生理藥動(dòng)學(xué)模型方法建立及其運(yùn)用初探.pdf

1、藥動(dòng)學(xué)模型是對(duì)復(fù)雜生物體系中藥物運(yùn)動(dòng)變化過程的數(shù)學(xué)描述，旨在預(yù)測體內(nèi)藥物濃度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。不同的數(shù)學(xué)描述方法各有其優(yōu)勢和缺陷。作為藥動(dòng)學(xué)研究向器官水平的深入和對(duì)房室模型方法的有益補(bǔ)充，生理模型可預(yù)測藥物在特定組織器官內(nèi)的時(shí)變過程，并可對(duì)機(jī)體解剖結(jié)構(gòu)和生理?xiàng)l件進(jìn)行細(xì)致的描述與模擬，對(duì)解決那些在分布和消除部位濃度變化具有重大意義的藥物的動(dòng)力學(xué)問題時(shí)顯示出巨大優(yōu)勢。 生理模型方法在國外藥動(dòng)學(xué)、毒理學(xué)領(lǐng)域已得到廣泛的運(yùn)用和發(fā)展，但國

2、內(nèi)的生理藥動(dòng)學(xué)研究發(fā)展緩慢。國內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究者通常將主要的精力放在血藥濃度數(shù)據(jù)獲取的具體實(shí)驗(yàn)過程中，數(shù)據(jù)處理時(shí)往往采用描述性的或房室模型的分析方法。曾有關(guān)于生理模型概念的簡單介紹和對(duì)模型原理的探索性研究，但尚未有人對(duì)模型理論、參數(shù)和算法做系統(tǒng)深入的研究，對(duì)生理模型建立過程中各重要環(huán)節(jié)進(jìn)行探討。這一現(xiàn)狀提示：生理模型的理論研究、方法研究與應(yīng)用研究對(duì)于豐富我們的藥動(dòng)學(xué)研究手段具有重要的意義。 本課題從生理模型原理入手，分析藥物轉(zhuǎn)運(yùn)過程

3、和模型結(jié)構(gòu)的關(guān)系。根據(jù)物質(zhì)平衡原理，對(duì)血流限速和膜限速的轉(zhuǎn)運(yùn)過程分別進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，提出了以數(shù)學(xué)方程表達(dá)真實(shí)生理環(huán)境和藥物體內(nèi)過程的具體原則。 建立了一個(gè)開展生理模型研究的具體流程，探討了建立生理模型時(shí)的關(guān)鍵步驟和應(yīng)該解決的主要問題，并討論了重要模型參數(shù)的獲取和計(jì)算方法。分析了生理藥動(dòng)學(xué)模型對(duì)計(jì)算軟件的要求，并針對(duì)國內(nèi)處理復(fù)雜模型系統(tǒng)的藥動(dòng)學(xué)軟件缺乏的現(xiàn)狀，研究了生理模型在Matlab/simulink中的模擬方法，為生理模型研

4、究搭建了一個(gè)良好的解決平臺(tái)。 研究工作選擇利多卡因作為模型藥物，以文獻(xiàn)報(bào)道的人體試驗(yàn)數(shù)據(jù)和生理參數(shù)，建立人體靜脈輸注利多卡因的生理模型，并在Matlab/simulink中進(jìn)行模擬。該模型密閉性好，預(yù)測值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合。模型對(duì)參數(shù)變化的穩(wěn)定性表明，心輸出量變化對(duì)各器官利多卡因濃度的影響較分配系數(shù)、肝清除率的影響顯著。通過該模型可達(dá)到描述與預(yù)測在不同病理狀態(tài)下人體靜脈輸注利多卡因后藥物體內(nèi)過程的目的。 本課題以生理模型

5、為主要研究對(duì)象，做了系統(tǒng)的理論研究、方法研究和運(yùn)用研究。提出了根據(jù)生理環(huán)境和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)特征建立數(shù)學(xué)模型的原則；建立了具體的生理模型研究流程，以突出數(shù)據(jù)、參數(shù)、模型在生理模型研究過程中的重要作用；搭建了一個(gè)可供藥動(dòng)學(xué)研究者利用的生理模型計(jì)算機(jī)軟件模擬平臺(tái)；并將上述理論、方法運(yùn)用于利多卡因的生理模型研究，得到了比較滿意的結(jié)果。 課題在研究對(duì)象的選擇上具有新穎性，對(duì)豐富國內(nèi)藥動(dòng)學(xué)研究手段有重要意義。研究中提出的理論觀點(diǎn)具有一定的指導(dǎo)性，