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Colistin 劑量計算器之開發與初步驗證:應用 AI 輔助優化特殊族群給藥邏輯

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Colistin 劑量計算器之開發與初步驗證:應用 AI 輔助優化特殊族群給藥邏輯

Development and Pilot Validation of a Colistin Dosing Calculator with AI-Assisted Logic Optimization for Special Populations

Colistin注射劑角色為治療多重抗藥性革蘭氏陰性菌感染的最後防線,其前驅藥物colistimethate sodium(CMS)的劑量調整極具挑戰性。由於Colistin的治療窗狹窄,且藥動力學與藥效學變異大,對腎功能不全、接受血液透析、極端體重(肥胖或低體重)族群而言,更容易因劑量設定不精準而導致療效不足或腎毒性增加。現行臨床並無單一工具能同時整合最新文獻建議、特殊族群修正與透析處置,使醫療人員需同時參考多篇文獻與修正條件,容易增加用藥錯誤風險。因此,本研究旨在開發一套以文獻原則為基礎、結合AI協助優化邏輯的Colistin劑量計算器,將複雜的給藥決策轉換為單一介面操作,並以回溯性病例進行初步測試,以評估工具於臨床多類型族群中的適用性。

本計算器基於文獻整合策略建立,核心邏輯包含三項臨床必備藥動學修正原則。第一,以CG公式計算CrCl,並依CrCl分級調整Colistin base activity(CBA)維持劑量。第二,在間歇性血液透析(IHD)患者中,依據國際指引與專家簡化策略,採用固定 2.5 mg/kg CBA 於每次透析後給予,避免繁複藥動力學計算與多階段補量策略造成之用藥差異。第三,對肥胖族群導入調整體重取代實際體重。所有Excel巢狀函數與條件分岐皆由Google Gemini(Flash 2.5)參與輔助設計,以確保邏輯一致性與不同情境下的公式正確性。為評估此計算器於臨床高複雜度情境的適用性,本研究納入14例實際Colistin給藥案例,作為工具準確性與穩健性的初步驗證。

在14例回溯病例的邏輯驗證中,本計算器展現高度的臨床適用性與決策一致性。對於IHD病患(2例),公式在辨識透析狀態後自動切換與國內外建議相符之劑量,能有效降低護理與醫師在透析日用藥決策中的負擔。在特殊族群保護機制方面,工具於肥胖病患(1例)中正確啟動調整體重公式,使建議劑量落在安全範圍內,避免因體重高估造成的劑量偏大。對高齡且SCr偏低之病患(1例),SCr最低值修正成功避免CrCl過度樂觀,使維持劑量得以下調,符合高齡病患較高藥物蓄積風險的文獻證據。此外,對腎功能重度受損(CrCl <20 mL/min)者(2例),公式自動分級至最低劑量區間,避免在極低CrCl時出現劑量過高的情況。整體而言,計算器在腎功能不同族群皆展現高度邏輯穩健性,對於處於高藥物蓄積風險者尤具安全提升效果。

本研究開發之文獻整合式Colistin劑量計算器,成功將多項臨床藥動力學原則整合至單一介面,並藉由AI輔助優化與驗證其邏輯架構,使其在多樣患者族群中皆具良好適用性。初步驗證結果支持該工具為一可靠的決策輔助系統,有助於提升Colistin在複雜病人中的用藥精確度,能進一步優化抗生素管理成效。

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