एक-, दो- और बहु-कम्पार्टमेंट मॉडल

कम्पार्टमेंटल मॉडल शरीर को एक या एक से अधिक अच्छी तरह से मिश्रित गतिज कम्पार्टमेंट के रूप में दर्शाते हैं, जिनके माध्यम से एक दवा प्रथम-क्रम दर प्रक्रियाओं द्वारा चलती है। आवश्यक कम्पार्टमेंट की संख्या यह दर्शाती है कि सांद्रता-समय डेटा कैसे व्यवहार करता है: एक एकल घातीय गिरावट एक कम्पार्टमेंट का सुझाव देती है, जबकि विशिष्ट वितरण और उन्मूलन चरणों वाला एक वक्र दो या अधिक की मांग करता है।

Definition

एक कम्पार्टमेंटल मॉडल दवा के निपटान का एक गणितीय प्रतिनिधित्व है जिसमें शरीर को एक या एक से अधिक गतिज कम्पार्टमेंट में विभाजित किया जाता है, प्रत्येक को गतिज रूप से सजातीय माना जाता है, जो प्रथम-क्रम स्थानांतरण और उन्मूलन दर स्थिरांक द्वारा जुड़े होते हैं जो एक साथ दवा सांद्रता के समय के पाठ्यक्रम का वर्णन करते हैं।

Scope

यह विषय एक-, दो- और बहु-कम्पार्टमेंट मॉडल की संरचना और व्याख्या को शामिल करता है, कम्पार्टमेंट और दर स्थिरांक क्या दर्शाते हैं, कम्पार्टमेंट की संख्या कैसे चुनी जाती है, और ये मॉडल उन मापदंडों से कैसे संबंधित हैं जो वे उत्पन्न करते हैं। यह एक पद्धतिगत और शैक्षिक प्रविष्टि है; यह खुराक या उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

Core questions

• एक गतिज कम्पार्टमेंट क्या दर्शाता है, और एक से अधिक की आवश्यकता कब होती है?
• एक-, दो- और बहु-कम्पार्टमेंट मॉडल अपने सांद्रता-समय प्रोफाइल में कैसे भिन्न होते हैं?
• डेटा से कम्पार्टमेंट की उचित संख्या कैसे चुनी जाती है?
• कम्पार्टमेंटल मॉडल और क्लीयरेंस और आयतन जैसे मापदंडों के बीच क्या संबंध है?

Key concepts

• गतिज कम्पार्टमेंट (सजातीय माना जाता है)
• प्रथम-क्रम स्थानांतरण दर स्थिरांक
• एक-कम्पार्टमेंट मॉडल (मोनोएक्सपोनेंशियल गिरावट)
• दो-कम्पार्टमेंट मॉडल (वितरण और उन्मूलन चरण)
• बहु-कम्पार्टमेंट और पॉलीएक्सपोनेंशियल मॉडल
• केंद्रीय और परिधीय कम्पार्टमेंट
• मॉडल चयन और मितव्ययिता

Key theories

खुला कम्पार्टमेंटल मॉडलिंग

दवा के निपटान को कम संख्या में कम्पार्टमेंट के बीच प्रथम-क्रम अंतर समीकरणों की रैखिक प्रणालियों द्वारा वर्णित किया जाता है, जिसमें सिस्टम से उन्मूलन होता है (एक खुला मॉडल), जिससे पॉलीएक्सपोनेंशियल सांद्रता-समय वक्र मिलते हैं जिनके मापदंडों का अनुमान फिटिंग द्वारा लगाया जाता है।

Mechanisms

एक कम्पार्टमेंटल मॉडल में प्रत्येक कम्पार्टमेंट को एक आयतन के रूप में माना जाता है जिसमें दवा तुरंत और समान रूप से मिश्रित होती है; दवा कम्पार्टमेंट के बीच चलती है और प्रथम-क्रम प्रक्रियाओं द्वारा प्रणाली को छोड़ देती है जो दर स्थिरांक द्वारा विशेषता होती हैं। एक-कम्पार्टमेंट मॉडल में पूरा शरीर एक एकल स्थान के रूप में व्यवहार करता है, इसलिए अंतःशिरा खुराक के बाद सांद्रता एक एकल घातीय के रूप में घट जाती है। कई दवाएं इसके बजाय परिधीय ऊतकों में अधिक धीरे-धीरे वितरित होती हैं, जिससे एक प्रारंभिक तीव्र (वितरण) चरण होता है जिसके बाद एक धीमा (उन्मूलन) चरण होता है; इस दो-चरण व्यवहार को एक केंद्रीय कम्पार्टमेंट (रक्त और तेजी से संतुलन बनाने वाले ऊतक) और एक परिधीय कम्पार्टमेंट के साथ दो-कम्पार्टमेंट मॉडल द्वारा कैप्चर किया जाता है। अधिक जटिल वितरण वाली दवाओं को तीन या अधिक कम्पार्टमेंट की आवश्यकता हो सकती है, जिससे पॉलीएक्सपोनेंशियल सांद्रता-समय वक्र मिलते हैं। कम्पार्टमेंट की संख्या डेटा के आकार और फिट की सांख्यिकीय पर्याप्तता की जांच करके चुनी जाती है, जो अवलोकनों के अनुरूप सबसे सरल मॉडल का पक्ष लेती है। फिट किए गए दर स्थिरांक और गुणांक को तब व्याख्या योग्य मापदंडों जैसे क्लीयरेंस, वितरण की मात्रा और अर्ध-जीवन में अनुवादित किया जाता है।

Clinical relevance

कम्पार्टमेंटल मॉडल वह ढांचा है जिसके माध्यम से कच्चे सांद्रता-समय डेटा को दवा के निपटान का वर्णन और तुलना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मापदंडों में बदल दिया जाता है, और यह पहचानना कि क्या कोई दवा एक- या बहु-चरण गतिज दिखाती है, फार्माकोकाइनेटिक अध्ययनों की व्याख्या का एक हिस्सा है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए मॉडलिंग ढांचा प्रस्तुत करती है और खुराक या व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

कम्पार्टमेंटल मॉडलिंग एक स्थापित पद्धति है, जिसे वैगनर द्वारा ऐतिहासिक रूप से खोजा गया है, उनके मॉडल-आधारित पत्रों में विकसित किया गया है, मानक ग्रंथों (गिबाल्डी और पेरियर; रोलैंड और टोजर) में संहिताबद्ध किया गया है, और डेरेंडॉर्फ और मीबोहम जैसे समीक्षाओं में गतिज को प्रभाव से जोड़ने के लिए विस्तारित किया गया है। ये नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों के बजाय संदर्भ और शैक्षिक स्रोत हैं।

History

कम्पार्टमेंटल विश्लेषण फार्माकोकाइनेटिक्स में ट्रेसर गतिज और सिस्टम सिद्धांत से आया और बीसवीं शताब्दी के मध्य तक दवा के निपटान का वर्णन करने का मानक तरीका बन गया। वैगनर का क्षेत्र का इतिहास इस विकास को दर्ज करता है, और उनके और अन्य के पद्धतिगत पत्रों ने एक-, दो- और बहु-कम्पार्टमेंट खुले मॉडल स्थापित किए जो फार्माकोकाइनेटिक मॉडलिंग की मूल शब्दावली बने हुए हैं, बाद में शारीरिक रूप से आधारित और जनसंख्या दृष्टिकोणों द्वारा पूरक।

Debates

एक मॉडल में कितने कम्पार्टमेंट होने चाहिए?

कम्पार्टमेंट जोड़ने से फिट में सुधार होता है लेकिन ओवरपैरामीटराइजेशन और व्याख्यात्मकता के नुकसान का जोखिम होता है; चुनाव फिट की अच्छाई और मितव्ययिता के बीच संतुलन बनाता है, और कभी-कभी एक ही डेटा को विभिन्न संरचनाओं द्वारा पर्याप्त रूप से वर्णित किया जा सकता है।

Key figures

• John G. Wagner
• Milo Gibaldi
• Donald Perrier
• Malcolm Rowland
• Hartmut Derendorf

Seminal works

• wagner-1981
• wagner-1969-twocomp
• gibaldi-perrier-1982

Frequently asked questions

इसका क्या मतलब है कि एक दवा दो-कम्पार्टमेंट मॉडल में फिट बैठती है?

इसका मतलब है कि सांद्रता-समय वक्र दो अलग-अलग चरण दिखाता है - ऊतकों में वितरण को दर्शाने वाली एक प्रारंभिक तीव्र गिरावट और उन्मूलन को दर्शाने वाली एक बाद की धीमी गिरावट - जिसे एक केंद्रीय और एक परिधीय कम्पार्टमेंट वाला मॉडल वर्णित कर सकता है।

क्या कम्पार्टमेंट वास्तविक शारीरिक स्थान हैं?

नहीं; कम्पार्टमेंट गतिज अमूर्तताएँ हैं जिन्हें देखे गए सांद्रता-समय व्यवहार को पुन: उत्पन्न करने के लिए चुना गया है। वे समान वितरण गतिज वाले ऊतकों के समूहों के साथ शिथिल रूप से मेल खा सकते हैं लेकिन शाब्दिक अंग या शारीरिक आयतन नहीं हैं।