个体化给药方案设计.ppt

个体化给药方案设计 Design of individualized drug dosage regimes,概述 稳态一点法设计给药方案 半衰期与给药方案设计 平均稳态血药浓度与给药方案设计 稳态血药浓度与给药方案设计 非线性药物动力学给药方案设计 肾功能减退患者给药方案设计 药代动力学与药效学结合制定给药方案 特殊人群,1. 什么是个体化给药方案 给药方案个体化犹如“量体裁衣”，是针对个体病人，通过治疗药物监测，利用临床药物动力学的原理和方法，结合临床实践，制定个体患者的最适给药途径、最佳给药剂型、给药剂量和给药周期，使给药后药物浓度能够维持在“治疗窗口”之内，获得最佳疗效，减少或避免不良反应的产生，提高临床药物使用的安全性和有效性。,一 概述,目前创新药物上市速度加快、层出不尽，药物剂型更是日新月异。据统计，目前国际上现有原料药品约4500余种，并且每年平均增加20-30种。药物品种日益增加，但临床药物治疗水平在某些方面并没有随着药品品种的增加而有较大提高，由于滥用或不合理用药，医药开支日益增大，临床不断出现严重的医疗事故或引起药源性疾病。,2.实现个体化给药的必要性,药物治疗的推荐剂量多系群体平均剂量，事实上，只有少数安全、低毒的药物按照既定的平均剂量给药，能使用药者获得满意的疗效。有些药物给予相同剂量后，往往只有部分患者疗效满意；另外一些患者或因剂量不足疗效不佳，或因药量过大而出现不良反应，甚至引起中毒。,药效和药代 个体差异 种族差异,生理因素(年龄、性别、妊娠、哺乳等),遗传因素(基因变异导致药 动学和药效学遗传多态性),病理因素(各种疾病),环境因素(药物、外源性物质、吸烟、营养、乙醇和气候等),明确诊断,选择药物与给药途径,确定给药方案包括剂量、给药间隔和疗程,实施给药方案,观察临床效果,血药浓度监测（TDM),处理数据、求出动力学参数。必要时，根据新的参数重新确定给药方案,3.个体化给药方案制定步骤,4.实现个体化给药的方法 血药浓度监测（Therapeatic drug monitoring,TDM) 适用于血药浓度与药效相关的药物,治疗药物监测的指征,在临床上并非所有药物都需进行治疗药物监测。对于毒性小且有效治疗浓度范围大的药物，无需进行血药浓度测定。,当药物本身具有快速而简便的效应指标时就可不必进行血药浓度测定。例如，抗高血压药，血压值是快速而简便的药效指标，测定血压下降的程度，就可知道药物作用强弱并能对剂量进行调整。同样，利尿药（以体重为药效指标）、口服抗凝血药（以凝血酶原时间为药效指标）或降血糖药（以血糖为药效指标）等都不需要进行治疗药物监测。,下列情况可进行治疗药物监测,治疗指数低的药物 具有非线性动力学特征的药物 治疗作用与毒性反应难以区分 肝肾心功能不全 合并用药 长时间用药,应用药物动力学设计给药方案必须与临床治疗效果评价相结合。, 药物基因组学 ( Pharmacogenomics),二 稳态一点法设计给药方案,C D=D C,式中D表示原来剂量，D表示调整后剂量，C表示测得的血药浓度，C表示目标浓度。,例：某哮喘病人口服茶碱，每8小时一次，每次100mg， 两天后在服药前采血(谷浓度)，测得血药浓度4.0 g/ml，求该病人的调整剂量？ 解：茶碱的t1/2为7.7小时，两天后已达稳态。茶碱的有效浓度最低值一般为7g/ml，因此设C=8g/ml，原剂量D1003，测得血药浓度C4.0g/ml。代入上式得：,8 D=1003 = 600 mg 4.0,若按每日3次给药，则每次剂量为200mg。即每次剂量由原100mg，调整为每次剂量200mg。,C D=D C,稳态一点法简便易行，抽血次数少，易为病人所接受。但使用上式有一定限定条件，如血药浓度与剂量呈线性关系、药物清除率不随剂量改变而改变等。 但它无法提供精确的药代动力学参数，无法知道病人的血药浓度随时间而改变的量变规律，因此比较粗糙。,三 半衰期与给药方案设计,常用药物按t1/2的长短可分为四大类 超速处置类药物，该类药物的t1/2lh，如青霉素G，阿莫西林，胰岛素等。 快速处置类药物，该类药物的t1/2在l-4h之间，如卡那霉素，庆大霉素，链霉素等。 中速处置类药物，该类药物t1/2在4-8h之间，如磺胺二甲嘧啶，美沙酮，多粘菌素B等。 慢或极慢处置类药物，该类药物 t1/28h，如地高辛，洋地黄毒苷等。,1对于中速处置类药物(t1/2=4-8h) 为迅速达到有效治疗浓度，临床多采用按t1/2 给药(= t1/2)，首次给以负荷剂量的给药方案( 如某些抗生素及磺胺类药物)。 X0*=2X0,单室模型特征药物负荷剂量求算,2t1/2很短的药物 对于t1/2很短的药物，根据药物治疗窗的大小，有两种给药方案可供选择。若该药物治疗窗较宽，可采用适当加大给药剂量，适当延长给药间隔的给药方案，但要使给药间隔末期仍能保持有效血药浓度水平，如青霉素G钠临床给药方案；若治疗窗较窄的药物，可采用静脉滴注给药方案，k0=CsskV。,3t1/2较长的药物 对于t1/2较长的药物，若按t1/2 给药则可能引起血药浓度较大波动，临床多采用适当缩短给药间隔、多次分量给药方案，以减小血药浓度波动性。,根据药物的t1/2设计给药方案比较简单、方便，但必须根据药物的t1/2长短、 t1/2 的变动来调整临床给药方案。对于非线性药物动力学特性的药物，如苯妥英钠、地高辛等，t1/2随给药剂量增加而延长，血药浓度与给药剂量不呈正比关系，为保证其临床用药的安全性和有效性，必须进行药物监测。,影响药物体内半衰期的因素 （l）剂量效应 （2）尿液pH的影响 （3）个体差异 （4）年龄的影响 （5）药物相互作用的影响 （6）生理及疾病因素的影响,四 平均稳态血药浓度与给药方案设计,单室模型药物,双室模型药物,根据平均稳态血药浓度设计临床给药方案，主要是指调整给药剂量或给药周期。,单室模型药物,双室模型药物,五 稳态血药浓度与给药方案设计,1. 药物治疗指数 药物治疗指数是指无不良反应的最大血药浓度与产生治疗效应的最小血药浓度的比值。多次给药应有一个最佳给药周期，以使稳态最大血药浓度与稳态最小血药浓度的比值小于治疗指数，确保临床用药的安全性与有效性。,单室模型多次静脉给药,如果药物治疗指数为2，则其给药周期，不能大于一个t1/2，否则安全性差。,2. 多次静脉注射给药方案设计,t =0,t = ,Cssmax=14.99 ( g/ml),2静脉滴注与静脉注射同时给药方案 t1/2为1.9h的药物，静脉滴注给药要达到稳态血药浓度的95，需长达8h；为克服这一缺点，尽快达到有效治疗目的，临床给药方案设计时，采用静脉注射一定底药量，使其立即达到有效治疗血药浓度，同时静脉滴注给药以维持有效血药浓度水平。,例3 已知某药物t1/2为50h，V为60L，治疗所需血药浓度为0.9-2.8g/ml，临床用药时，给患者静脉注射20mg，同时以20mg/h速度静脉滴注给药，试问滴注后4小时能否达到治疗所需浓度？,3.先静脉注射后静脉滴注给药方案 如果药物t1/2较长，按t1/2给药，则血药浓度波动性较大；临床用药时，可先静脉注射一定底药量，使之立即产生治疗作用，等一段时间后，再静脉滴注给药以维持有效血药浓度水平。,例4 已知某药物t1/2为55h，V为60L，有效治疗血药浓度为0.5mg/L-2.5mg/L，住院病人治疗时，首先静脉注射给药10mg，0.5h后，以10mg/h速度静脉滴注给药，试计算静脉滴注3h，血药浓度是否在治疗所需范围之内？,4.间歇静脉滴注给药方案 在开始静脉滴注给药时，血药浓度逐渐升高，达到治疗要求水平，停止滴注，间隔一定时间，再开始滴注给药，根据临床治疗需要确定给药间歇和滴注速度。,例5 已知某药物 t1/2为2.15 h，V为17.6 L，临床治疗时给患者在0.5h内快速滴注80mg药物，欲维持有效治疗浓度在 1.4 g/ml-8.0 g/ml范围内，试求最佳给药间隔与静脉滴注速度k0。,六 非线性药物动力学给药方案设计,非线性动力学药物，其动力学参数Km和Vm存在较大个体差异。在实际工作中，为保证临床用药的安全性和有效性，给药方案设计关键在于确定每个患者的Km和Vm 。,Km和Vm的直接求算法,例6 一位体重80kg的男性癫痫患者，每日给予300mg治疗，稳态血药浓度8.0mg/L，癫痫症状不能控制，当剂量增大至每日350mg，稳态血药浓度20mg/L，此时出现中枢神经系统副作用。欲达到稳态血药浓度15mg/L，应如何调整剂量？,Km=2.5 mg/L Vm=394 mg/d R=337.5 mg/d,七 肾功能减退患者给药方案设计,1.根据患者药物清除率和消除速度常数设计给药方案,总清除率,非肾清除率,肾清除率,肌酐清除率,肾功能减退患者,肌酐清除率（Clcr）反映肾功能 成年男性Clcr 肾功能正常 100120ml/min 肾功能轻度减退 5080 ml/min 肾功能中度减退 1050 ml/min 严重减退 10 ml/min,给药周期不变,给药剂量不变,2.Wagner法 1975年Wagner通过大量统计学研究，建立了肌酐清除率与肾功能减退患者药物消除速度常数之间的线性关系。该方法的优点是能够从患者的肌酐清除率直接计算药物消除速度常数，使用方便，准确。 k(r) =a+bClr 式中k(r)为患者的药物消除速度常数，a为该药物非肾消除速度常数，b为比例常数，Clr为患者的肌酐清除率。,例7 庆大霉素常用剂量为80mg，给药间隔为8 h，若测得患者Clr为40ml/min时，如何调整该患者的给药剂量？,X0( r )=8013.2/30=35.2(mg),k( r ) =a+bClr,查表得庆大霉素 a=2，b=0.28，k= 30h-1 k病 =2+0.2840=13.2h-1,八 药代动力学与药效学结合（PK/PD)制定给药方案,抗生素药动学/药效学相关性模式图,血药浓度,0,0 12 24,1,10,Cmax,Cmax/MIC,AUC/MIC,MIC,TMIC,PAE,时间（h）,根据抗生素药动学/药效学特征，可将抗生素分为浓度依赖性抗生素和时间依赖性抗生素。,浓度依赖性抗生素,氨基糖苷类、氟喹诺酮类、甲硝唑、两性霉素B等。,Cmax/MIC与临床疗效呈正相关。 在日剂量不变的情况下，单次给药可以获得比多次给药更高的Cmax，使Cmax/MIC比值增大，从而明显提高抗菌活性和临床疗效。 但应注意Cmax不得超过最低毒性剂量。,时间依赖性抗生素,-内酰胺类、大环内酯类、甲氧苄啶/磺胺甲恶唑。,当血药浓度为4MIC时，杀菌效应便达到了饱和的程度，再继续增加血药浓度，其杀菌效应不会再增加。临床疗效取决于血中抗生素浓度大于MIC的持续时间。 -内酰胺类抗生素临床上宜采用持续静脉滴注或1日多次给药方案，以达到最佳疗效。,不是所有-内酰胺类抗生素都需要通过增加给药次数来提高临床疗效 半衰期较长的-内酰胺类抗生素，增加给药次数并不增加疗效，如头孢曲松半衰期为8.5 h，12-24 h给药1次就能持续维持血浆药物浓度而不降低疗效。,碳青霉烯类抗生素中的亚胺培南、美洛培南等对繁殖期和静止期细菌均有强大杀菌活性，又显示较长的PAE，因此临床应用该类药物时可适当延长药物给药间隔时间采取每日1-2次的给药方案。,老年人用药,老年人的生理、生化特点 老年人的药动学特点 老年人的药效学特点 老年人的用药原则,一 为何要重视老年人用药,1 社会人口老年化加剧 2 老年人用药机会多 上海市药品不良反应监测中心正在进行的一项“上海市中老年人群药物流行病学研究”显示，上海市54的中老年人（50岁以上）患有各种慢性疾病，每个月有58的中老年人会看病，每年有91的中老年人会服用药物，每个月会有78的中老年人会服用药物。,3 药物不良反应随年龄而增加 另据报道，在住院患者中，年龄高于80岁的老年人不良反应发生率为25，4l-50岁为11.8，10-30岁仅3。可见 “药害” 已成为危害老年人健康生活的一大问题，重视老年人群的安全用药是非常有必要的。,二 老年人的生理、生化特点,神经系统：脑萎缩；脑循环血管阻力增加，大脑血流量下降；神经传导速度减慢，调节能力下降。 内分泌系统：内分泌腺体重量减轻，激素分泌减少，激素受体减少。 心血管系统：脂肪与结缔组织增加，心搏出量与心输出量降低。 消化系统：胃黏膜萎缩，胃肠运动减弱，胃肠道和肝血流量减少，肝重量及肝微粒体代谢酶活性降低。,呼吸系统：肺泡膜变薄，肺小血管硬化，肺毛细血流量减少，弥散能力降低。肺组织弹性下降、呼吸肌肌力下降等。对CO2的敏感性下降。 泌尿系统：肾血流量、肾小球滤过率、肾小管排泄和重吸收功能均下降，致肌酐清除率降低。 免疫系统：细胞免疫功能降低，T细胞调控网络失去平衡。B细胞变化不明显，血清抗体总量无变化，但抗体类型分布异常，如IgA、IgG增加，IgM减少。血清中自身抗体增高。 其他：肌肉与体液减少，脂肪组织增加。,三 老年人用药特点,用药机会多、种类多、疗程长 在工业化国家，65岁以上老年人的药品消耗量占总人群药品消耗量的1/41/2。英国医疗保健的药物开支，30%用于老年人，75岁以上的人中有3/4是常规用药者，其中2/3的人每天用药13种，1/3的人每天用药46种。 主观选择药物的要求高，用药依从性差 个体差异大 缺乏按生理年龄分组的标准，也不可能像婴幼儿那样有各种年龄或体重折算用药剂量的公式。 不良反应发生率高,四 老年人的药动学特点,（1）消化道 1）胃液pH升高 2）血流量减少 吸收减少，首过效应减弱，生物利用度改变 3）胃排空、肠蠕动减弱 吸收速率减慢，tmax延长， Cmax减小,1 吸收,吸收速率减小，主动吸收减少，被动吸收不变。 被动转运吸收药物的影响不大，对主动转运的药物如半乳糖、葡萄糖、维生素B1、B2、铁、钙等吸收量明显减少。 （2）皮肤、皮下、肌肉等 血流量减少 吸收速率减慢,4）粘膜萎缩,（1）机体成分的改变 1） 水分减少约15% 2） 脂肪组织增多 水溶性药物V减少；脂溶性药物V增大。 水溶性药物如乙醇、安替比林、对乙酰氨基酚、吗啡、醋丁洛尔等的分布容积则随年龄的增加而减少。,2 分布,血浆蛋白结合率降低：华法林、苯妥英钠、保泰松、水杨酸、茶碱、丙戊酸钠、甲苯磺丁脲、地西泮等。 蛋白结合率升高：氯丙嗪、丙吡胺、利多卡因、普萘洛尔等。 蛋白结合率无明显改变：奎尼丁、苯巴比妥、磺胺嘧啶、呋噻米、布洛芬、奥沙西泮等。,（2）药物与血浆蛋白结合的变化,第一相代谢减弱 半衰期显著延长，血药浓度升高。 地西泮t1/2为20h延长至90h，其不良反应发生率从1.9%上升为7.1%39%。 肝微粒体酶在老年人不易受药物诱导，长期应用苯巴比妥、安替比林、对乙酰氨基酚、保泰松、吲哚美辛、氨茶碱、三环类抗抑郁药等药物较少发生耐受性。,3 代谢,第二相代谢不变,4 排泄 血流量，肾单位数量及功能均降低 故老年人应用肾排泄药物时，必须相应减少用量或延长给药间隔。,五 老年人的药效学特点,（1）中枢神经系统的变化对药效学的影响 老年人中枢胆碱能神经功能障碍，学习和记忆力均减退。 老年人对中枢抑制药物的反应性有变化，中枢抑制作用较明显： 巴比妥类在老年人可引起精神症状；氯丙嗪常可引起较强的中枢抑制效应，三环类抗抑郁药可引起精神错乱，利血平、可的松可能引起精神抑郁、自杀倾向等，对地西泮等敏感， 易发生“宿醉” 。 氨基苷类抗生素、依他尼酸（利尿酸）、灭酸类解热镇痛药在老人易致听力损害甚至耳聋。,（2）心血管系统的变化对药效学的影响 -受体反应性改变：心脏对各种刺激的反应明显下降 正性变率作用敏感性降低 负性变率作用也减弱 原因不明，目前的研究结构矛盾，故老年人应用受体激动药或阻断药的剂量必须因人而异。 压力感受器反应障碍：血压调节功能不全 老年人对降压药的耐受性较差，易产生体位性低血压； 对升压药的反应也较强。 地高辛 肾清除率降低，敏感性增高，毒性反应如恶心、低血钾症及心律失常较多见，因此，给药方案应相应调整并个体化。,（3）内分泌系统的变化对药效学的影响 激素水平改变，受体数量也改变。 老年人糖皮质激素对葡萄糖代谢的抑制作用较成年人可降低35倍。老年人耐受胰岛素及葡萄糖的能力均下降，易发生低血糖昏迷。 老年人性激素分泌减少可出现各种不适症状甚至引发疾病，适当补充性激素具有缓解作用。,（4）免疫系统的变化对药效学的影响 免疫效应细胞减少及T细胞应答缺陷，体液免疫也下降。 老年人易患严重感染性疾患。 自身免疫抗体出现的频率增高，免疫性疾患、肿瘤等较为常见。另外，老年人药物变态反应发生率并未因免疫功能下降而降低，特别是骨髓抑制、过敏性肝炎、间质性肾炎及红斑性狼疮等反应的发生率与年轻人无明显差异。,（5）其他方面的变化对药效学的影响 肝功能不全时，主要在肝灭活的药物毒性增加 如氯霉素、四环素、红霉素 肾功能不全时，主要在肾灭活的药物毒性增加 如氨基苷类抗生素 对抗凝血药敏感 可能与凝血因子合成不足有关，也可能与受体对药物的敏感性增高有关。一般剂量下即有可能引起持久性血凝障碍。 机体水分含量减少，脂肪组织增多，老年人对作用较强的利尿药或泻药易致失水、失盐、失钾，严重时可发生休克。 机制不清： 基因表达、转录和翻译过程都普遍下降,1 药物选择 （1）明确指征 严格掌握药物指征，一定要对症下药，切忌滥用药物。 对一些老年慢性病患者，应尽量不用或少用药物，多用其他疗法，如针灸、推拿、按摩、理疗及锻炼与饮食相结合等方法。 （2）减少药物种类，恰当选择药物及剂型 必须用药时，应选择那些效高毒低、副作用小、安全性大的药物。而且用药品种要少，非不得已尽可能避免多种药物联合应用。 使用5种以下药物时不良反应发生率为4.2%，合用610种时发生率为10%，1115种时为28%，1620种时高达54%。,六 老年人的用药原则,2 给药方案应个体化，必要时应TDM 小剂量开始，逐步增加至最佳剂量 根据我国药典规定，60岁以上的老年人，其用药量相当于成人用药量的3/4，不可自行增加用药剂量。80岁以上，只能给予成人量的1/2。,病例 老人慎用氨茶碱,一70岁的老人因胸闷、呼吸困难来到医院，经医生检查，诊断为支气管哮喘。根据病情，医生给他用25葡萄糖20毫升、氨茶碱0.25克2毫升缓慢静脉注射，试图止喘。可是，用药后不到2分钟，病人即出现烦躁、呕吐、心律紊乱、血压骤降，病人当即倒地死亡。 家属认为，因静推氨茶碱不当导致心衰死亡。 静脉推注每次0.250.5克，用25葡萄糖溶液2040毫升稀释后缓慢注射，注射时间不应少于15分钟，注射后还应注意观察1530分钟才能离开。,3 恰当联合用药 药物不良反应发生率随用药种类增加而增加。 联合用药应保持警惕，在高血压等心血管疾病及肝肾功能不全时尤应注意。 疗程不宜过长，长期用药应定期随访 减少和控制应用补养药,补充：老年人慎用药,（1）抗生素 链霉素、士霉素、卡那霉素、多粘菌素、庆大霉素、万古霉素等，对肾功能有轻度损害。 磺胺类药物、氯霉素、利福平、洁霉素、氯洁霉素、两性霉素B、抗肿瘤抗生素等，会对肝脏有损害； 链霉素类药物对第八对脑神经有损害作用，会引起耳聋、头昏等副作用，老年人应避免使用。 用对肝、肾有轻度损害的抗生素，给药时间可延长，剂量可适当减少。 （2）洋地黄类药物 治疗老年心衰病人时，半衰期延长，肾排出量减少，用量应适当减小。 心脏病人对洋地黄类药物敏感，易发生疲乏、恶心、呕吐、视力障碍、幻觉等中毒症状，所以使用时必须谨慎，最好选择吸收快、作用快、排泄快的地高辛片剂。,（3）降压药 治疗老年高血压，不要使血压下降过快过低，否则会导致脑中风和心肌梗塞； 甲基多巴和可乐宁会引起困倦和抑郁等精神症状，突然停药会出现严重的反跳性高血压；利血平会导致抑郁症，一般不主张老人使用这些药物。 （4）催眠药 巴比妥类药物会导致老人轻度不安甚至明显的精神症状；安定的半衰期随年龄延长，20岁时是20小时，80岁时延长至90小时，易在体内蓄积。老年人不加限制地服用安眠药，会发生动脉硬化性痴呆、智力障碍等。应短期减量服用，而且服用期间不得吸烟喝酒，否则会加重毒副作用。,（5）噻嗪类药物 如奋乃静、氯丙嗪等引起老年人锥体外系副作用，还可能引起体位性低血压，并干扰体温调节系统。 三环类抗忧郁症药，如多虑平、丙咪嗪等，易对老年人产生心律紊乱，尿潴留、体位性低血压及癫痫发作等副作用。 （6）抗凝剂 老年人对抗凝剂的作用比较敏感，易引起出血。 消炎痛会引起心律紊乱，胃肠道出血、腹泻等。 羟基保夫松能引起贫血。,（7）麻醉药 度冷丁、可待因、吗啡等麻醉药对老年人会产生危险的呼吸抑制、昏迷等中毒现象，老年人必须慎用麻醉药，必须用时，一定要掌握剂量，不要超过成人剂量的2/3为宜。 （8）-受体阴断剂 如心得安，在用于老年人时，毒副作用发生率比较高，应适当减量或延长间隔时间，如改1日3次为1日2次等；疾病稳定后，必须逐渐减量直至完全停用。,（9）老人应慎用麻黄、甘草和大黄 麻黄有中枢和交感N兴奋作用，易致老人失眠、血压升高、心绞痛，老年男性还易引起尿潴留。 甘草易引起假性醛固酮增多症，出现血压升高、浮肿、血清钾降低等，而加剧高血压症状。高血压时，服用利尿剂可使血清钾降低，与甘草方剂并用时要注意。 大黄是实证泻下药，老人虚证为多，故要减少使用率。,孕妇的药物动力学变化,一 母体药物动力学的变化 1药物的吸收胃排空延长，肠蠕动下降，胃酸分泌减少，影响吸收。 2药物的分布血容量增加，药物峰浓度下降，消除加快，稳态浓度降低。 3药物与血浆蛋白结合血浆白蛋白浓度降低，蛋白结合位点被内源性皮质激素和胎盘激素占据，血浆蛋白结合降低，游离药物浓度升高。,4药物的代谢 （1）肝脏药物代谢：一些药物（如苯妥英钠）的代谢加快，其他药物（如茶碱和咖啡因）代谢降低。 （2）胎儿-胎盘药物代谢：胎盘和胎儿均能代谢药物，胎儿循环(脐静脉)直接到达心脏和脑，药物在胎儿体内代谢较慢，疗效增加，