Mobile_PkPd and Excel_PkPd Download Site

Mobile_PkPd
携帯電話上でPharmacokinetics/Pharmacodynamicsシミュレーションを行うプログラムです。
完全なOffline simulatorであり、同種のプログラムの中ではもっとも単純な機能しか持ちません。
利点は、携帯電話機で使用できることに尽きます。
利用はもちろんフリーで す


Mobile_PkPd Ver1.2
DoCoMo,Softbank,au,WILLCOM, その他Java 2 Micro Edition対応機器で動作します。
Mobile_PkPd Ver1.1
DoCoMoのみ。旧バージョン(安定版)です。

Excel_PkPd
Excel上でPharmacokinetics/Pharmacodynamicsシミュレーションを行うプログラムです。もちろん、完全な Offline simulatorです。というか、ただのExcelのブックです。一切マクロなどは使っていません(10/04/19:マクロ使用バージョンを公開)。使い方はできるだけ、ブックのなかに書いたつもりで す。シートの保護は著作権保護ではなく、ただ、実使用上の誤入力防止の目的です。ご自由に変更して、ご利用ください。使っている計算式、パラメータは Mobile_PkPdとまったく一緒です。私は、麻酔終了後の反省や、パラメータ変更の効果検討に使っています。

Ver1.43
20/6/3 公開:アネレムが販売承認されましたので、久しぶりに更新しました。変更内容はレミマゾラムのデータを追加のみです。パラメーターは2014年の日臨麻会誌に掲載されている土井松幸先生のデータを用いています。

Ver1.42, Ver1.42 for PaperChart, Ver1.34
11/04/09 公開:ボーラス投与の単位を"ml"にしていると、60秒刻み計算以外で計算値がずれるバグがありました。これを修正しましたので、改めて、Ver1.3, Ver1.4をアップしました。持続投与のみ、ボーラス投与を"mcg/ml"または"mcg"で設定している場合、前のバージョンでも計算値は変わりません。すみませんでした。

Ver1.41 for PaperChart
10/06/28 公開:マクロ機能を使用したリアルタイムシミュレーターのバージョンです。Microsoft Excelのマクロ機能Excel VBAを使用しているため、Microsoft Excel専用です。PaperChartと連携せずに、現在時刻表示のみを使用することができるように変更しました。また、PaperChartとの連携時、複数のシートを使用していてもすべて同時に更新されるようにしました。これに伴い、新規シートに複数の薬剤予測血中濃度を組み合わせてグラフ描画することができるようになりました。

Ver1.40
10/06/14 変更:”Lite”、”for PaperChart”両方にパラメータを追加しました。(石井秀明先生(新潟大学)ありがとうございます。)
Ver1.40 Lite
10/06/14 公開:”Ver1.40 for PaperChart”からボタン、マクロを取り除いたものです。for PaperChartをマクロ機能をオフにして使っても一緒です。
Ver1.40 for PaperChart
10/04/19 公開:マクロ機能を使用したPaperChart連携専用のバージョンです。Microsoft Excelのマクロ機能Excel VBAを使用しているため、Microsoft Excel専用です。電子麻酔記録フリーソフトウェア PaperChartにPK/PDシミュレーション機能が実装される前に作成し、廣島総合病院(部長:中尾正和先生)で使用しているものです。オンラインシミュレーターとして動作します。リアルタイムシミュレーターとしての必要性は下がっていますが、PK/PDに関するログリーダーとしては使用できると考えて公開しました。基本骨格は従来のバージョンと同一ですので、完全なオフラインシミュレーターとしても使えます。

Ver1.33
09/07/27 公開:TCIにもうひとつバグがあったため、修正しました。あと、タイトルが間違っていたので修正しました。(Excel_PkPk -> Excel_PkPd)

Ver1.31
09/04/22 公開:TCIにバグがあったため、修正しました。持続投与の反映時点を一ステップ後ろにしたときに、TCIルーチンの変更が適切になされていませんでした。

Ver1.3
09/02/04 公開:TCI投与量の逆算を追加し ました。本邦での商用TCIシステムはDiprifusorだけなので、Diprifusorを使って投与した量を小児用パラ メーターによる予測濃度に変換するなどの用途に使います。またファイルサイズ縮小と簡略化のため、1シートのみの構成としています。 計算ルーチンでは、持続投与の反映時点を一ステップ後ろにしています。これは、”入力セルの時刻ジャストで持続投与を開始、 およびボーラス投与施行した場合の予測濃度を表示する”という仕様に変更したためです。

Ver1.2
07/11/22 公開:持 続投与で刻み時間が延びるごとに誤差が大きくなるのを修正しました。Ver1.1以前では刻み時間が長い と、血中濃度と効果器濃度が収束しません。(Mobile_PkPd Ver1.2はExcel_PkPd Ver1.1の計算式を使っています。ややこしくてすみません。 )

Ver1.1
07/09/15 公開:Ver1.0 にRunge-Kutta法計算上の誤りがありました。刻み時間を60秒以外で計算すると計算値が間違っ ていました。お詫び申し上げます。旧バージョンをダウンロードいただいた方は、申し訳ございませんが、破棄してください。

参考
クリアランスと移行係数
Eular法とRunge-Kutta法での移行係数取り扱いの違い
刻み時間が長くなると、血中濃度と効果器濃度が収束しなくなること
TCIの投与量逆算について
LBM(Lean Body Mass:除脂肪体重)をどう使用するか


クリアランスと移行係数
Pk/Pd シミュレーションでは各コンパートメント間での薬物移動速度を表現する方法として、いくつかの方法があります。中でもよく見るものに、 クリアランス(CL)と移行係数(k)があります。それぞれ、どこに着目するかによる記述法の 違いですので、相互変換が可能です。(Stanford大学麻酔科のHPから変換用のExcelブックがダウンロードできます)。CLは各コンパートメント間の移行速度をひとつの値で表現できます。シンプルで理解しやすいですが、移 行する薬物量は移行元の濃度とクリアランスの掛け算となるため、薬物量と各コンパートメントの薬物濃度の両方を考慮する必要があります。移行係数(k)は CLを移行元のコンパートメント容量で割ったものです。移行する薬物量は、移行元と移行先の間の移行係数に移行元の薬物量を掛けたものです。直接薬物量を 使うため、計算が簡単です。実際のシミュレーションでは、移行係数を使うことが多いようです。
Eular法とRunge-Kutta法での移行係数取り扱いの違い
ク リアランスは各コンパートメント間の薬物移行速度です。つまり、薬物の移動量を単位時間(通常1分)で割ったものです。刻み時間が単位時間と異なる場合、各刻 み時間ごとのクリアランスはCL/刻み時間となります。移行係数はクリアランスを移行元のコンパートメント容積で割ったものですから、同様に刻み時間で割 る必要があります。
Eular法では、刻み時間によらず、前の点から次の点 への薬物変化量の傾きは一定です。つまり、Eular法を使う場合、刻み時間は気にせずに、1分あたりの変化量を計算し、最後に刻み時間で割ればいいこと になります・
一方、Runge-Kutta法は刻み時間の中間で再度傾きを計算しなおします。そのため、刻み時間の長短により、前の点から次の点 への薬物変化量の傾きが変わります。このため、Runge-kutta法を使用する場合、移行係数を刻み時間で割っておき、単位時間を刻み時間に変えて計 算する必要があります。(Excel_PkPdのver1.1ではEular法からの変更の際、ここを修正するのを忘れていました。)
刻み時間が長くなると、血中濃度と効果器濃度が収束しなくなること
持続投与はアナログな概念であり、連続的です。一方、微分方程式はデジタルな概念であり、任意の刻み時間を取れば、その刻み時間内では変化は瞬時とみなされます。つまり、薬物の投与タイミングは計算上は、刻み時間の前に投与するか、後に投与するかしかありません。
刻み時間の前に投与した場合、計算値は投与した薬物がその刻み時間内でセントラルコンパートメントから他のコンパートメントへ移行した後の値となります。ボーラス投与の計算にこの方法を使用すると、刻み時間の長さにより、ピークの高さが変化してしまいます。
刻 み時間の後ろに投与した場合、計算値は投与した薬物がセントラルコンパートメントのみにある時の値となります。移行していないので、刻み時間に影響されま せん。ボーラス投与ではよいですが、持続投与では、本来連続して起こっている移行の過程を無視するため、刻み時間が長くなるほど計算値が増加してしまいま す。
つまり、Pk/Pdの計算では、持続投与は計算の前に、ボーラス投与は計算の後で変更する必要があります。Excel_PkPdのver1.2では、ここを修正しました。
TCIの投与量逆算について
3コンパートメントモデルのRunge-Kutta法による計算は一見煩雑ですが、結局は単なる加減乗除しか使いません。そのため、パラメータ、関与する要素(体重、年齢など)、目標血中濃度がわかれば、実投与量を逆算することができます。
Excel_PkPd では、ボーラス、持続投与量を各々選択した単位で入力するようになっています。Ver1.3では、さらにTCIの目標血中濃度も入力できます。それらはす べて、最終的に各刻み時間内での単回投与量、持続投与量として、”Bolus(mg)”、”Const(mg/min)”という列に出力されています。
単回投与量(ng) 持続投与(ng/min)
実際にDiprifusorでTCIを行った症例を、他のパラメーターで計算する場合の手順を説明します。
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1)シートをコピーし、Diprifusor用のシート(シート名を”シート(1)”に変更)と、計算しなおしたい他のパラメーター用のシート(シート名を”シート(2)”に変更)の二つのシートを用意する。
2)シート(1)をTCI優先モードにし、目標血中濃度を入力する。
3)シート(2)でシートの保護を解除する(Excel2003なら、”ツール>保護>シートの保護の解除”です。)
4)シート(2)のK7の数式を”=シート(1)!K7”とする。
5)K7を横に延長して、L7の数式を”=シート(1)!L7”
6)K7,L7をそのまま下に延長して、シート(2)のK列、L列の数式を、全て変更する。
7)シート(2)のパラメーターを好きなものに変更する。
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これで、シート(1)の投与量における他のパラメーターでの予測血中濃度を計算できます。
なお、シート(2)では、シート(1)での薬物投与量をそのまま反映します。(シート(2)に新たな投与履歴を入力しても無視されます。)
LBM(Lean Body Mass:除脂肪体重)をどう使用するか





開発者;中村隆治
広島在住の麻酔科医です。
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