JP4822204B2 - 血糖降下薬作用予測システム - Google Patents
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Description
Bolie, V.W.: "Coefficient of normal blood glucose regulation(正常な血糖制御の係数)" J. Appl. Physiol.: 783-789 (1961) Bergman, R.N., et al.: "Quantitative estimation of insulin sensitivity(インスリン感受性の定量的な予測)" Am. J. Physiol., 236: E667-E677 (1979)
図1に示すように、本発明に係る血糖降下薬作用予測システム1(以下、略して「予測システム1」という)は、コンピュータシステム(例えば、パーソナルコンピュータ)からなり、入力装置2(データ入力手段)と、記憶装置3aおよびCPU3b(中央処理装置)を有するコンピュータ本体部3(定数演算手段)と、出力装置4(定数出力手段)とを備えている。
dG/dt=Aδ(t)-[Q1+R3・U(t)]・G(t)-D4・P(t)・Q2・G(t)………………式1
dG/dt:血糖値変化量
G,G(t):血糖値(血糖濃度)
t:時間
Aδ(t):グルコース注入量
δ(t):パルス関数(デルタ関数)
Q1:インスリン非依存糖取込量
R3・U(t):末梢降下薬膵外作用
U(t):末梢中血糖降下薬濃度
D4・P(t)・Q2・G(t):インスリン依存糖取込量
P(t):末梢組織インスリン量
dI/dt=[D1+R2・U(t)]・dG/dt+[D2+R2・U(t)]・G(t)-D6・I(t)……式2
dI/dt:インスリン値変化量
I,I(t):血漿または血清インスリン値(血漿または血清インスリン濃度)
t:時間
D1:グルコース初期分泌量
R2・U(t):血糖降下薬初期分泌量
U(t):末梢中血糖降下薬濃度
dG/dt:血糖値変化量
G,G(t):血糖値(血糖濃度)
D2:グルコース後期分泌量
R2・U(t):血糖降下薬後期分泌量
D6・I(t):インスリン代謝・分解量
dP/dt=D7・I(t)-D5・P(t)………………………………………………式3
dP/dt:末梢組織インスリン変化量
X,X(t):末梢組織インスリン量
t:時間
D7・I(t):血中から末梢へのインスリンの移行量
I(t):血漿または血清インスリン値(血漿インスリン濃度)
D5・P(t):末梢インスリン代謝・分解量
dS/dt=Bδ(t)-R1・S(t)…………………………………………………式4
dS/dt:血中血糖降下薬SU薬変化量
S,S(t):血中血糖降下薬濃度
t:時間
Bδ(t):血糖降下薬投薬量
δ(t):パルス関数(デルタ関数)
R1・S(t):血中血糖降下薬の代謝量
dU/dt=R5・S(t)-R4・U(t)………………………………………………式5
dU/dt:末梢中血糖降下薬変化量
U,U(t):末梢中血糖降下薬濃度
t:時間
R5・S(t):血中から末梢への血糖降下薬の移行量
R4・U(t):末梢から血中への血糖降下薬の移行量
図3に、主作用として血糖降下作用をもつ薬剤の具体例であるトルブタミド、グリクラザイド、グリベンクラミドおよびグリメピリドの化学構造を示す。本発明に係る予測システム1は、インスリン分泌を促進する薬物とインスリンの感受性を改善する薬物(インスリン抵抗性改善薬とも呼ばれる)の両方に適用することができる。さらに、この予測システム1は、主作用ではなく副作用としてこのような作用をもつ薬物にも適用することが可能である。
Claims (5)
- ヒトまたはヒト以外の哺乳動物である特定の生体に血糖降下薬を投与して得られた血糖値および血漿または血清インスリン値を含む生体測定データを入力するためのデータ入力手段と、
血糖値に対応する変数と、血漿または血清インスリン値に対応する変数と、末梢組織インスリン量に対応する変数と、血糖降下薬濃度に対応する変数と、血糖降下薬および/または生体に固有の定数とを含み、生体内における血糖制御作用および血糖降下薬の作用をあらわすシミュレーションモデルを有していて、上記データ入力手段から上記生体測定データを受け取り、該生体測定データと上記シミュレーションモデルとに基づいて、上記定数を演算する定数演算手段と、
上記定数演算手段によって演算された上記定数を出力する定数出力手段とを備えていて、
上記シミュレーションモデルが、生体内におけるインスリン分泌機構を、血糖値に比例して変化する要素と血糖値の微分値に比例して変化する要素とに分割し、各要素に対してそれぞれ血糖降下薬が作用を及ぼすようなシミュレーションを行うようになっていることを特徴とする血糖降下薬作用予測システム。 - 上記データ入力手段に入力される上記生体測定データが、上記特定の生体にグルコースおよび血糖降下薬を投与して得られたものであることを特徴とする、請求項1に記載の血糖降下薬作用予測システム。
- 上記生体測定データが血漿または血清中の血糖降下薬濃度値を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の血糖降下薬作用予測システム。
- 上記シミュレーションモデルが、生体内における糖代謝機構を、インスリン依存性の糖取込みを行う要素と、インスリン非依存性の糖取込みを行う要素とに分割し、各要素に対してそれぞれ血糖降下薬が作用を及ぼすようなシミュレーションを行うようになっていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の血糖降下薬作用予測システム。
- 上記シミュレーションモデルが、生体内における血糖降下薬の作用を、膵臓内作用によるコンパートメントと、膵臓外作用によるコンパートメントとに分割し、各コンパートメントがそれぞれ血糖降下作用を発現するようなシミュレーションを行うようになっていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の血糖降下薬作用予測システム。
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