Employing artificial intelligence for optimising antibiotic dosages in sepsis on intensive care unit: a study protocol for a prospective observational study (KI.SEP).

Journal: BMJ open
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Abstract

INTRODUCTION: In sepsis treatment, achieving and maintaining effective antibiotic therapy is crucial. However, optimal antibiotic dosing faces challenges due to significant variability among patients with sepsis. Therapeutic drug monitoring (TDM), the current gold standard, lacks initial dosage adjustments and global availability. Even with daily TDM, antibiotic serum concentrations (ASCs) often deviate from the therapeutic range. This study addresses these challenges by developing machine learning (ML)-based ASC prediction models capable of handling variable data input and encompassing diverse clinical, laboratory, microbiological and proteomic parameters without the need for daily TDM.

Authors

  • Britta Marko
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Lars Palmowski
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Hartmuth Nowak
    Department of Anaesthesiology, Intensive Care Medicine and Pain Therapy, University Hospital Knappschaftskrankenhaus, Bochum, Ruhr-University Bochum, In der Schornau 23-25, 44892, Bochum, Germany.
  • Andrea Witowski
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Björn Koos
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Katharina Rump
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Lars Bergmann
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Julia Bandow
    Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie, Ruhr-Universitat Bochum, Bochum, Germany.
  • Martin Eisenacher
    Medizinisches Proteom Center (MPC), Ruhr-Universität Bochum, D-44801 Bochum, Germany. Electronic address: martin.eisenacher@rub.de.
  • Patrick Günther
    Aimed analytics GmbH, Bonn, Germany.
  • Michael Adamzik
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Barbara Sitek
    Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie, Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum GmbH, Bochum, Germany.
  • Tim Rahmel
    Department of Anesthesiology, Intensive Care Medicine/Pain Therapy, Knappschaftskrankenhaus Bochum, Bochum, Germany.