क्वांटल खुराक-प्रतिक्रिया और LD50

एक क्वांटल खुराक-प्रतिक्रिया संबंध एक व्यक्ति में प्रभाव के श्रेणीबद्ध परिमाण के बजाय एक आबादी में एक सर्व-या-कुछ नहीं परिणाम - उपस्थित या अनुपस्थित - का वर्णन करता है। जैसे-जैसे खुराक बढ़ती है, परिभाषित प्रतिक्रिया दिखाने वाले विषयों का संचयी अनुपात बढ़ता जाता है, जिससे एक सिग्मॉइड बनता है जो जनसंख्या मापदंडों जैसे कि माध्य प्रभावी खुराक (ED50) और, एक घातक परिणाम के लिए, माध्य घातक खुराक (LD50) को दर्शाता है।

Definition

एक क्वांटल खुराक-प्रतिक्रिया संबंध एक निर्दिष्ट सर्व-या-कुछ नहीं परिणाम तक पहुंचने वाली आबादी के संचयी अंश को खुराक के विरुद्ध प्लॉट करता है; LD50 वह खुराक है जिसका अनुमान एक परीक्षण की गई आबादी के 50 प्रतिशत में घातक परिणाम उत्पन्न करने के लिए लगाया जाता है, और चिकित्सीय सूचकांक एक विषाक्त या घातक क्वांटल खुराक को एक प्रभावी खुराक से संबंधित करता है।

Scope

यह विषय क्वांटल (सर्व-या-कुछ नहीं) खुराक-प्रतिक्रिया विश्लेषण के तर्क को शामिल करता है, कि कैसे संचयी-आवृत्ति वक्र व्यक्तिगत थ्रेशोल्ड के वितरण से संबंधित है, LD50 की परिभाषा और इससे प्राप्त चिकित्सीय सूचकांक, और LD50 निर्धारण के आसपास ऐतिहासिक और पद्धतिगत सावधानियां। यह संदर्भ-शैक्षिक है और कोई खुराक संबंधी मार्गदर्शन नहीं देता है।

Core questions

• एक क्वांटल खुराक-प्रतिक्रिया वक्र एक श्रेणीबद्ध वक्र से कैसे भिन्न होता है?
• LD50 क्या है, और जनसंख्या डेटा से इसका अनुमान कैसे लगाया जाता है?
• व्यक्तिगत थ्रेशोल्ड का वितरण वक्र को उसका सिग्मॉइड आकार कैसे देता है?
• चिकित्सीय सूचकांक क्या है, और इसकी सीमाएँ क्या हैं?

Key concepts

• क्वांटल (सर्व-या-कुछ नहीं) परिणाम
• संचयी खुराक-प्रतिक्रिया आवृत्ति
• व्यक्तिगत थ्रेशोल्ड का वितरण
• माध्य प्रभावी खुराक (ED50)
• माध्य घातक खुराक (LD50)
• चिकित्सीय सूचकांक
• प्रोबिट और लॉजिट रूपांतरण

Mechanisms

एक क्वांटल प्रयोग में प्रत्येक विषय या तो एक दी गई खुराक पर परिणाम दिखाता है या नहीं दिखाता है, और प्रत्येक की एक व्यक्तिगत थ्रेशोल्ड खुराक होती है। इन थ्रेशोल्ड का आबादी में आवृत्ति वितरण आमतौर पर लगभग लॉग-सामान्य होता है, इसलिए खुराक के लघुगणक के विरुद्ध प्रतिक्रिया करने वाले संचयी प्रतिशत को प्लॉट करने पर एक सिग्मॉइड वक्र उत्पन्न होता है। 50 प्रतिशत बिंदु पर खुराक थ्रेशोल्ड वितरण के माध्य का अनुमान लगाती है - एक प्रभावी परिणाम के लिए ED50 या एक घातक परिणाम के लिए LD50। ट्रेवन ने LD50 को विषाक्तता को एक परिभाषित, सांख्यिकीय रूप से अनुमानित मध्यबिंदु देने के लिए पेश किया, बजाय न्यूनतम-घातक या अधिकतम-सहनशील चरम सीमाओं पर निर्भर रहने के, जो कहीं अधिक परिवर्तनशील हैं। संचयी प्रतिशत को प्रोबिट्स या लॉजिट्स में बदलने से वक्र रैखिक हो जाता है और मध्यबिंदु और उसकी विश्वास सीमाओं के अनुमान का समर्थन करता है। एक विषाक्त या घातक क्वांटल खुराक का एक प्रभावी खुराक से अनुपात चिकित्सीय सूचकांक देता है, जो वांछित और हानिकारक प्रभावों के बीच अलगाव का एक सारांश है; यह जानकारीपूर्ण है लेकिन सीमित है, क्योंकि यह इस बात पर निर्भर करता है कि कौन से परिणाम और प्रतिशत चुने गए हैं और दोनों वक्रों के ढलानों पर।

Clinical relevance

क्वांटल विश्लेषण और LD50 इस बात का आधार हैं कि पदार्थों की सापेक्ष सुरक्षा को जनसंख्या स्तर पर कैसे चित्रित किया जाता है और प्रभावी और हानिकारक खुराक के बीच के अंतर को कैसे संक्षेपित किया जाता है। यह प्रविष्टि शैक्षिक संदर्भ के लिए इन अवधारणाओं को प्रस्तुत करती है; यह जनसंख्या-स्तर की सुरक्षा विशेषता का वर्णन करती है और व्यक्तिगत खुराक या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

क्योंकि शास्त्रीय LD50 परीक्षण के लिए बड़ी संख्या में जानवरों की आवश्यकता होती है, समकालीन विष विज्ञान परीक्षण दिशानिर्देशों ने तीव्र विषाक्तता वर्गीकरण के लिए परिष्कृत और कम-पशु विकल्पों की ओर रुख किया है; अंतर्निहित क्वांटल अवधारणाएं फार्माकोलॉजी और विष विज्ञान ग्रंथों में मानक बनी हुई हैं।

History

ट्रेवन के 1927 के पेपर ने LD50 को विषाक्तता के एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य सांख्यिकीय सूचकांक के रूप में पेश किया, जिसने अस्पष्ट न्यूनतम-घातक-खुराक अवधारणाओं को बदल दिया। ब्लिस द्वारा विकसित और फिनी द्वारा विस्तृत प्रोबिट विश्लेषण ने क्वांटल वक्रों को फिट करने और विश्वास सीमाओं के साथ माध्य खुराक का अनुमान लगाने की विधि प्रदान की, और LD50 और चिकित्सीय सूचकांक फार्माकोलॉजी और विष विज्ञान में मानक वर्णनकर्ता बन गए।

Debates

शास्त्रीय LD50 परीक्षण कितना उपयोगी और कितना नैतिक है?

सटीक LD50 की आलोचना इसलिए की गई क्योंकि इसके लिए सीमित पूर्वानुमानित मूल्य की एक ही संख्या के लिए बड़ी संख्या में जानवरों की आवश्यकता होती है और क्योंकि तीव्र घातकता एक कच्चा परिणाम है; नियामक परीक्षण कम-पशु विधियों की ओर स्थानांतरित हो गया है, जबकि क्वांटल ढांचा स्वयं मूलभूत बना हुआ है।

Key figures

• John William Trevan
• Chester Bliss
• David Finney

Seminal works

• trevan-1927
• neubig-2003

Frequently asked questions

LD50 वास्तव में क्या दर्शाता है?

यह एक परीक्षण की गई आबादी से अनुमानित खुराक है, जो आधे विषयों में घातक परिणाम उत्पन्न करती है - व्यक्तिगत घातक थ्रेशोल्ड के वितरण का मध्यबिंदु - बजाय एक खुराक के जो समान रूप से घातक या समान रूप से सुरक्षित हो।

एक क्वांटल वक्र सिग्मॉइड क्यों होता है?

एक सर्व-या-कुछ नहीं परिणाम के लिए व्यक्तिगत थ्रेशोल्ड आबादी में लगभग लॉग-सामान्य वितरण में फैले होते हैं; इसलिए खुराक बढ़ने पर प्रतिक्रिया करने वाले संचयी अनुपात उस वितरण के S-आकार के संचयी रूप को दर्शाता है।