动物等效剂量
XiaO / 2022-03-16
将药物在一种生物 A 个体上的临床用药剂量 a 换算为相同或不同生物 B 的某个个体上的用药剂量 b,用药剂量 b 即为某个该药物在生物 B 个体上的等效剂量。
体表面积换算法
根据能量代谢原理,人和动物向外界释放的能量与体表面基本成正比。很多研究指出,基础代谢率、热卡、肝肾功能、血药浓度、血药浓度时间曲线的曲线下面积、血液循环等都与体表面积 (Body Surface Area, $BSA, m^2$
) 基本成正比,因此按照动物体表面积计算药物剂量是合理的。按体表面积计算等效剂量尤其适用于不同动物之间的剂量换算,大多数抗肿瘤药物的给药剂量都是按照体表面积。
$$Dose \propto BSA$$
$$\frac{Dose_a}{BSA_a} = \frac{Dose_b}{BSA_b} $$
上述等式成立的前提条件是:
- 不同物种体表面积的估算结果在误差范围内且可接受;
- 忽略不同物种及个体对同一药物的耐受度和敏感度;(事实上不同物种及个体对同一药物的耐受度和敏感度都往往是不同的,通常,动物对药物的耐受度大于人类)
体表面积估算
体表面积 ($BSA, m^2$
) 的估算方式很多,但原理都一样,即通过身高和体重两项易得的参数对体表面积进行估算。需要指出的是,这些方程都只是对体表面积的估算,且并没有研究表明任何一个方程更适合于某种情况,换言之,它们的估算值只是一个相对可靠的结果,并不能代表真实值。在目前所有的估算方式中,有两个仅需要体重即可估算体表面积的方程:
- Livingston & Lee (2001):
$BSA (m^2) = 0.1173 \times W (Kg)^{0.6466}$
(适合正常成年人与超重者的体表面积估算) - Meeh (1879):
$$BSA (m^2) = K \times \frac {W(g)^{(2/3)}}{10000}$$
$$1\ m^2 = 10000\ cm^2$$
$$BSA (cm^2) = K \times W(g)^{(2/3)}$$
该方程适合人与不同动物的体表面积估算,其中不同动物的体型系数 $K$
值如下:
Species | K |
---|---|
Birds | 10.0 |
Cats | 10.4 |
Dogs | 10.1 |
Guinea pigs | 10.5 |
Rabbits | 12.0 |
Laboratory rats | 9.83 |
Adults (human) | 12.312 |
Children (huam) | 11.9 |
在动物等效剂量换算时,常用 Meeh 方程估算动物的体表面积。由于不同物种的体型差异,不同物种的体表面积不可能严格等于体重的三分之二次方,这两个数值间,存在一个比例关系 (K),不同物种的比例关系也是不同的,而其实同一物种的不同阶段与个体间也是有差异的。所以,此处再次强调,这是对体表面积的估算。
一只体重 300 g 的大鼠,其体表面积约为:
$BSA (m^2) = 9.83 \times \frac {300(g)^{(2/3)}} {10000}= 0.04405221 \ m^2$
一只体重 10 Kg 的狗,其体表面积约为:
$BSA (m^2) = 10.1 \times \frac {10000(g)^{(2/3)}} {10000}= 0.46880047 \ m^2$
一个 60 kg 的成年人,其体表面积约为:
$BSA (m^2) = 12.312 \times \frac {60000(g)^{(2/3)}} {10000}= 1.88696035 \ m^2$
等效剂量换算
某利尿药大鼠灌给药时的剂量为 $250 \ mg/kg$
,试粗略估计狗灌胃给药时可以试用的剂量。
$\because$
-
实验室大鼠标准体重 200 g,其体表面积约为:
$BSA_{Rat} (m^2) = 9.83 \times \frac {200(g)^{(2/3)}} {10000}= 0.03361813 \ m^2$
-
实验室大鼠给药剂量:
$Dose_{Rat} = 250 \ mg/kg \cdot 0.2 \ kg = 50 \ mg$
-
实验室狗的标准体重 10 Kg,其体表面积约为:
$BSA_{Dog}(m^2) = 10.1 \times \frac {10000(g)^{(2/3)}} {10000}= 0.46880047 \ m^2$
-
实验室狗给药剂量:
$Dose_{Dog} = M \ mg/kg \cdot 10 \ kg = 10M \ mg$
$$\frac{Dose_{Rat}}{BSA_{Rat}} = \frac{Dose_{Dog}}{BSA_{Dog}}$$ $$\frac {50\ mg}{0.03361813 \ m^2} = \frac {10M\ mg}{0.46880047 \ m^2}$$
$\therefore$
$M = 69.7243526 \ mg/kg$
某抗肿瘤药成人给药剂量为 $500 \ mg/kg$
,试粗略估计 350 g 大鼠给药时可以试用的剂量。