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几种药动学计算软件应用  

2010-04-14 23:23:24|  分类: 博士学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原文链接:
http://www.clinicaltrialfans.com/posts/list/224.page

几种常用药动学计算软件介绍

WinNonlin

WinNonlin为美国Pharsight公司的产品,是国外应用最广的药动学软件,被认为可用于几乎所有的药代、药效及非房室模型的分析,已成为一种新的工业标准,其界面友好,功能强大,应用灵活,与其他软、硬件有很好的兼容性。

WinNonlin有三个版本:标准版、专业版、企业版。标准版中包含了药动学及药效学分析的各种工具,专业版和企业版比标准版增加了几个模块,主要用于商业用途。由Pharsight公司生产的WinNonlin的配套产品还包括: WinNonmix软件(用于群体药动学分析)和Pharsitht Trial Simulator软件(用于临床试验设计的模拟)。

(1)计算分析功能
包括:①房室模型分析(Compartmental Modelling):处理各种非线性回归问题;参数估计问题;各种微分方程系统(包括微分方程和一般方程的混合系统);模拟功能使用户可看到不同用药方案或参数调整后的药效变化;提供了广泛的模型库,能解决绝大多数的模型拟合问题,包括药代模型、药效模型、间接响应模型、药代药效联合模型等;用户可用内置的程序语言来自定义模型;使用了动态内存管理技术,可处理大型数据和复杂模型。 ②非房室模型分析(Noncompartmental Analysis):可由血或尿数据计算AUC0-n、AUC0-∞、Cmax等参数;可计算稳态数据的参数;可在半对数图中选择终末消除相或由程序自动选择;三种方法计算AUC;计算任意终点的AUC等。

(2)输入输出管理功能
  包括:①通过了和EXCEL兼容的工作表和工作薄文件来管理输入输出的数据。②数据编辑能力很强大,如:可用公式和函数建立和修改数据、导入导出ASCII和EXCEL文件数据文件、分类合并数据文件、剪切和粘贴等。③使用基于模板的结果输出向导,很容易产生结果报告,这些报告将输入的数据和计算结果用不同的方式显示,并可在WORD或EXCEL中使用。④图表功能形象化地显示数据,可进行编辑修改。⑤单位定义和转换能力,包括指定输出单位、指定给药方案、在数据集内部处理剂量换算问题等。⑥可从基于ODBC (Open Database Connectivity,开放式数据库互连)的数据库中读取或存储数据。

(3)统计功能
  包括:①描述性统计:可对输入输出的数据产生一般的概要性的统计,除了常规的描述性统计量外,还包括几何均数、调和均数、对数的均数和标准差、百分数、可信区间等;另外加权的描述性统计,如均数、标准差及标准误的加权统计量。②ANOVA/GLM模块(专业版和企业版)提供更专业的统计功能:可统计分析来自交叉设计、平行设计甚至非均衡设计的数据;用户可自定义误差条件;生物等效性统计,包括Anderson-Hauck法、Westlake可信限法、经典可信限法、双向单侧t检验等。

(4) "工具箱"( toolbox)功能及帮助功能
  "工具箱"功能提供一些便于药动学研究的工具:①非参数重叠法(Nonparametric Superpositon),用来预测多剂量用药后达到稳态的血药浓度。②半房室模型法(Semi-compartmental Modeling),用来估算给定时间和血浆浓度的效应地点浓度。③交叉试验设计(Crossover Design)等。④Winnonlin提供了广泛的在线帮助(On-Line Help)和指导课(Tutorial Lesson),为用户节省大量的学习和使用软件的时间。

WinNonlin是国外最常用的PK和BA/BE软件
缺点:有些数据需分几次选择多个模型进行比较才能得出最佳的结果。对于一些异常数据的计算结果有错,价格较高,每年收取使用费



3P87(3P97)实用药动学计算程序

3P87/3P97(Practical Pharmacokinetic Program)实用药动学计算程序是中国药理学会数学专业委员会受国家卫生部药品审评办公室的委托组织了五个单位六位专家(张文贵、杨友春、汤仲明、刘昌孝、孙瑞元、余志凌)集体编制的,可处理药动学中各种用药途径的线性和非线性药动学模型,给出有关的药动学参数及各种图表的详细结果,适用于新药开发研制、药动学分析及临床药动学计算。(本章第二节将详细介绍其使用方法)。
3P87(3P97)特点及主要功能有:
① 可处理不同房室数的静脉推注、静脉滴注(包括滴注期和/或滴注后)及非静脉用药(包括有或无滞后时间)的各种线性和非线性药动学模型的时间血浓数据,计算并打印药动学参数,标准误及各种图表。
② 由计算机自动计算,给出可能的房室数及权重系数的计算结果及图表,包括:加权剩余平方和、相关系数、确定系数、Aikake's信息数据(AIC)、拟合优度值、最大绝对误差、最大相对误差、游程检验(Run test)、 F检验、C-T图、lgC-T图、相关图、误差散点图等,供用户选择最优的房室模型,权重和算法。
③ 对多剂量组数据进行批处理及统计分析,给出适合新药审评要求的计算结果及有关图表。
④ 允许用户自定义房室模型、权重系数、计算方法、收敛精度、初始值等,便于药动学的科学研究和分析探讨。
⑤ 自动化程度较高:自动进行线性和非线性房室模型判别;自动按加权残数法计算各线性模型的初值;自动对多剂量组进行分类统计,给出各剂量组药动学参数的均数,标准差及标准误;自动形成可长期保存的标题文件、输入文件和输出文件。
⑥ 3P87提供的模型包括常用的不同房室静脉推注,静脉滴注及非静脉给药的线性和非线性药动学模型,共12种(表14-1),其中模型1~9为一级速率消除的线性房室模型,模型10~12为Michaelis-Menten消除的一房室非线性模型。

3P87/3P97使国内最早、最权威的PK的PK和BA/BE软件
缺点:DOS界面,操作复杂



DAS软件(Drug and Statistics)

DAS 软件中有关药物动力学的模块有:
1) 药代学部分
① 智能化模块 输入或贴入药代学实验数据后自动进行:各种给药方法, 1-3种房室,1-3 种权重的全面分析,并自动进行房室判断,F检验,AIC判断,确定最佳房室数及权重值。算出各种二级药代参数及统计矩参数, 进行C-t及lnC-t的拟合和作图。
② 批处理模块 根据选定的房室数和权重值,进行12-30项数据组的批处理,给出各组的药代学参数的均数,标准差,拟合值及C-t, lnC-t的拟合值并分别作图。
③ 自定义模块 药动学计算中容易出现的"计算的不确定性",即同一个血浓数据,各软件计算结果并不完全相同。不确定的原因多样,如初值对结果影响;步长、精度、迭代次数的影响;数据越不典型,差别越大;房室数越多,差别越大。这就涉及最佳点寻找的计算方法问题,另外也可采用目测法,DAS软件即具有自定义模块功能,可根据相对误差和,绝对误差和最小的原则,也可根据各点总趋势,侧重合理点,或者根据群体数据的消除相斜率及统计学 F 检验差异无统计意义。
④ 非线性药代动力学计算模块 应用米氏动力学(Michaelis-Menten Kinetics)方程,计算Vm(理论最大速率常数)和Km(Michaelis常数)等参数。
⑤ 尿数据的药代动力学模块 包括尿药排泄速率法、亏量法及肾清除率(CLr)的计算等。
⑥ 吸收动力学模块 包括三种方法,Loo-Riegelman法用于二室吸收动力学分析;Wagner-Nelson法计算基本参数;反卷积法包括Recigno-Segre点点法和Benet-Chiang点面法的计算。

2) 生物利用度及等效性检验部分
① 由实测各时间点的血药浓度,直接进行计算。也可应用己算出的AUC,Tmax,Cmax进行批处理计算, 给出每人的生物利用度,等效性检验(双向单侧t检验)。
② 可进行有双交叉,三交叉,四交叉, 双剂量两药的四交叉。也可进行平行设计的生物利用度等效性分析。
③ 可进行平均生物利用度计算,也可进行群体生物利用度或个体生物利用度的计算。
④ 对Tmax可进行Wilcoxon氏非参数法统计分析。

DAS其实就是3P87(3P97)以及NDST的升级版,能够同时给出多种分析结果。最新的版本是2.0。
缺点:模型不够多,对双峰等特殊的药代曲线处理尚不理想。不能进行PPK计算。
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