基于核医学影像的药代动力学分析.pptxVIP

王洪凯 wang.hongkai@dlut.edu.cn 基于核医学影像的药代动力学分析 生物医学工程原理 I 自我介绍 99-03 本科, 北京航空航天大学 电子工程与信息技术 03-09 博士, 清华大学 生物医学工程，医学影像处理 09-14 研究员, 美国加州大学洛杉矶分校 分子影像，医学成像系统研究 14-今 副教授，大连理工大学 医学影像分析，核医学影像 报告内容 核医学影像药代动力学简介 房室模型原理介绍 其他药代动力学模型 经典案例分析 报告内容 核医学影像药代动力学简介 房室模型原理介绍 其他药代动力学模型 经典案例分析 1. 核医学影像药代动力学简介 医学影像模式 (Medical Image Modality) X-Ray CT MR B-Mode Ultrasound Doppler Ultrasound PET 1. 核医学影像药代动力学简介 药代动力学（Pharmacokinetics） 是研究药物在动物体内的含量随时间变化规律的科学，是药理学的一种。 研究药物在机体内的吸收、分布、代谢及排泄的过程。 应用在药物治疗、临床药理、分子药理、生物化学、生物药剂、分析化学、药剂、药理及毒理等多种科学领域中。 药物动力学对指导新药设计，优化给药方案，改进剂型，提供高效、速效（或缓释）、低毒（或低副作用）的药物制剂，已经发挥了重大作用。 1. 核医学影像药代动力学简介 传统药代动力学的测量方法 血液：可以反映药物即刻的变化与药物的疗效、不良反应紧密相关。 尿液：反映药物经过肾脏排泄的量 粪便：反映药物经过肠道排泄的量 其它：组织分布的浓度和量 1. 核医学影像药代动力学简介 定量化的核医学影像为我们提供了研究药代动力学的无创方法 可在图像中测量每个器官中的药物浓度随时间变化曲线（time activity curve, TAC） 1. 核医学影像药代动力学简介 基于核医学影像的药代动力学分析流程 1. 核医学影像药代动力学简介 核医学影像药代动力学应用 神经影像分析 心脏影像分析 新药试制 小动物影像分析 肿瘤的评估与治疗 分子影像、生物信息学 报告内容 核医学影像药代动力学简介 房室模型原理介绍 其他药代动力学模型 经典案例分析 2. 房室模型原理介绍 什么是房室模型 注：dC(t)/dt 表示浓度随时间的变化速度 K1：药物由血浆流入组织的速率系数 k2：药物由组织流入血浆的速率系数 血浆中药物浓度 组织中药物浓度 这些比率代表了药物与组织结合和分离的能力，是我们要求解的动力学参数。 通过测得C0(t)和C1(t)来求解K1和k2，这是典型的求解微分方程组 2. 房室模型原理介绍 基础的四房室模型（1个血浆房室+3个组织房室） 3-tissue compartment model (3TCM) Tissue = Free tracer + Specifically bounded tracer + non-specifically bounded tracer Free: 游离在组织中的没有跟受体结合的示踪剂 No-specific: 虽然与组织结合了，但是没有跟目标受体结合的示踪剂 Bound: 与目标受体结合的示踪剂 2. 房室模型原理介绍 简化的三房室模型（1个血浆房室+2个组织房室） 2-tissue compartment model (2TCM)  Free与non-specific binding被合并成一个房室 合并的前提是free与non-specific binding之间的交换速率足够快，二者如同一体 房室C1也被叫做non-displaceable compartment （没有被置换药物的房室） 2. 房室模型原理介绍 简化的二房室模型（1个血浆房室+1个组织房室） 1-tissue compartment model (1TCM)  Displaceable binding与non-displaceable binding被合并成一个房室 合并的前提是二者之间的交换速率足够快，如同一体 2. 房室模型原理介绍 房室模型中各参数的生理含义 K1 k2 k3, k4, k5, k6 VT (Distribution volume, DV) VND (Non-Displaceable Uptake Volume) BPND (Binding Potential) 药物从血浆流入组织的能力 药物从组织流回血浆的能力 药物在不同房室之间流入流出的能力 药物流动达到平衡后，组织与血浆中药物浓度的比值 对于1TCM，VT=K1/k2； 对于2TCM，