基于Excel的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)分析程序――PKSlover 1.0的編寫(xiě)和驗(yàn)證_第1頁(yè)
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1、基于Excel的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)步伐PKSlover 1.0的編寫(xiě)和驗(yàn)證【關(guān)鍵詞】藥動(dòng)學(xué);,數(shù)據(jù)闡發(fā);,Exel;,PKSlver,1.0,摘要:目的:編寫(xiě)并驗(yàn)證基于Exel的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)通用步伐。要領(lǐng):利用Exel的內(nèi)置函數(shù)、籌劃求解東西和VBA語(yǔ)言體例包羅靜注1房室、靜注2房室、靜注3房室、非脈管1室、非脈管1室偶然滯、非脈管2室、非脈管2室偶然滯、非房室模子闡發(fā)、生物等效性闡發(fā)以及緩控釋制劑體表里相干闡發(fā)共10個(gè)藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)模塊,結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)比擬利用該步伐以及3P87和inNnlin軟件處置懲罰得到的結(jié)果。結(jié)果:樂(lè)成體例簡(jiǎn)明藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰步伐PKSlver1.0,該步伐與3P87和

2、inNnlin軟件比擬,全部藥動(dòng)學(xué)參數(shù)求算結(jié)果和模子選擇判據(jù)結(jié)果根本同等。結(jié)論:該步伐可參考用于常見(jiàn)藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā),更多的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)模塊尚待進(jìn)一步開(kāi)拓。關(guān)鍵詞:藥動(dòng)學(xué);數(shù)據(jù)闡發(fā);Exel;PKSlver1.0如今在藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰方面有許多專業(yè)軟件可供選擇,如利用最為普及的inNnlin和3P87/97步伐等,利用這些成效強(qiáng)盛的專業(yè)軟件,縱然是通例的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰,也要舉行龐大的操縱,而大部分新藥研究部分的科研職員每每畏懼于學(xué)習(xí)專業(yè)軟件的操縱和設(shè)置。Exel是利用最為普及的統(tǒng)計(jì)軟件,具有界面明了、操縱便利的長(zhǎng)處,本研究在充實(shí)開(kāi)掘Exel的VBA編程語(yǔ)言的底子上,完全以Exel為平臺(tái),

3、體例了藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)步伐PKSlver1.0。同時(shí),參照國(guó)表里權(quán)力巨子藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰步伐的結(jié)果,對(duì)本步伐的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)盤(pán)算本領(lǐng)舉行了評(píng)價(jià),步伐操縱極其簡(jiǎn)樸。步伐的體例擴(kuò)展了Exel在藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰中的應(yīng)用,對(duì)付擴(kuò)大藥動(dòng)學(xué)底子理論的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,進(jìn)步下層藥動(dòng)學(xué)研究程度具有必然的參考意義。PKSlver1.0步伐如今共包羅10個(gè)模塊,別離為靜注1室、靜注2室、靜注3室、非脈管1室、非脈管1室偶然滯、非脈管2室、非脈管2室偶然滯、非房室模子闡發(fā)、生物等效性闡發(fā)雙交織以及緩控釋制劑體表里相干闡發(fā)。限于篇幅,本研究以靜注2房室模塊為例,扼要先容本步伐的方案頭腦及編寫(xiě)歷程。1質(zhì)料11軟件irsftExe

4、l2002(irsftrpratin);3P87(ThehineseSietyfatheatialPharalgy);inNnlin4.1(Pharsightrpratin).12數(shù)據(jù)選自文獻(xiàn)1中某藥物靜脈推注給藥后在差異時(shí)間點(diǎn)測(cè)得的血藥濃度時(shí)間數(shù)據(jù)。2要領(lǐng)21步伐的體例211操縱運(yùn)行界面的方案本步伐運(yùn)行界面重要包羅4個(gè)部分,別離為數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)、結(jié)果輸出區(qū)、操縱設(shè)置區(qū)以及圖表輸出區(qū)。以靜注2房室模塊為例,步伐運(yùn)行界面如圖1所示。此中數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)、結(jié)果輸出區(qū)以及圖表輸出區(qū)的設(shè)置較簡(jiǎn)樸,別離利用Exel步伐的內(nèi)置函數(shù)和圖表指導(dǎo)即可完成,不再贅述;操縱設(shè)置區(qū)是操縱步伐的重要部位,通過(guò)在Exel中添加按鈕

5、、按鈕選項(xiàng)、組合框、文本框等控件,利用這些控件可以便利的舉行藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的選擇和設(shè)置,并調(diào)用背景步伐舉行數(shù)據(jù)處置懲罰和結(jié)果輸出。212前臺(tái)數(shù)據(jù)的盤(pán)算利用Exel的內(nèi)置函數(shù)和單位格引用,可以在操縱界面上直接盤(pán)算出許多中心參數(shù),如“l(fā)n(實(shí)測(cè)濃度)、“猜測(cè)濃度、“l(fā)n(猜測(cè)濃度)、“殘差以及“權(quán)重等,步伐可以在背景直接調(diào)用這些中心參數(shù),運(yùn)用VBA步伐舉行模子的擬合和優(yōu)化,大大進(jìn)步步伐的運(yùn)行服從,這種“前后結(jié)合的數(shù)據(jù)處置懲罰方法可部分進(jìn)步步伐的運(yùn)行服從。213優(yōu)化歷程的VBA步伐編寫(xiě)利用VBA語(yǔ)言編寫(xiě)大部分優(yōu)化盤(pán)算歷程是本步伐的一個(gè)特點(diǎn),只管各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)處置懲罰歷程各不雷同,但總的來(lái)說(shuō),每個(gè)模塊的背

6、景數(shù)據(jù)處置懲罰都大概分為以下幾部分內(nèi)容:輸入數(shù)據(jù)的根本正當(dāng)性驗(yàn)證。重要包羅有輸入時(shí)間點(diǎn)的挨次是否正當(dāng)、藥物濃度時(shí)間點(diǎn)的個(gè)數(shù)是否充足用于相應(yīng)房室模子闡發(fā)、藥物濃度時(shí)間數(shù)據(jù)是否配對(duì)、是否出現(xiàn)不切合現(xiàn)實(shí)環(huán)境的數(shù)值(如負(fù)值大概非數(shù)字型字符)等等;待擬合參數(shù)的初始值盤(pán)算及初始值的公正性驗(yàn)證。參數(shù)擬合結(jié)果除與優(yōu)化要擁有關(guān),更緊張的是擬合參數(shù)初始值的拔取,拔取適當(dāng)?shù)某跏贾挡坏珒H可以或許加速擬合速率,還可以或許制止擬合歷程中的溢出征象。為得到相瞄正確的初始值,本步伐的體例歷程中舉行了大量的實(shí)驗(yàn)和革新,除運(yùn)用最為經(jīng)典的殘數(shù)法估算初始值外,在非脈管給藥房室模子闡發(fā)模塊中還接納了一些履歷設(shè)置,可以或許較快地得到非脈

7、管給藥模子參數(shù)的初始值。同時(shí),本步伐還對(duì)盤(pán)算得到的初試值舉行公正性驗(yàn)證,并按照驗(yàn)證結(jié)果舉行參數(shù)擬合大概針對(duì)數(shù)據(jù)特性向利用者提出發(fā)起,進(jìn)一步進(jìn)步模子擬合的樂(lè)成率;參數(shù)擬合優(yōu)化。該部分是步伐參數(shù)求解的焦點(diǎn)部分,以盤(pán)算的初始值為底子,Exel自帶的SLVER加載宏為重要東西,基于GaussNetn迭代的尋優(yōu)法為焦點(diǎn)算法,舉行參數(shù)的優(yōu)化求解,為制止出現(xiàn)擬合結(jié)果數(shù)學(xué)上最優(yōu),但現(xiàn)實(shí)藥動(dòng)學(xué)上不公正的環(huán)境(如負(fù)值參數(shù)的出現(xiàn))。在擬合歷程中,對(duì)全部參數(shù)的結(jié)果以及參數(shù)間的相應(yīng)干系舉行了相應(yīng)的范例和限定,從而包管擬合出切合現(xiàn)實(shí)情何況數(shù)學(xué)上最優(yōu)的結(jié)果,末了對(duì)優(yōu)化結(jié)果舉行公正性驗(yàn)證;二級(jí)參數(shù)及模子判據(jù)的求解。按照輸入的

8、藥動(dòng)學(xué)參數(shù)、設(shè)置的參數(shù)單位以及擬合得到的一級(jí)參數(shù),求算出15個(gè)二級(jí)參數(shù),其單位設(shè)置和盤(pán)算公式拜見(jiàn)文獻(xiàn)2,9個(gè)模子判據(jù)按文獻(xiàn)3公式盤(pán)算,別離為r、SS、SS、R2、R2、Rsq、S、AI、S,全部二級(jí)參數(shù)和模子判據(jù)均在步伐背景調(diào)用Exel內(nèi)置函數(shù)盤(pán)算。圖1PKslver1.0藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)步伐運(yùn)行界面略214輸出陳訴的步伐體例好的步伐應(yīng)具有友愛(ài)的操縱界面和簡(jiǎn)樸的利用要領(lǐng),利用本步伐求得全部參數(shù)后,只要在運(yùn)行界面上點(diǎn)擊“陳訴輸出按鈕,即可通事背景啟動(dòng)irsftrd應(yīng)用步伐,新建rd文件,并主動(dòng)天生完備的數(shù)據(jù)闡發(fā)陳訴,陳訴天生速率快且操縱輕便。215其他模塊的體例本步伐中7個(gè)藥動(dòng)學(xué)房室模子闡發(fā)模塊的

9、體例思緒根本同等,非房室模子闡發(fā)、生物等效性闡發(fā)以及緩釋制劑體表里相干性闡發(fā)模塊那么按照相應(yīng)內(nèi)容舉行體例,限于篇幅不再詳細(xì)先容。22步伐的驗(yàn)證由于步伐的模塊較多,僅拔取此中的代表模塊,列出其盤(pán)算結(jié)果舉行評(píng)價(jià),拔取文獻(xiàn)1中某藥物靜脈推注496g給藥后在差異時(shí)間點(diǎn)測(cè)得的血藥濃度時(shí)間數(shù)據(jù),別離用3P87、inNnlin和本步伐接納2室模子以1、1/、1/2為權(quán)重舉行模子擬合,所得結(jié)果用于評(píng)價(jià)本步伐盤(pán)算的二級(jí)參數(shù)。別的,用三種軟件對(duì)此數(shù)據(jù)別離舉行靜注1室、2室、3室模子3種權(quán)重舉行模子擬合,盤(pán)算AI值,用于評(píng)價(jià)本步伐盤(pán)算所得房室模子判據(jù)。用PKSlver步伐舉行模子擬合和參數(shù)求解時(shí),僅需輸入“時(shí)間血藥

10、濃度原始數(shù)據(jù),在操縱設(shè)置區(qū)中設(shè)置好相應(yīng)參數(shù),點(diǎn)擊“參數(shù)求解按鈕即可完成全部參數(shù)的主動(dòng)求算,再點(diǎn)擊“陳訴輸出按鈕即可以天生完備的陳訴文件。3結(jié)果對(duì)文獻(xiàn)1數(shù)據(jù)別離接納3P87、inNnlin和本步伐舉行房室模子闡發(fā)的全部結(jié)果見(jiàn)表1和表2,三種步伐對(duì)數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果表現(xiàn)該步伐在房室模子參數(shù)求算和模子鑒別上均和權(quán)力巨子藥動(dòng)學(xué)軟件非??拷?,所求參數(shù)根本同等,應(yīng)用本步伐舉行簡(jiǎn)樸的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)具有必然的可靠性,闡發(fā)結(jié)果根本正確。利用VBA語(yǔ)言編程可以或許省去大量的繁瑣操縱,用盤(pán)算機(jī)取代手工操縱,將VBA語(yǔ)言編程應(yīng)用到藥學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰方面的報(bào)道甚少4,本研究實(shí)驗(yàn)將VBA語(yǔ)言編程應(yīng)用于藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰,獲得了

11、預(yù)期的結(jié)果。表13P87、inNnlin、PKSlver對(duì)文獻(xiàn)1數(shù)據(jù)按靜注二室模子擬合結(jié)果的全面比力略表23P87、inNnlin、PKSlver對(duì)文獻(xiàn)1數(shù)據(jù)按差異模子擬合AI判據(jù)的全面比力略4討論41步伐的焦點(diǎn)原理和長(zhǎng)處利用本步伐舉行藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)的焦點(diǎn)是起首通過(guò)前臺(tái)界面輸入數(shù)據(jù)并舉行主動(dòng)開(kāi)端盤(pán)算,然后在背景對(duì)數(shù)據(jù)舉行一系列公正性驗(yàn)證、參數(shù)優(yōu)化求解、盤(pán)算二級(jí)參數(shù)、輸出最閉幕果并主動(dòng)天生陳訴文件,全部操縱僅需點(diǎn)擊兩個(gè)按鈕即可完成,操縱非常輕便。本步伐完全基于Exel步伐內(nèi)置的VBA語(yǔ)言體例,利用Exel強(qiáng)盛的數(shù)據(jù)處置懲罰本領(lǐng)和自行動(dòng)圖成效,將Exel應(yīng)用于藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā),獲得了較好的結(jié)果。如表

12、3所示,與國(guó)表里常用的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰步伐比擬,本步伐具有界面友愛(ài)、體積小巧、操縱簡(jiǎn)樸、結(jié)果輸出直不雅便利等特點(diǎn)。特殊是本步伐充實(shí)開(kāi)掘了Exel體例宏步伐的主動(dòng)操縱潛力,取代手工操縱闡發(fā)數(shù)據(jù),將一系列藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰步調(diào)全部會(huì)合在一個(gè)按鈕上由盤(pán)算機(jī)一步完成,不但極大的進(jìn)步了利用便利性,還能制止由于手工處置懲罰數(shù)據(jù)大概帶來(lái)的錯(cuò)誤,這在生物等效性闡發(fā)和緩釋制劑體表里相干性闡發(fā)模塊中表示尤為突出,這也是本步伐優(yōu)于一樣平常藥動(dòng)學(xué)處置懲罰步伐之處。表3國(guó)表里重要藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰軟件部分成效特點(diǎn)的比力略42步伐的革新本步伐在模子參數(shù)的優(yōu)化時(shí)僅能利用GaussNetn迭代尋優(yōu)法和共軛法兩種要領(lǐng),運(yùn)用直

13、不雅簡(jiǎn)便的Siplex法大概arquardt法5舉行參數(shù)優(yōu)化的VBA步伐正在開(kāi)拓之中。別的,PKSlver1.0如今的版本僅包羅最常用的10個(gè)模塊,更多的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)闡發(fā)模塊正在開(kāi)拓之中,信賴通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化算法、增長(zhǎng)模塊有望使本步伐的數(shù)據(jù)闡發(fā)本領(lǐng)不竭美滿,從而為藥學(xué)事情者提供一個(gè)操縱簡(jiǎn)樸的智能化藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)處置懲罰步伐。致謝:謝謝美國(guó)Pharsightrpratin提供藥動(dòng)學(xué)軟件inNnlin4.1試用版!本論文在軟件試用期內(nèi)完成,我們正思量通過(guò)申請(qǐng)PAL(PharsightAadeiLiense)籌劃得到軟件注冊(cè)。參考文獻(xiàn)1GabrielssnJ,EinerD.Pharakinetiandpharadynaidataanaly

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