非房室分析#

利用软件内的 “非房室分析” 功能,即可便捷地对药动学数据进行非房室分析(noncompartmental analysis,NCA)。

NCA 是一种利用统计矩原理(statistical moment theory)的药动学数据分析方法。通过非房室分析,可以计算得到药物浓度对于时间的曲线下面积(area under curve,AUC)、药物清除率、半衰期、表观分布容积等药理学重要参数。从中可以获知药物的药动学特征,也可以将这些参数计算结果用于进一步的分析(如生物等效性分析)。

数据映射关系#

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图 280 非房室分析数据映射示意图#

  • 索引 (必选项,多选):数据的索引。用于识别个体数据,拥有同样索引值组合的数据将被视为来源于同一个个体。

  • 时间 (必选项,单选):血药浓度观测时间。

  • 浓度 (必选项,单选):血药浓度观测值。

  • 保留 (可选项,多选):需要在 个体参数结果表格 中保留的数据。若一个个体数据中存在多个保留值,将仅保留第一个出现的值。

分析选项#

给药方式#

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图 281 给药方式选项示意图#

  • 途径:给药途径。不同的给药途径将影响参数结果与 剂量数据(血管内滴注给药需要提供滴注时长)。可选项为 血管内推注血管内滴注血管外给药。默认选项为 血管内推注

数据单位#

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图 282 数据单位选项示意图#

  • 时间:血药浓度观测时间的单位。默认值读取自输入或链接的数据。

  • 浓度:血药浓度观测值的单位。默认值读取自输入或链接的数据。

  • 剂量:给药剂量的单位。默认值读取自输入或链接的数据。

备注

若输入或链接的数据中映射为 时间浓度给药剂量 的数据列存在单位且与此处设置的单位不一致,则将以此处设置的单位为准,将原数据中的单位转换为此处的单位。

例如,原数据中血药浓度单位为 mg/mL、观测值为 200;随后在 “数据单位” 中填写 “浓度” 单位为 mg/L,则在实际分析中的血药浓度观测值为 0.2 mg/L

计算选项#

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图 283 计算选项示意图#

  • 计算方法:计算 AUC 的方法。可选项为 线性梯形法对数梯形法上升段线性下降段梯形法。默认选项为 线性梯形法

  • 强制外推:是否启用强制外推。对于稀疏采样数据,勾选此选项可使计算 Lambda Z 所需的尾点数量从至少 3 个降为 2 个。默认不勾选。

参考文献

若勾选 “强制外推” 选项,则峰浓度(Cmax)也将被用于 Lambda Z 计算,从而减少了所需的尾点数量。

详情可参考:ncappc 中的 force_extrapolate 参数。

附加选项#

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图 284 附加选项示意图#

  • 计算区域 AUC:是否需要计算区域 AUC。勾选后需要填写 区域数据。默认不勾选。

  • 选择自定义尾点范围:是否自定义选择用于计算 Lambda Z 的尾点,包括起始时间、终止时间及需要排除的观测点。勾选后需要填写 尾点数据。默认不勾选。

剂量数据#

数据映射关系#

../_images/basic-nca-dose-mapping.png

图 285 剂量数据映射关系示意图#

  • 索引 (可选项,多选):数据的索引。若此列为空,则给药方案将应用于所有个体。若此列非空,则给药方案将应用于所有拥有相同索引值的个体。在手动输入时,此列一般由 自动生成功能 生成。

  • 给药时间 (必选项,单选):给药的时间。

  • 给药剂量 (必选项,单选):每次给药的剂量。

  • 滴注时长 (必选项,单选):血管内滴注给药的滴注总时长。仅当 “途径” 选择 血管内滴注 时才出现此映射关系。

  • 稳态给药间隔 (可选项,单选):稳态数据的给药间隔。若此列数据均为空,则视为非稳态数据;若此列数据不为空,则视为稳态数据,将影响参数计算结果。

自动生成功能#

在手动输入给药数据时,可使用此功能快速生成个体给药方案表格。

../_images/basic-nca-dose-rebuild.png

图 286 自动生成功能示意图#

  • 数据分层:在此选项中,可选择所有在血药浓度数据中被映射为 索引 的数据列。点击窗口内的 “确定” 按钮后,将为此处所选数据列内索引值的所有排列组合生成给药方案表格。效果如 图 287 所示。

../_images/basic-nca-dose-rebuild-example.png

图 287 自动生成效果示意图#

区域数据#

数据映射关系#

../_images/basic-nca-area-mapping.png

图 288 区域数据映射关系示意图#

  • 索引 (可选项,多选):数据的索引。若此列为空,将对所有个体计算指定区域的 AUC。若此列非空,则对拥有相同索引值的个体计算指定的区域 AUC。在手动输入时,此列一般由 自动生成功能 生成。

  • 区域标签 (必选项,单选):被计算区域的名称,将反映在 个体参数结果表格 内。默认值为 AUC_1

  • 起始时间 (必选项,单选):区域起始的时间。

  • 终止时间 (必选项,单选):区域终止的时间。

自动生成功能#

在手动输入区域数据时,可使用此功能快速生成多个需要计算的区域。

../_images/basic-nca-area-rebuild.png

图 289 自动生成功能示意图#

  • 数据分层:在此选项中,可选择所有在血药浓度数据中被映射为 索引 的数据列。点击窗口内的 “确定” 按钮后,将为所选数据列内索引值的所有排列组合生成指定数量的区域。效果如 图 290 所示。

  • 区域数量:需要为每个索引值排列组合生成的区域数量。默认值为 1

../_images/basic-nca-area-rebuild-example.png

图 290 自动生成效果示意图#

尾点数据#

我们提供两种选择尾点数据的方法,分别为 “图像选点”“快捷输入” 模式。在 “图像选点” 模式中可使用鼠标操作对数药时曲线图来可视化地选取尾点范围;在 “快捷输入” 模式中可以表格形式输入尾点范围。

在两种模式中,都可以点击数据上方的 “重置” 按钮 重置尾点按钮 来清空已选择的尾点或已输入的数据。

图像选点#

此模式中,可在各个体的对数药时曲线图中选择尾点范围或排除某尾点,操作方法如下:

  • 鼠标点击某数据点,即可排除此点(如 图 291 所示)。排除的点将不会用于 Lambda Z 计算。

../_images/basic-nca-tail-exclude.png

图 291 排除尾点示意图#

  • 鼠标在画布内拖拽,可选择一个时间范围用于计算尾点。将仅使用其中的数据点来计算 Lambda Z。此时间范围内的点将被标记为绿色(如 图 292 所示)。

../_images/basic-nca-tail-area.png

图 292 拖拽选择尾点范围及被选中的数据点示意图#

快捷输入#

数据映射关系#

  • 索引:此列的数据由程序自动生成,数据值为血药浓度数据中各索引值的排列组合,用于指代各个体。

  • 起始时间:用于计算 Lambda Z 的尾点时间范围的起始时间。将仅使用与 “终止时间” 数据围成的时间范围内的数据点来计算 Lambda Z。

  • 终止时间:用于计算 Lambda Z 的尾点时间范围的终止时间。

  • 排除时间:需要排除的时间点。排除的点将不会用于 Lambda Z 计算。如果有多个需要排除的时间点,使用分号 ; 隔开,例如:24.5;48.5;72

分析结果#

分析选项#

本次分析所使用的选项设置。示例可见 图 293

../_images/basic-nca-result-options.png

图 293 分析选项表格示意图#

参数总结#

关键参数的描述性统计表格,包含均值、标准差、中位数等。示例可见 图 294

../_images/basic-nca-result-param-summary.png

图 294 参数总结表格示意图#

个体参数#

各个体的参数计算结果,包括 AUC 相关参数、生理参数(清除率与表观分布容积等)及 Lambda Z 相关计算情况等。示例可见 图 295
详细的参数含义及计算方法可参考 个体参数含义对照表

../_images/basic-nca-result-ind-param.png

图 295 个体参数表格示意图#

尾点选择#

由用户自定义或系统自动选择的尾点范围情况。示例可见 图 296

../_images/basic-nca-result-tail.png

图 296 尾点选择表格示意图#

药时曲线图#

各个体的血药浓度-时间曲线图。示例可见 图 297

../_images/basic-nca-result-conc-plot.png

图 297 药时曲线图示意图#

运行日志#

非房室分析的运行日志,包含软件版本、各步骤运行时间、运行成功与否等信息。示例可见 图 298

../_images/basic-nca-result-log.png

图 298 运行日志示意图#

个体参数含义对照表#

参数

含义

AUClast

从给药时刻至最后可测量血药浓度对应的观测时间(Tlast)的血药浓度-时间曲线下面积(area under curve,AUC)。

AUClast_D

\(\frac{AUClast}{Dose}\)
其中 Dose 为给药剂量,下同。

AUCall

从给药时刻至最后观测时间的 AUC。
当最后观测时间对应的血药浓度为 0 或负数时,AUCallAUClast 的值将有所不同

AUCINF_obs

根据最后可测量血药浓度(Clast)外推而来的从给药时刻至正无穷时间的 AUC。
公式为 \(AUClast + \frac{Clast\_obs}{Lambda Z}\)

AUCINF_D_obs

\(\frac{AUCINF\_obs}{Dose}\)

AUC_pExtrap_obs

Tlast 外推至正无穷时间得到的 AUC 在 AUCINF_obs 中所占的百分比。

AUC_pBack_Ext_obs

由首个观测时间向前外推至给药时刻得到的 AUC 在 AUCINF_obs 中所占的百分比。
仅在血管内推注给药时计算此参数。

AUCINF_pred

根据预测的最后可测量血药浓度(Clast_pred)外推而来的从给药时刻至正无穷时间的 AUC。
公式为 \(AUClast + \frac{Clast\_pred}{Lambda Z}\)

AUCINF_D_pred

\(\frac{AUCINF\_D\_pred}{Dose}\)

AUC_pExtrap_pred

Tlast 外推至正无穷时间得到的 AUC 在 AUCINF_pred 中所占的百分比。

AUC_pBack_Ext_pred

由首个观测时间向前外推至给药时刻得到的 AUC 在 AUCINF_pred 中所占的百分比。
仅在血管内推注给药时计算此参数。

Cmax

峰浓度(最大观测血药浓度)。

Cmax_D

\(\frac{Cmax}{Dose}\)

C0

给药时刻的初始血药浓度。
仅在血管内推注给药时计算此参数。

Clast

最后的可测量血药浓度(即最后一个为正数的血药浓度观测值)。

Clast_pred

Tlast 时的预测血药浓度。
公式为 \(exp(lambda\_z\_intercept - {Lambda Z} \times t)\)

HL_Lambda_z

末端消除相半衰期。
公式为 \(\frac{ln(2)}{Lambda Z}\)

Tlag

吸收延迟。
仅在血管外给药时计算此参数。

Tmax

达峰时间(峰浓度对应的观测时间)。

Tlast

最后可测量血药浓度(Clast)对应的观测时间。

Vz_obs / Vz_F_obs

AUCINF_obs 计算的表观分布容积(volume of distribution)。
公式为 \(\frac{Dose}{Lambda Z \times AUCINF\_obs}\)

Cl_obs / Cl_F_obs

AUCINF_obs 计算的清除率(clearance)。
公式为 \(\frac{Dose}{AUCINF\_obs}\)

Vz_pred / Vz_F_pred

AUCINF_pred 计算的表观分布容积。
公式为 \(\frac{Dose}{Lambda Z \times AUCINF\_pred}\)

Cl_pred / Cl_F_pred

AUCINF_pred 计算的清除率。
公式为 \(\frac{Dose}{AUCINF\_pred}\)

Vss_obs

MRTINF_obs 计算的稳态表观分布容积(volume of distribution at steady-state)。
公式为 \(MRTINF\_obs \times Cl\_obs\)
对于稳态数据,公式为 \(MRTINF\_obs \times Clss\)

Vss_pred

MRTINF_pred 计算的稳态表观分布容积。
公式为 \(MRTINF\_pred \times Cl\_pred\)
对于稳态数据,公式为 \(MRTINF\_pred \times Clss\)

AUMClast

从给药时刻至 Tlast 的一阶矩曲线下面积(area under the moment curve,AUMC)。

AUMCINF_obs

根据 Clast 外推而来的从给药时刻至正无穷时间的 AUMC。
公式为 \(AUMClast + \frac{Tlast \times Clast}{Lambda Z} + \frac{Clast}{{Lambda Z}^2}\)

AUMC_pExtrap_obs

Tlast 外推至正无穷时间得到的 AUMC 在 AUMCINF_obs 中所占的百分比。

AUMCINF_pred

根据 Clast_pred 外推而来的从给药时刻至正无穷时间的 AUMC。
公式为 \(AUMClast + \frac{Tlast \times Clast\_pred}{Lambda Z} + \frac{Clast\_pred}{{Lambda Z}^2}\)

AUMC_pExtrap_pred

Tlast 外推至正无穷时间得到的 AUMC 在 AUMCINF_pred 中所占的百分比。

MRTlast

从给药时刻至 Tlast 的平均滞留时间(mean residence time,MRT),
公式为 \(\frac{AUMClast}{AUClast}\)
若为血管内滴注给药,公式为 \(\frac{AUMClast}{AUClast} - \frac{Duration}{2}\)
其中 Duration 为滴注时长,下同。

MRTINF_obs

从给药时刻外推至正无穷时间的 MRT,公式为 \(\frac{AUMCINF\_obs}{AUCINF\_obs}\)
若为血管内滴注给药,公式为 \(\frac{AUMCINF\_obs}{AUCINF\_obs} - \frac{Duration}{2}\)

MRTINF_pred

从给药时刻外推至正无穷时间的 MRT,公式为 \(\frac{AUMCINF\_pred}{AUCINF\_pred}\)
若为血管内滴注给药,公式为 \(\frac{AUMCINF\_pred}{AUCINF\_pred} - \frac{Duration}{2}\)

Lambda_z

对数血药浓度-时间曲线末端消除相回归线的斜率。

No_points_lambda_z

计算 Lambda Z 时所使用的观测点数量。

Lambda_z_intercept

对数血药浓度-时间曲线末端消除相回归线的截距。

Lambda_z_lower

计算 Lambda Z 时所使用的观测点中最小的观测时间。

Lambda_z_upper

计算 Lambda Z 时所使用的观测点中最大的观测时间。

Span

\(\frac{Lambda\_z\_upper - Lambda\_z\_lower}{HL\_Lambda\_z}\)

Rsq

确定系数(coefficient of determination),一般也被记作 \(R^2\) 或 R 方。用于评判末端消除相的线性回归结果。

Rsq_adjusted

调整 R 方。使用的样本量个数为计算 Lambda Z 时所使用的观测点数量。

Corr_XY

时间与对数血药浓度的相关系数(correlation coefficient)。
仅针对计算 Lambda Z 时所使用的观测点。

以下为稳态给药相关参数:

参数

含义

Accumulation_Index

蓄积指数。
公式为 \(\frac{1}{1 - exp(-LambdaZ \times Tau)}\)
其中 Tau 为稳态给药间隔,下同。

pFluctuation_Tau

\(\frac{Cmax - Ctau}{Cavg} \times 100\%\)

pFluctuation

\(\frac{Cmax - Cmin}{Cavg} \times 100\%\)

Cavg

平均血药浓度,公式为 \(\frac{AUC\_TAU}{Tau}\)

AUC_TAU

给药时刻至给药 + Tau 时刻的 AUC。

AUC_TAU_D

\(\frac{AUC\_TAU}{Dose}\)

AUC_TAU_pExtrap

Tlast 外推至给药 + Tau 时刻得到的 AUC 在 AUC_TAU 中所占的百分比。

Ctau

给药 + Tau 时刻的血药浓度。

Cmin

谷浓度(最小观测血药浓度,仅考虑给药时刻至给药 + Tau 时刻中的观测点)。

Swing_Tau

\(\frac{Cmax - Cmin}{Ctau}\)

Swing

\(\frac{Cmax - Cmin}{Cmin}\)

Tmin

谷浓度对应的观测时间。

Vz / Vz_F

表观分布容积。
公式为 \(\frac{Dose}{LambdaZ \times AUC\_TAU}\)

CLss / CLss_F

清除率。
公式为 \(\frac{Dose}{AUC\_TAU}\)

AUMC_TAU

给药时刻至给药 + Tau 时刻的 AUMC。