生理药动学模型
2015-05-05 11:38 来源：医学教育网
生理药动学模型：
药动学模型是对复杂生物体系中药物运动变化过程的数学描述，旨在预测体内药物浓度与时间的函数关系。不同的数学描述方法各有其优势和缺陷。作为药动学研究向器官水平的深入和对房室模型方法的有益补充，生理模型可预测药物在特定组织器官内的时变过程，并可对机体解剖结构和生理条件进行细致的描述与模拟，对解决那些在分布和消除部位浓度变化具有重大意义的药物的动力学问题时显示出巨大优势。
生理模型方法在国外药动学、毒理学领域已得到广泛的运用和发展，但国内的生理药动学研究发展缓慢。国内药动学研究者通常将主要的精力放在血药浓度数据获取的具体实验过程中，数据处理时往往采用描述性的或房室模型的分析方法医学|教育网整理。曾有关于生理模型概念的简单介绍和对模型原理的探索性研究，但尚未有人对模型理论、参数和算法做系统深入的研究，对生理模型建立过程中各重要环节进行探讨。这一现状提示：生理模型的理论研究、方法研究与应用研究对于丰富我们的药动学研究手段具有重要的意义。
本课题从生理模型原理入手，分析药物转运过程和模型结构的关系。根据物质平衡原理，对血流限速和膜限速的转运过程分别进行了数学描述，提出了以数学方程表达真实生理环境和药物体内过程的具体原则。建立了一个开展生理模型研究的具体流程，探讨了建立生理模型时的关键步骤和应该解决的主要问题，并讨论了重要模型参数的获取和计算方法。分析了生理药动学模型对计算软件的要求，并针对国内处理复杂模型系统的药动学软件缺乏的现状，研究了生理模型在Matlab/simulink中的模拟方法，为生理模型研究搭建了一个良好的解决平台。
研究工作选择利多卡因作为模型药物，以文献报道的人体试验数据和生理参数，建立人体静脉输注利多卡因的生理模型，并在Matlab/simulink中进行模拟。该模型密闭性好，预测值与试验数据比较吻合。医学|教育网整理模型对参数变化的稳定性表明，心输出量变化对各器官利多卡因浓度的影响较分配系数、肝清除率的影响显著。通过该模型可达到描述与预测在不同病理状态下人体静脉输注利多卡因后药物体内过程的目的。
本课题以生理模型为主要研究对象，做了系统的理论研究、方法研究和运用研究。提出了根据生理环境和药物转运特征建立数学模型的原则；建立了具体的生理模型研究流程，以突出数据、参数、模型在生理模型研究过程中的重要作用；搭建了一个可供药动学研究者利用的生理模型计算机软件模拟平台；并将上述理论、方法运用于利多卡因的生理模型研究，得到了比较满意的结果。
课题在研究对象的选择上具有新颖性，对丰富国内药动学研究手段有重要意义。研究中提出的理论观点具有一定的指导性，建立的方法具有较强的适用性和可操作性，势必对国内的生理模型研究产生积极的推动作用。利多卡因生理模型研究中运用的预测不同病理状态下药物体内过程的方法，为临床药物动力学研究提供了新的思路。
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