پاسخ دوز کمی و LD50
رابطه پاسخ دوز کمی، یک پیامد همه یا هیچ – وجود یا عدم وجود – را در یک جمعیت توصیف میکند، نه بزرگی تدریجی یک اثر در یک فرد. با افزایش دوز، نسبت تجمعی افراد نشاندهنده پاسخ تعریفشده افزایش مییابد و یک منحنی سیگموئید را ترسیم میکند که پارامترهای جمعیتی مانند دوز مؤثر میانه (ED50) و برای یک پیامد کشنده، دوز کشنده میانه (LD50) را به دست میدهد.
Definition
رابطه پاسخ دوز کمی، کسر تجمعی یک جمعیت را که به یک پیامد همه یا هیچ مشخصشده در برابر دوز میرسد، ترسیم میکند؛ LD50 دوزی است که تخمین زده میشود پیامد کشنده را در ۵۰ درصد از یک جمعیت آزمایششده ایجاد کند، و شاخص درمانی یک دوز کمی سمی یا کشنده را به یک دوز مؤثر مرتبط میکند.
Scope
این موضوع به منطق تحلیل پاسخ دوز کمی (همه یا هیچ)، چگونگی ارتباط منحنی فراوانی تجمعی با توزیع آستانههای فردی، تعریف LD50 و شاخص درمانی مشتق شده از آن، و احتیاطهای تاریخی و روششناختی پیرامون تعیین LD50 میپردازد. این یک مرجع آموزشی است و هیچ راهنمایی دوزدهی ارائه نمیدهد.
Core questions
- منحنی پاسخ دوز کمی چه تفاوتی با منحنی تدریجی دارد؟
- LD50 چیست و چگونه از دادههای جمعیتی تخمین زده میشود؟
- چگونه توزیع آستانههای فردی به منحنی شکل سیگموئید میدهد؟
- شاخص درمانی چیست و محدودیتهای آن کدامند؟
Key concepts
- پیامد کمی (همه یا هیچ)
- فراوانی پاسخ دوز تجمعی
- توزیع آستانههای فردی
- دوز مؤثر میانه (ED50)
- دوز کشنده میانه (LD50)
- شاخص درمانی
- تبدیل پروبیت و لوژیت
Mechanisms
در یک آزمایش کمی، هر فرد در یک دوز معین پیامد را نشان میدهد یا نمیدهد، و هر کدام یک دوز آستانه فردی دارند. توزیع فراوانی این آستانهها در سراسر جمعیت معمولاً تقریباً لگنرمال است، بنابراین ترسیم درصد تجمعی پاسخدهنده در برابر لگاریتم دوز، یک منحنی سیگموئید تولید میکند. دوز در نقطه ۵۰ درصد، میانه توزیع آستانه را تخمین میزند – ED50 برای یک پیامد مؤثر یا LD50 برای یک پیامد کشنده. تروان LD50 را معرفی کرد تا سمیت را با یک نقطه میانی تعریفشده و قابل تخمین آماری ارائه دهد، به جای تکیه بر حداکثر-کشنده یا حداکثر-تحملشده، که بسیار متغیرتر هستند. تبدیل درصدهای تجمعی به پروبیتها یا لوژیتها منحنی را خطی میکند و از تخمین نقطه میانی و حدود اطمینان آن پشتیبانی میکند. نسبت یک دوز کمی سمی یا کشنده به یک دوز مؤثر، شاخص درمانی را میدهد، خلاصهای از جدایی بین اثرات مطلوب و مضر؛ این شاخص آموزنده است اما محدود، زیرا به پیامدها و درصدهای انتخابی و شیب دو منحنی بستگی دارد.
Clinical relevance
تحلیل کمی و LD50 مبنای چگونگی توصیف ایمنی نسبی مواد در سطح جمعیت و چگونگی خلاصهسازی حاشیه بین دوزهای مؤثر و مضر را فراهم میکند. این مدخل این مفاهیم را برای مرجع آموزشی ارائه میدهد؛ این توصیفکننده مشخصات ایمنی در سطح جمعیت است و مبنایی برای دوزدهی یا درمان فردی نیست.
Evidence & guidelines
از آنجا که آزمایش کلاسیک LD50 به تعداد زیادی حیوان نیاز دارد، دستورالعملهای آزمایش سمشناسی معاصر به سمت جایگزینهای اصلاحشده و با کاهش حیوانات برای طبقهبندی سمیت حاد حرکت کردهاند؛ مفاهیم کمی اساسی در متون فارماکولوژی و سمشناسی استاندارد باقی ماندهاند.
History
مقاله تروان در سال ۱۹۲۷ LD50 را به عنوان یک شاخص آماری قابل تکرار از سمیت معرفی کرد و جایگزین مفاهیم نامشخص حداقل دوز کشنده شد. تحلیل پروبیت، که توسط بلیس توسعه یافت و توسط فینی بسط داده شد، روشی برای برازش منحنیهای کمی و تخمین دوز میانه با حدود اطمینان را فراهم کرد، و LD50 و شاخص درمانی به توصیفگرهای استاندارد در فارماکولوژی و سمشناسی تبدیل شدند.
Debates
- آزمایش کلاسیک LD50 چقدر مفید و اخلاقی است؟
- LD50 دقیق مورد انتقاد قرار گرفت، هم به این دلیل که به تعداد زیادی حیوان برای یک عدد واحد با ارزش پیشبینیکننده محدود نیاز دارد و هم به این دلیل که کشندگی حاد یک پیامد خام است؛ آزمایشهای نظارتی به سمت روشهای با کاهش حیوانات تغییر کردهاند، در حالی که چارچوب کمی خود همچنان بنیادی باقی مانده است.
Key figures
- John William Trevan
- Chester Bliss
- David Finney
Related topics
Seminal works
- trevan-1927
- neubig-2003
Frequently asked questions
- LD50 واقعاً چه چیزی را نشان میدهد؟
- این دوزی است که از یک جمعیت آزمایششده، برای ایجاد پیامد کشنده در نیمی از افراد – نقطه میانی توزیع آستانههای کشنده فردی – تخمین زده میشود، نه دوزی که به طور یکنواخت کشنده یا به طور یکنواخت ایمن باشد.
- چرا یک منحنی کمی سیگموئید است؟
- آستانههای فردی برای یک پیامد همه یا هیچ در سراسر جمعیت در یک توزیع تقریباً لگنرمال پراکنده شدهاند؛ بنابراین، نسبت تجمعی پاسخدهنده با افزایش دوز، شکل تجمعی S-شکل آن توزیع را ترسیم میکند.