CN105335616A - 儿童万古霉素个体化浓度预测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种儿童万古霉素个体化浓度预测系统，本发明的儿童万古霉素个体化浓度预测软件，由以下模块组成：患者相关数据存储及显示模块，对患者血药浓度数据预测模块，预测结果输出模块；本发明的目的是辅助医务人员对万古霉素的血药浓度进行预测，以便根据浓度预测结果为患者制定个体化的治疗方案，其中，最重要的模块是对患者血药浓度数据预测模块：其包括，群体预测，亚群体预测，个体预测三个子模块。

Description

儿童万古霉素个体化浓度预测系统

技术领域

本发明涉及一种血药浓度预测系统，特别涉及一种万古霉素药物的血药浓度预测系统。

背景技术

万古霉素(Vancomycin)是一种糖肽类抗生素，适用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌及其它细菌所致的感染：败血症、感染性心内膜炎、骨髓炎、关节炎、灼伤、手术创伤等浅表性继发感染、肺炎、肺脓肿、脓胸、腹膜炎、脑膜炎。

万古霉素上市50年来，随着临床医师对金黄色葡萄球菌感染认识的深化，感染人群的多样化，特别是对不同人群中万古霉素药代动力学差异认知的加深，如何科学、合理、规范化地使用万古霉素已成为临床迫切需要解决的问题。

2011年中国《中国新药与临床杂志》发表了“万古霉素临床应用中国专家共识”，为进一步规范和优化万古霉素在不同人群中的合适剂量，来自感染科、呼吸科、肾内科、血液科、重症医学、微生物学和临床药理方面的专家，再次共同讨论起草了“万古霉素临床应用剂量中国专家共识”，供临床医师参考。单独为一个药来出一份共识，可见该药在医学界的重量。

血药浓度(PlasmaConcentration)系指药物吸收后在血浆内的总浓度，包括与血浆蛋白结合的或在血浆游离的药物，有时也可泛指药物在全血中的浓度。药物作用的强度与药物在血浆中的浓度成正比，药物在体内的浓度随着时间而变化。

血药浓度监测通常用于治疗窗窄、毒性强、服药周期长、服药后个体差异大的药物，万古霉素就是这样的药物之一。目前，医务人员了解的万古霉素血药浓度值仅靠治疗药物监测(Therapeuticdrugmonitoring,TDM)，缺乏前瞻性的预测方法。但治疗药物监测是一种有创性的检查。就万古霉素而言,患者需要抽血2ml才能通过仪器分析出血药浓度结果,如果患者的血药浓度结果不达标,就需要调整给药方案后，再次抽血。往往整个治疗过程需要反复抽血很多次才能达到理想的浓度范围。频繁的抽血不仅增加了患者的医疗费用，同时更增加了患者感染的风险。并且对于儿童、重症患者、有血液系统疾病的患者等特殊的患者群体而言，反复的抽血检查显然很不适合。

为解决现有技术中缺乏快速预测万古霉素血药浓度的问题，本发明基于群体药代动力学的研究方法，设计并提供一种儿童万古霉素血药浓度预测系统。该系统通过计算机输入输出程序完成，首先将应用程序安装于计算机，程序中包括相应的群体药代动力学计算模块，再将患者现有信息输入计算机，通过应用程序对患者现有信息进行分析，得到预测信息，由输出系统输出，即可得到预测该患者万古霉素血药浓度的信息，提示医务人员进行给药方案的调整。本发明系统具有操作简单，扩展方便，表现直观等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医院万古霉素血药浓度预测系统。

本发明的目的是辅助医务人员预测使用万古霉素患者的血药浓度，改变目前临床必须频繁采血检测药物浓度的现状，减少患者经济负担以及感染的风险,最终达到个体化给药的目的。

本发明的医院万古霉素血药浓度预测系统，由以下模块组成：

患者相关数据存储及显示模块

对患者血药浓度数据预测模块

预测结果输出模块

其中，患者相关数据存储及显示模块其主要实现的功能是可存储、添加及查询患者相关的基本数据(如身高，体重，相关检验指标等)及使用过的药物的相关数据(如合并用药的种类，万古霉素血药浓度的检测值等)，并可将已输入的患者数据转换为NONMEM格式(*.CSV)的数据文件保存,在该界面亦可以切换界面显示的语言(中文或英语)。

其中，最重要的模块是对患者血药浓度数据预测模块：其包括，群体预测模块、亚群体预测模块及个体预测模块。

群体预测模块其主要实现的功能是，通过给药剂量及已设定好的群体药代公式，计算、模拟并显示患者血药浓度的时间-浓度曲线，可随时选择曲线图某个时刻，查看其模拟计算的该时刻血药浓度值。模拟曲线图具有可调整显示范围、自动按坐标尺比例缩放等图形优化功能，其中群体预测模块包括药代参数读取、单次给药预测、多次给药预测三个子模块依次连接而成。

其中群体可定义为：聚集在一起的同类人或物种。本发明中特指药物代谢动力学的一种研究对象。

亚群体预测模块其主要实现的功能是，通过给药剂量、体重、肌酐值等具体药代参数及已设定好的亚群体药代公式，计算、模拟并显示患者血药浓度的时间-浓度曲线，可随时选择曲线图某个时刻，查看其模拟计算的该时刻血药浓度值。模拟曲线图具有可调整显示范围、自动按坐标尺比例缩放等图形优化功能。其中亚群体预测模块包括药代参数读取、单次给药预测、多次给药预测三个子模块依次连接而成。

其中亚群体可定义为：对于一个群体下,根据不同特点和属性分出的新群体统一称为亚群体。本发明中特指药物代谢动力学的一种研究对象。

个体预测模块其主要实现的功能是，通过给药剂量、体重、肌酐值等具体药代参数、患者单个取血时间及对应测定血药浓度值、设定好的群体药代公式，计算、模拟并显示患者血药浓度的时间-浓度曲线，可选择不同的最优化算法以实际检测的浓度值对模拟曲线进行矫正，同时可随时选择曲线图某个时刻，查看其模拟计算的该时刻血药浓度值。模拟曲线图具有可调整显示范围、自动按坐标尺比例缩放等图形优化功能。其中个体预测模块包括药代参数读取、单次给药预测、多次给药预测三个子模块依次连接而成。

其中个体可定义为：指一个人或是一个群体中的特定主体。本发明中特指药物代谢动力学的一种研究对象。

预测结果输出模块其主要实现的功能是，可将患者基本信息、预测的万古霉素血药-浓度时间曲线图及医院药师的参考意见以Word文档形式显示并打印出来，提示医务人员进行治疗方案调整。

以下对名词术语进行详细解释：

群体药代动力学：研究药物在某一特定群体中的动力学特征，通过统计学处理来全面分析药物与机体的各种相互作用。

NONMEM：一种群体药代动力学常用的计算机统计学计算软件。

药物代谢动力学，简称药代动学或药动学，主要是定量研究药物在生物体内的过程(吸收、分布、代谢和排泄)，并运用数学原理和方法阐述药物在机体内的动态规律的一门学科。

药代公式，用数学符号表示药物代谢动力学数量之间关系的式子。

药物残留浓度,系指药物由机体吸收并消除后某一时刻在血浆内剩余的总浓度，包括与血浆蛋白结合的或在血浆游离的药物。

血药浓度的时间-浓度曲线，以给药后时间为横坐标，浓度为纵坐标，以药代公式作为对应关系，按一定比例绘制出的表现血药浓度随时间变化的曲线图形。

对模拟曲线进行矫正，以实际检测值为基础，以所选最优化算法对根据药代公式模拟的曲线图进行纠正。

以下详细说明各模块的工作原理和工作方法，同时说明采用的软件程序及其设置。

患者相关数据存储及显示模块：在患者相关数据存储及显示模块中，软件可默认读取.edb后缀格式的易语言数据库文件，将已输入的患者数据库文件放置于指定的目录下，软件即可读取该文件并将其显示，如图4。

对患者血药浓度数据预测模块：在预测方式选择模块中，软件会自动根据患者信息是否详细选择三种预测方式之一进行选择，选择的结果会被保存。在血药浓度预测模块中，用户可点击“单次预测”或“多次预测”来开始对患者单次或多次给药后血药浓度-时间曲线进行绘制并显示，可选择并查看给药后某一时刻的血药浓度，如图6及图7。

预测结果显示模块:预测结果显示模块中，软件会根据已绘制的血药浓度曲线图，保存或打印输出一份完整的预测报告，如图8及图9。

通过以上的工作，可以达到辅助医务人员预测患者血药浓度的功能。

本发明的预测系统相对于现有的预测系统，具有以下优点：1、提供了前瞻性的预测方法。

2、预测的药代公式及药代参数可轻易扩充。

附图说明

图1是本发明测评系统的结构图

图中：1患者相关数据存储及显示模块，2患者血药浓度数据预测模块(单次给药)，3患者血药浓度数据预测模块(多次给药)，4预测结果输出模块

图2预测系统患者查找页面

图3预测系统患者添加页面

图4患者相关数据存储及显示页面

图5数据格式转换页面

图6患者血药浓度预测(单次给药)页面

图7患者血药浓度预测(多次给药)页面

图8报告设置页面

图9报告打印页面

图10最优化算法选择页面

具体实施方式

实施例1、

该系统部署完成之后，就可以进行患者数据的设定管理：

1、管理员在后台导入需要预测的患者数据。

2、进入血药浓度预测模块，根据先前预设的患者数据及药代公式自动进行预测并打印报告。

3、发布预测结果。

4、使用者可查看到预测的结果。

实施例2、医院万古霉素血药浓度预测系统

系统运行环境

本系统的采用易语言编写，可于单机运行

环境：XP/win7/win8、分辨率1024×768。

功能概述

本系统的功能可以分为以下部分：

数据库设置：可对患者的数据库进行设置(数据库维护)。

万古霉素血药浓度预测(单次给药)：可以对万古霉素单次给药患者的血药浓度进行预测并绘制血药时间-浓度曲线图。

万古霉素血药浓度预测(多次给药)：可以对万古霉素单次给药患者的血药浓度进行预测并绘制血药时间-浓度曲线图。

预测结果显示：可以将预测结果进行打印并输出报告。

实施例3、医院血药浓度预测系统操作说明

登录系统后

数据库设置

在该页面可以添加患者数据。如图3。

在该页面可以查找指定的姓名或病历号的患者数据。如图2。

在该页面可以删除患者数据。如图4。

预测方式选择

预测方式由软件根据患者数据库数据的详细程度自动选择，如图4。

患者血药浓度预测(单次给药)

在该页面可以对患者单次给药情况下的万古霉素血药浓度进行预测，如图7。

患者血药浓度预测(多次给药)

在该页面可以对患者多次给药情况下的万古霉素血药浓度进行预测，如图8。

预测结果显示

在该页面可以对预测结果进行报告输出及打印。如图9。

实施例4、医院万古霉素血药浓度预测系统操作说明

1、数据库设置

维护数据库

对使用的患者数据库进行维护整理。维护数据库如图3及图4。

实施例5、

群体预测实例

1、在预测数据输入界面输入所需的预测数据。如图4。

2、进入血药浓度预测模块，根据给药方式选择单次给药或多次给药进行预测。如图6。

3、显示预测结果，如图7及图8。

4、将预测结果以Word文档(*.doc)格式发布并打印，如图9。

亚群体预测实例

1、在预测数据输入界面输入所需的预测数据。如图4。

2、进入血药浓度预测模块，根据给药方式选择单次给药或多次给药进行预测。如图6。

3、显示预测结果，如图7及图8。

4、将预测结果以Word文档(*.doc)格式发布并打印，如图9。

个体预测实例

1、在预测数据输入界面输入所需的预测数据。如图4。

2、进入血药浓度预测模块，选择血药浓度个体化最优化算法的修正方式。如图10。

2、进入血药浓度预测模块，根据给药方式选择单次给药或多次给药进行预测。如图6。

3、显示预测结果，如图7及图8。

4、将预测结果以Word文档(*.doc)格式发布并打印，如图9。

Claims (5)

1.一种儿童万古霉素个体化浓度预测系统，由以下功能模块依次连接而成：患者相关数据存储及显示模块，对患者血药浓度数据预测模块，预测结果输出模块，其中对患者血药浓度数据预测模块包括，群体预测，亚群体预测，个体预测三个子模块依次连接而成。

2.根据权利要求1的血药浓度预测系统，其中患者相关数据存储及显示模块的工作程序是：读取患者相关的生理病理数据并显示，并可将已输入的患者数据转换为可供群体药代动力学计算软件(NONMEM软件)需要格式(*.CSV)的数据文件进行保存，在该界面亦可以切换界面显示的语言(中文或英语)。

3.根据权利要求1的血药浓度预测系统，其中对患者血药浓度数据预测模块的工作程序是：对患者数据库中的数据进行读取，并显示出来，其中群体预测子模块的功能是，根据给药剂量对患者血药浓度进行简单群体预测，其包括以下子模块：单次给药及多次给药预测模块；亚群体预测子模块的功能是，根据药物代谢动力学对患者血药浓度进行较为详尽的亚群体预测，其包括以下子模块：亚群体药代参数读取、单次给药及多次给药预测模块；其中个体预测子模块的功能是，根据药物代谢动力学及个体最优化算法对患者血药浓度进行最详细的个体预测，其包括以下模块：个体药代参数读取、单次给药预测预测及多次给药预测模块。

4.根据权利要求1的血药浓度预测系统，其中预测结果输出模块：将患者基本信息、预测的万古霉素血药-浓度时间曲线图及临床药师对治疗方案的建议以Word文档形式显示并打印出来。

5.根据权利要求1的血药浓度预测系统，医务人员可通过已输入的患者数据，预测万古霉素在患者给药后一定时间内未来的血药浓度，该系统可做为万古霉素个体化给药方案设计的一个依据。