与指針を示す場合、血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報がメモリ14に格納される。血液浄化情報は、表示制御部13により所定のフォーマットに変換されて血液浄化情報画面21に表示される。生体情報は、表示制御部13により所定のフォーマットに変換されて生体情報画面22に表示される。薬剤情報は、表示制御部13により所定のフォーマットに変換されて薬剤選択画面23に表示される。なお、血液浄化情報及び生体情報は、他の装置から送られ、薬剤情報は、入力部16から入力される。
演算部12は、メモリ14から血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報のうち演算に必要な情報を抽出して、上記式に基づいて総クリアランスを算出する。得られた総クリアランスは、メモリ14に格納される。
総クリアランスは、表示制御部13により所定のフォーマットに変換されて図5に示すような薬剤投与設計支援画面24に表示される。薬剤投与設計支援画面24においては、腎のクレアチニンクリアランスを指標としてレベルによる指針を表示する。具体的には、図5から分かるように、薬剤の腎クリアランスと薬剤の持続的血液浄化クリアランスをグラフで表し、その総クリアランスのレベルで指針を変えている。したがって、グラフで表される総クリアランスで指針を容易に認識することができる。なお、薬剤投与設計支援画面24には、投与の際に必要とされる情報を必要に応じて表示しても良い。
次に、実際に総クリアランスを計算して図5に表示する場合、以下のような処理を行う。CHF施行中における腎排泄性の各種抗菌剤の投与量の調整は、上記式(16)により血清クレアチニン濃度から計算される腎のクレアチニンクリアランス(CLcr)に基づいて行われることが多い。なお、本実施の形態では、血清クレアチニン濃度から計算される腎のクレアチニンクリアランス(CLcr)に基づいて算出しているが、本発明においては、他のクリアランスに基づいて算出しても良い。
例えば、薬剤としてシプロフロキサシン(CPFX)を用いてその投与量を調整する場合について説明する。
1)腎のクレアチニンクリアランス(CLcr)を指標として、一般に下記のようにレベルによる指針が行われている。
CLcr≧61 1回投与量300mg、12時間間隔
31≦CLcr≦60 1回投与量300mg、12〜24時間間隔
CLcr≦30 1回投与量300mg、24〜48時間間隔
2)シプロフロキサシン(CPFX)の腎クリアランス(CLr)を指標とする場合には、上記1)及び式(13)より、下記のように表現できる。
CLr≧61×k 1回投与量300mg、12時間間隔
31×k≦CLr≦60×k 1回投与量300mg、12〜24時間間隔
CLr≦30×k 1回投与量300mg、24〜48時間間隔
3)CHFを施行する場合には、上記2)及び式(15)より、下記のように投与量の調整を行うことができる。
k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa≧61×k
1回投与量300mg、12時間間隔
31×k≦k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa
≦60×k
1回投与量300mg、12〜24時間間隔
k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa≦30×k 1回投与量300mg、24〜48時間間隔
なお、シプロフロキサシン(CPFX)では、kは0.8、Tは20〜30%であり、
QwはCHF施行時の設定値(通常5〜15ml/min)であり、CLcrは式(16)により、血清クレアチニン濃度から計算される。これらを薬剤投与設計支援として表示したものが図5に示す表示である。
薬剤選択画面23の薬剤投与設計支援ボタン23aを押すと、図5に示す総クリアランスのレベルを表示した薬剤投与設計支援画面24が表示される。図5における総クリアランスは、72という値である。これは、CLt≧61×kの範囲であり、1回投与量300mg、12時間間隔の指針に対応する。この総クリアランスは、重症患者に対して腎機能障害及び血液浄化の情報を考慮しているので、医師は、この薬剤投与設計支援画面24を見ることにより、適切にかつ迅速に投薬を行うことが可能となる。
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における数値や材料については例示であり、それに限定されず、種々変更して実施することが可能である。また、各画面のレイアウトについても上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。
上記実施の形態においては、薬剤の腎臓による排泄を腎クリアランスで代表して表した場合について説明しているが、本発明においては、薬剤の腎臓による排泄を肝臓クリアランスで代表して表しても良い。
上記実施の形態においては、持続的血液浄化を施行する場合について説明しているが、本発明は、間歇的血液浄化を施行する場合にも同様に適用することができる。
また、上記実施の形態に係る薬剤投与設計支援の処理は、データ処理装置として説明しているが、これらの薬剤投与設計支援の処理をソフトウェアとして構成しても良い。例えば、上記薬剤投与設計支援処理のプログラムをROMに格納し、そのプログラムにしたがってCPUの指示により動作させるように構成しても良い。また、このプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、この記憶媒体の処理プログラムをコンピュータのRAMに記録して、処理プログラムにしたがって動作させるようにしても良い。このような場合においても、上記実施の形態と同様の作用、効果を呈する。
本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムを示す概略ブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムにおける表示画面を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムにおける表示画面を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムにおける表示画面を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る薬剤投与設計システムにおける表示画面を示す図である。
符号の説明
1 薬剤投与設計システム
11 制御部
12 演算部
13 表示制御部
14 メモリ
15 ディスプレイ
16 入力部
21 血液浄化情報画面
22 生体情報画面
23 薬剤選択画面
23a 薬剤投与設計支援ボタン
24 薬剤投与設計支援画面

Claims (7)

  1. 血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を格納する格納手段と、前記血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて、腎機能障害及び血液浄化を考慮した前記薬剤の総クリアランスを算出する演算手段と、得られた総クリアランスを表示する表示手段と、を具備することを特徴とする薬剤投与設計システム。
  2. 前記演算手段は、以下の式により前記薬剤の総クリアランスを算出することを特徴とする請求項1記載の薬剤投与設計システム。

    CLt=k×CLcr+(1−T/100)×Qw×(1−f/100)+CLa

    ここで、CLt(ml/min)は、血液浄化施行時の総クリアランスを表し、k、Tは、薬剤毎に定まった値であり、kは、クレアチニンクリアランスの薬剤クリアランスへの換算係数を表し、Tは、薬剤の蛋白結合率を表し、Qw(ml/min)は、血液浄化施行時の設定値であり、CLcr(ml/min)は、腎のクレアチニンクリアランスを表し、fは、目詰まり除去効率低下指数を表し、CLa(ml/min)は、血液浄化フィルタへの薬剤の吸着によるクリアランスを表す。
  3. 前記腎のクレアチニンクリアランスは以下の式により血清クレアチニン濃度から算出されることを特徴とする請求項2記載の薬剤投与設計システム。

    CLcr=[BW×(140−Y)/(72×Cr)] ×M

    ここで、BW(kg)は体重を表し、Y(y.o.)は年齢を表し、Cr(mg/dl)は、血清クレアチニン濃度を表し、M(mg/dl)は、係数(男性は1、女性は0.85)を表す。
  4. 前記薬剤の総クリアランスは、前記薬剤の腎クリアランスと前記薬剤の血液浄化クリアランスとの和であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載の薬剤投与設計システム。
  5. 前記表示手段は、前記腎のクレアチニンクリアランスを指標としてレベルによる指針を表示することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項記載の薬剤投与設計システム。
  6. 前記薬剤は、腎臓排泄性薬剤であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項記載の薬剤投与設計システム。
  7. コンピュータにより動作可能であるプログラムであって、前記プログラムは、メモリに格納された血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を抽出する手順と、前記血液浄化情報、生体情報及び薬剤情報を用いて、腎機能障害及び血液浄化を考慮した前記薬剤の総クリアランスを算出する手順と、を含むことを特徴とするプログラム。
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