Calculadora de tempo ate o estado estavel
Encontra as meias-vidas (e o tempo) necessárias para atingir uma porcentagem escolhida da assíntota de estado estável, n = log2(1 / (1 - fração alvo)). Um modelo de livro-texto, não é conselho médico ou de dosagem.
Modelos farmacocineticos
Campos da calculadora
Modelos farmacocineticos: Esta e uma ferramenta de referencia matematica e laboratorial. Ela nao diagnostica, trata ou recomenda uma dose, e nao e conselho medico.
A calculadora de tempo até ao estado estacionário responde à pergunta que surge sempre que um esquema muda: quanto tempo até o novo nível ser atingido?
A regra prática em farmacologia é de quatro a cinco meias-vidas, e esta calculadora é de onde vem essa regra. Devolve o tempo exato para atingir qualquer percentagem do estado estacionário que escolher, juntamente com o número de meias-vidas envolvidas.
O estado estacionário é uma assíntota, e não um ponto. A quantidade nunca chega lá na verdade; aproxima-se, e a pergunta prática é se já chega perto o suficiente.
O estado estacionário é um limite e não um momento
Esta página devolve o tempo preciso para chegar dentro de uma tolerância declarada de um nível que nunca é de facto atingido, e ambas as metades dessa frase importam. O estado estacionário é onde a entrada iguala a remoção. Uma vez lá, cada dose substitui exatamente o que o intervalo removeu, pelo que o nível deixa de mudar, mas deixa de mudar de forma assintótica: a distância entre o nível atual e o nível assentado continua a encolher pela mesma proporção e não pela mesma quantidade. Perguntar quando é que chegou é portanto mal colocado, enquanto perguntar quão perto está é bem colocado. O guia sobre acumulação e estado estacionário cobre a mesma distinção do lado da acumulação.
A fração atingida ao fim de um número inteiro de metades tem uma forma que se verifica instantaneamente: um menos um meio elevado à potência da contagem. Ao fim de uma é um meio, ao fim de duas três quartos, ao fim de três sete oitavos. Cada valor é o anterior mais metade daquilo que ainda faltava, que é a mesma coisa que dizer que o nível ganha metade da distância que lhe resta em cada meia-vida. Essa aproximação geométrica é a razão por que a sequência nunca pode chegar, e também por que cobre a maior parte do terreno cedo.
Porque é que os últimos percentuais são os caros
O intervalo que é citado como regra prática, de quatro a cinco meias-vidas, é onde esta página o produz. Esse intervalo não é uma afirmação sobre quanto tempo qualquer coisa demora. É uma decisão sobre tolerância. Noventa por cento precisam de cerca de 3.32 meias-vidas, noventa e nove precisam de cerca de 6.64, e noventa e nove vírgula nove precisam de quase dez. Nada muda aos quatro nem aos cinco. Muda apenas a percentagem que estava disposto a aceitar, e isso é uma escolha e não uma descoberta. A página original de meia-vida mostra o declínio de dose única que a mesma contagem de meias-vidas descreve.
A razão pela qual o meio desse intervalo é aquilo que as pessoas lembram é que os ganhos iniciais parecem dramáticos e os ganhos finais parecem nada. Passar de metade do caminho para três quartos é uma melhoria relativa de cinquenta por cento num único passo. Passar de 96.9 para 98.4 por cento é uma melhoria relativa de cerca de um e meio por cento exatamente no mesmo passo. A aritmética é idêntica nos dois casos, e o segundo caso é a razão pela qual um valor citado como quatro ou cinco meias-vidas deve ler-se como perto o suficiente para o fim a que se destina e não como um ponto final.
As meias-vidas decorridas é o valor que viaja
A segunda saída é a mais portátil das duas. Expresso em meias-vidas, o tempo para atingir qualquer percentagem escolhido é um número puro, sem unidade e sem dependência de que substância se está a imaginar, pelo que pode ser posto ao lado de um valor citado em qualquer outro sítio sem qualquer conversão. Expresso em horas está preso à meia-vida concreta que foi escrita, que por sua vez está presa à fonte de onde veio. Se um destes números vai ser escrito e memorizado, escreva as meias-vidas. O guia sobre eliminação de primeira ordem e aritmética da meia-vida explica porque é que essa unidade é a natural para toda a família.
É também a ilustração mais clara de um ponto que vale em toda esta família. Nenhuma destas calculadoras produz conhecimento sobre uma substância. Produz conhecimento sobre a relação entre dois números que já se tinham. A calculadora de fator de acumulação recebe o mesmo par de entradas e comunica o valor companheiro, que é o múltiplo pelo qual um pico cresce uma vez o nível assentado.
O que um percentual objetivo decide e o que não decide
Uma percentagem do estado estacionário não diz nada sobre se esse nível é adequado, e as duas coisas são confundidas com frequência suficiente para valer a pena nomear. É uma afirmação sobre convergência e não sobre adequação. Escolher noventa em vez de noventa e quatro muda a resposta por menos de um fator de dois e não muda nada sequer quanto ao modo como o sistema se comporta. A percentagem é uma tolerância que define, e a página comunica o custo de a manter.
O objetivo tem também de ser inferior a cem, e essa restrição é matemática e não preciosista. A cem exatos, o logaritmo de um sobre zero não está definido e não existe tempo finito. Valores pouco abaixo de cem são perfeitamente legítimos e devolvem durações muito grandes, que é o modelo a comportar-se corretamente e não uma falha que valha a pena reportar. Para ver a relação a correr para a frente em vez de para trás, a calculadora de fração do estado estacionário recebe um número de doses onde esta recebe um objetivo.
Como funciona esta calculadora
Ao fim de n doses a fração do estado estacionário atingida é um menos um meio elevado à potência n. Igualar isso a um objetivo e resolver em ordem a n é o cálculo.
Os valores familiares saem diretamente. Ao fim de uma meia-vida está a 50 por cento, ao fim de duas a 75, ao fim de três a 87.5, ao fim de quatro a 93.75, ao fim de cinco a 96.875, e ao fim de seis a 98.4.
A razão pela qual se cita de quatro a cinco meias-vidas em vez de duas é que os últimos percentuais demoram desproporcionalmente muito tempo. Passar de 87.5 para 93.75 por cento custa mais uma meia-vida, e a diferença entre 96.9 e 98.4 por cento custa outra.
As formulas
-
n = log2(1 / (1 - target fraction))
O número de meias-vidas necessárias para atingir a fração objetivo do estado estacionário.
-
time = n x t-half
Meias-vidas convertidas em tempo.
-
fraction at n half-lives = 1 - 0.5^n
A relação no sentido direto, para verificação.
Exemplo resolvido
Atingir 94 por cento de um novo estado estacionário
Exemplo ilustrativo. Os numeros foram escolhidos para que a aritmetica seja facil de conferir. Nao sao uma dose, um protocolo ou uma recomendacao.
Dados
- Meia-vida
- 24 hours
- Objetivo
- 94 percent of steady state
- Encontrar o número de meias-vidas
- Substituicao
- log2(1 / (1 - 0.94)) = log2(16.67)
- Resultado
- 4.059 half-lives
- Converter para tempo
- Substituicao
- 4.059 x 24 hours
- Resultado
- 97.4 hours, about 4 days
O que isso mostra
Uns quatro dias, e 4.06 meias-vidas para ser exato. Repare que 94 por cento está muito perto do que quatro meias-vidas inteiras dão, 93.75 por cento. Um objetivo de 93.75 por cento devolve exatamente quatro meias-vidas e 96 horas, pelo que escolher uma percentagem objetivo redonda dá uma resposta mais redonda e mais fácil de memorizar.
Entendendo as entradas
- Meia-vida
- A meia-vida, em horas.
- Percentual alvo do estado estavel
- Quão perto do estado estacionário quer estar, em percentagem.
- Atencao: Valores de 100 ou acima não têm solução, porque o estado estacionário é uma assíntota que nunca é atingida exatamente. Valores pouco abaixo de 100 dão tempos muito grandes, que é o ponto e não uma falha.
Entendendo os resultados
- Tempo
- O tempo em horas para atingir a percentagem objetivo do estado estacionário.
- Meias-vidas decorridas
- A mesma resposta expressa em meias-vidas, que é o valor mais portátil porque não depende da substância.
Unidades explicadas
- Steady state
- O nível para o qual se aproxima de forma assintótica quando a entrada iguala a remoção. Atinge-se até uma tolerância declarada, nunca por completo.
- Asymptote
- Um limite que é aproximado mas não atingido. O estado estacionário é uma, e é por isso que um objetivo de 100 por cento não tem resposta.
Erros comuns
- Pedir 100 por cento e receber um erro ou um número muito grande. O modelo não tem tempo finito para atingir a assíntota.
- Usar a meia-vida da substância numa mudança de esquema em que a própria meia-vida está a mudar.
- Tratar o tempo até ao estado estacionário como um intervalo de depuração ou como um período de washout. São relacionados na forma mas significam coisas diferentes, e um washout é em geral citado na outra direção.
Limitacoes importantes
- Responde quanto tempo demora a aproximar-se de um novo nível, e não se o nível é adequado. O tempo até ao estado estacionário é uma propriedade matemática do intervalo e da meia-vida sozinhos.
- Este é um modelo de um compartimento e de primeira ordem. Assume um único conjunto homogéneo, disponibilidade imediata da quantidade inteira, e uma eliminação proporcional ao que está presente. A farmacocinética real envolve absorção, distribuição para os tecidos, ligação a proteínas, várias vias de eliminação com velocidades diferentes, e metabólitos que podem eles próprios ser ativos. Nada aqui descreve como qualquer substância se comporta numa pessoa.
Perguntas frequentes
What does the time to steady state calculator compute?
Given a half-life and a target percentage of the steady-state asymptote, it computes how many half-lives, and how much time, are needed to reach that percentage of full accumulation under repeated dosing.
How do I use the time to steady state calculator?
Enter the half-life and the target percent of steady state you want to reach, defaults to 94 percent. The calculator returns the time and the number of half-lives elapsed.
Why does the time to steady state calculator default to 94 percent rather than a fixed "4 to 5 half-lives" rule of thumb?
This calculator solves explicitly for the number of half-lives needed to reach a chosen percent of the steady-state asymptote, 1 - 0.5^n = target fraction, rather than assuming a fixed rule of thumb, so you can see exactly which percentage corresponds to whatever number of half-lives.
What is the underlying formula for the time to steady state calculator?
Fraction of steady state reached after n half-lives equals 1 - (1/2)^n, solved for n given a target fraction, then converted to time by multiplying by the half-life.
What percent values does the time to steady state calculator accept?
Strictly greater than 0 and strictly less than 100; a target of 100 percent would require infinite time under this exponential approach model.
How is the time to steady state calculator different from the accumulation factor calculator?
The accumulation factor calculator reports the multiple by which steady-state peak exceeds a single dose’s peak; this calculator instead reports how much time it takes to approach that asymptote to a chosen percentage.
Is the time to steady state calculator a medical or dosing tool?
No. It is a mathematical model for educational purposes only, not medical advice, and it does not predict any specific substance’s real time to steady state in a body.
Is the time to steady state calculator free to use?
Yes. The time to steady state calculator runs entirely in your browser.
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