Линейная IV PK-модель: bolus, infusion и repeated dosing; central/peripheral concentration curves, terminal half-life, AUC, Cmax/Cmin, loading dose и maintenance rate.
Это учебная linear IV PK model. Она не учитывает absorption, saturable metabolism, protein binding, organ-specific physiology и patient variability.
Графики
О модели
Симулятор реализует линейную intravenous pharmacokinetic compartment model. В режиме 1-compartment препарат попадает в central volume V_c, concentration равна C=A_c/V_c, а clearance удаляет препарат со скоростью CL·C. В режиме 2-compartment peripheral amount A_p обменивается с central compartment через intercompartmental clearance Q, что даёт distribution phase и более медленную terminal elimination phase. Dosing input может быть single IV bolus, zero-order infusion или repeated doses каждые τ часов. Графики показывают central concentration, optional peripheral concentration, target concentration и timing input. Readouts выводят terminal half-life, trapezoidal AUC, Cmax и late Cmin, simple loading-dose estimate, maintenance infusion rate для выбранного target и процент времени above target.
Для кого: Студенты pharmacology, biomedical engineering, physiology и clinical sciences, изучающие dose-concentration-time relationships и compartment models.
Ключевые понятия
Фармакокинетика
Compartment model
Bolus dose
Infusion
Clearance
Volume of distribution
Half-life
AUC
Loading dose
Как это работает
IV PK model: C=A_c/V_c, clearance удаляет drug из central compartment, а в 2-compartment режиме Q обменивает amount с peripheral compartment. Bolus/infusion/repeated dosing дают C(t), AUC, t1/2, Cmax/Cmin, loading dose ≈ target×Vd и maintenance rate ≈ target×CL.
Основные формулы
dA_c/dt = R_in − (CL/V_c)A_c − (Q/V_c)A_c + (Q/V_p)A_p, dA_p/dt = (Q/V_c)A_c − (Q/V_p)A_p, C = A_c/V_c. For one compartment set Q = 0.
Часто задаваемые вопросы
Почему 2-compartment кривая часто падает в две фазы?
После IV dose препарат сначала распределяется из central compartment в peripheral tissues, поэтому central concentration падает быстро. Позже compartments приближаются к равновесию, а terminal slope в основном отражает elimination plus redistribution.
Что здесь означает loading dose?
Readout loading dose — это target concentration, умноженная на apparent volume of distribution. Это первичная оценка для быстрого выхода к target; реальные дозы зависят от безопасности, bioavailability, distribution kinetics и therapeutic window.
Какие ограничения у модели?
Модель предполагает linear IV pharmacokinetics с постоянными volumes и clearance. Она не учитывает absorption, saturable metabolism, protein binding, renal/hepatic physiology, active metabolites и patient variability.