Methods of Therapeutic Drug Monitoring to Guide Vancomycin Dosing Regimens: Trough Concentration versus Ratio of Area Under the Curve to Minimum Inhibitory Concentration

Abstract

Background: The most recent vancomycin monitoring guideline recommends targeting a value for area under the curve (AUC) of 400 to 600 mg*h/L, with an assumed minimum inhibitory concentration (MIC) of 1 mg/L. Few studies have investigated the effect of this method on vancomycin dosing regimens, relative to a target trough concentration of 15 to 20 mg/L.  Objective: To compare vancomycin dosing regimens generated with the 2 monitoring methods.  Methods: This retrospective chart review included hospitalized patients who received vancomycin between May 2019 and April 2020. The dosing regimens were compared, with the paired Student t test, in terms of unit dose, daily dose, and dosing interval. Variables of interest were collected from electronic medical charts. A pharmacy resident used first-order pharmacokinetic equations to determine dosing regimens based on AUC monitoring. Local pharmacists retrospectively determined dosing regimens for trough-based monitoring.  Results: Of 100 courses of treatment initially identified, 66 were included in the analysis. The unit dose was similar with the 2 methods (1086 mg with AUC-based monitoring versus 1100 mg with trough-based monitoring; p = 0.62). AUC monitoring was associated with a 12.8% lower daily dose (2294 mg versus 2630 mg; p < 0.001) and a 13.5% longer dosing interval (13.24 h versus 11.67 h; p < 0.001) relative to trough-based monitoring. AUC monitoring also generated a lower extrapolated trough concentration (12.90 mg/L versus 16.22 mg/L; p < 0.001).  Conclusions: A target trough concentration of 15 to 20 mg/L was confirmed as being unnecessarily high. AUC monitoring could allow a reduction in daily vancomycin dose and an extension of the dosing interval relative to trough-based monitoring. RÉSUMÉ  Contexte : La plus récente directive en matière de surveillance de la vancomycine recommande de cibler une valeur de surface sous la courbe (en anglais, AUC) de 400 à 600 mg*h/L, avec une concentration minimale inhibitrice (CMI) supposée de 1 mg/L. Peu d’études ont étudié l’effet de cette méthode sur les schémas posologiques de la vancomycine, par rapport à une concentration minimale cible de 15 à 20 mg/L.  Objectif : Comparer les schémas posologiques de la vancomycine générés avec les 2 méthodes de surveillance.  Méthodes : Cette revue rétrospective des dossiers comprenait des patients hospitalisés ayant reçu de la vancomycine entre mai 2019 et avril 2020. Un test de Student pour données appariées a été réalisé afin de comparer les schémas posologiques sur le plan de la dose unitaire, de la dose quotidienne et de l’intervalle de dosage. Les variables d’intérêt ont été recueillies à partir de dossiers médicaux électroniques. Un résident en pharmacie a utilisé des équations pharmacocinétiques de premier ordre pour déterminer les schémas posologiques en fonction de la surveillance de l’AUC. Les pharmaciens locaux ont déterminé rétrospectivement les schémas posologiques pour la surveillance basée sur la concentration résiduelle.  Résultats : Sur 100 cours de traitement initialement identifiés, 66 ont été inclus dans l’analyse. La dose unitaire était similaire avec les 2 méthodes (1086 mg avec surveillance basée sur l’AUC contre 1100 mg avec surveillance basée sur la concentration résiduelle; p = 0,62). La surveillance de l’AUC était associée à une dose quotidienne inférieure de 12,8 % (2294 mg contre 2630 mg; p < 0,001) et à un intervalle de dosage plus long de 13,5 % (13,24 h contre 11,67 h; p < 0,001) par rapport à la surveillance basée sur la concentration résiduelle. La surveillance de l’AUC a également généré une concentration minimale extrapolée plus faible (12,90 mg/L contre 16,22 mg/L; p < 0,001).  Conclusions : Une concentration résiduelle cible de 15 à 20 mg/L a été confirmée comme étant inutilement élevée. La surveillance de l’AUC pourrait permettre une réduction de la dose quotidienne de vancomycine et un allongement de l’intervalle de dosage par rapport à la surveillance basée sur la concentration résiduelle.