群体药物动力学分析软件的应用研究与技术开发

论文摘要

群体药物动力学是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。它强有力的分析能力可以揭示药物在进入体内后与机体之间较深层次的各种相互关系,所以得到了人们越来越多的重视,在药物的基础研究以及临床应用方面均有较广阔的前景。本文首先阐述了药物动力学以及群体药物动力学的基础知识以及相关参数的求算方法,而后重点研究了药物动力学及群体药物动力学的基本研究方法,尤其是其中应用最为广泛的非线性混合效应模型法(NONMEM)。研究了根据此法编制而成的现在应用最广泛也是主要流行的群体药物动力学软件NONMEM,以研究NONMEM采用了扩展最小二乘法的核心算法为主,通过比较几种不同的方法,指出了几种算法所存在的不足,并且提出了使用改进的非线性单纯形法的算法,并进行了验证。本文进行了如下工作:(1)阐述了群体药物动力学研究的意义所在,对相关概念及知识做了较为详尽的阐述,并且分析了目前国内外相关研究发展状况。(2)对NONMEM软件做了重点研究,针对其算法提出了使用改进的非线性单纯形法来进行数据拟合,通过将问题转化为求最优解而减少相关计算量,增加计算精度。(3)对现有的非线性单纯形法做了一定的改进,增加了新的判断方向,对单纯形的扩展部分做了进一步的改进,使得最终单纯形尽可能保证不出现退化。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 论文研究内容及主要工作
• 1.2.1 研究内容
• 1.2.2 主要工作
• 1.3 论文结构安排
• 第二章 相关理论及研究应用现状
• 2.1 药物动力学
• 2.1.1 基本概念
• 2.1.2 各种隔室模型下的药物动力学参数计算
• 2.1.3 非线性药物动力学参数求算
• 2.1.4 隔室模型的判断
• 2.2 群体药物动力学
• 2.2.1 群体药物动力学相关概念
• 2.2.2 数学模型
• 2.3 国内外研究及应用现状
• 2.3.1 国内外研究情况
• 2.3.2 相关软件应用现状
• 第三章 群体药物动力学研究方法
• 3.1 群体药物动力学参数计算方法研究
• 3.2 NONMEM法数据分析
• 第四章 关键技术研究
• 4.1 NONMEM法目标函数
• 4.2 非线性最小二乘法原理及相关算法研究
• 4.2.1 非线性最小二乘法原理
• 4.2.2 高斯—牛顿法（Gauss-Newton）
• 4.2.3 Levenberg—Marquardt法
• 4.2.4 拟Newton法
• 4.3 各算法对比分析
• 第五章 基于改进非线性单纯形法的数据拟合算法研究与实现
• 5.1 单纯形法原理
• 5.2 改进的单纯形法及其算法
• 5.3 群体药物动力学数据拟合实现
• 第六章 总结
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文及科研项目
• 致谢