Serum Phenobarbital Concentration Predictions by a Personal Computer Software System

Abstract

The ability of a personal computer software system to predict actual serum phenobarbital concentrations (SPC) in outpatients taking phenobarbital chronically was assessed by comparing actual with predicted SPC for accuracy, bias, and precision. Data for a four-year period were collected on patients at an outpatient clinic's pharmacokinetic consultation service. The study group included 50 adults and children with at least one SPC taken at a known time after dose administration. Input variables were weight, sex, height, age, concomitant drugs and diseases, phenobarbital dosage regimen, and the time and reported value of all SPC. Initially, SIMKIN (SIMulated KINetics) simulated dosing regimens on the basis of literature estimates of pharmacokinetic parameters; SPC were then estimated for these regimens and compared with actual values. One or two additional SPC were added to the input data and analyzed, and the predicted SPC compared with actual values. Although SIMKIN's accuracy and bias as measured by regression analysis and mean prediction error, respectively, were within clinically acceptable limits, the precision was not. However, these results are limited by the population studied. Patient compliance, concomitant Phenytoin therapy, changes in phenobarbital pharmacokinetic parameters with chronic dosing, and disease interactions may significantly affect predictive ability. The clinical effects of these factors need to be evaluated to further improve predictions.

Extracto

Se evaluó la habilidad de un programa de computadora (SIMKIN = SIMulated KINetics) para predecir la concentration sérica de fenobarbital en pacientes bajo tratamiento crónico con la droga. Se compararon las concentraciones séricas reaies con las calculadas por el programa para determinar la exactitud, predisposición y precisión del mismo. Se recopiló data de pacientes que fueron atendidos en una clínica de consultoría farmacocinética por un período de cuatro años. El grupo de estudio consistió de 50 adultos y niños de los cuales se obtuvo al menos un valor de concentración sérica de fenobarbital a un tiempo dado luego de administrarsele la dosis. Las variables incluidas fueron el peso, sexo, altura, edad, otras drogas y los valores de todas las concentraciones séricas obtenidas. Se estimaron las concentraciones séricas con el programa, y se compararon con los valores reales.

Aunque luego del análisis estadistico de la data, la exactitud y predisposición del programa de computadora se encontraron dentro de los límites clínicos aceptables, la precisión no lo fué. El cumplimiento con la terapia de parte del paciente, cambios en los parámetros farmacocinéticos de fenobarbital, y la presencia de otras enfermedades entre otros factores pueden haber afectado significativamente la habilidad predictiva del programa.

Resume

SIMKIN (SIMulated KINetics) est un programme informatisé utilisé pour simuler la pharmacocinétique de plusieurs médicaments. Dans cette étude, on a voulu évaluer la capacité de SIMKIN à prédire les concentrations sériques de phénobarbital (CSP) chez des patients externes prenant cette médication de façon chronique; on a donc comparé les valeurs réelles des CSP avec celles prédites, du point de vue exactitude, déviation et précision. Les données ont été recueillies dans les dossiers de 50 adultes ou enfants fréquentant un service externe de consultation pharmacocinétique depuis quatre ans. Au moins une CSP déterminée à un moment connu après l'administration du phénobarbital (P) était disponible pour chaque patient. Les variables considérées étaient le poids, le sexe, la grandeur, l'âge, les médicaments et pathologies concomitantes, la posologie du P, les CSP et les heures de prélèvements. Initialement, SIMKIN utilisait des paramètres pharmacocinétiques estimés à partir de la littérature pour prédire les CSP; il comparait ainsi les valeurs prédites avec les valeurs réelles. Par la suite, une ou deux valeurs de CSP réelles étaient entrées dans le programme; SIMKIN analysait ces CSP, réaljustait les paramètres pharmacocinétiques en fonction de celles-ci puis comparait les valeurs prédites avec celles obtenues. Bien que l'exactitude et la déviation de SIMKIN, tel que mesurés respectivement par une analyse de régression et l'erreur moyen de prédiction, étaient acceptables cliniquement, la précision ne l'était pas. Cependant, ces résultats sont limités par la population étudiée. Les prédictions peuvent être influencées de façon significative par la compliance des patients, l'utilisation concomitante de phénytoïne, des changements dans les paramètres pharmacocinétiques du phénobarbital lors d'une utilisation chronique et les interactions médicamenteuses. Les effets cliniques de ces facteurs devront être évalués pour améliorer les prédictions.