有效半衰期计算器
用倒数求和法则 1 / t_有效 = 1 / tA + 1 / tB,合并两个消除半衰期。一个教科书模型,不构成医疗或剂量建议。
药代动力学模型
计算器输入项
药代动力学模型: 这是一个数学与实验室参考工具。它不进行诊断、治疗或剂量推荐,也不构成医疗建议。
当一种物质同时被两条独立途径清除、各有各的半衰期时,它的整体行为由一个有效半衰期决定,而这个有效半衰期比其中任何一条单独的都更短。本计算器把它们合并起来。
结果总是小于两个输入半衰期里较短的那一个。并联的两条途径比一条更快。
它适用于任何存在两个同时发生的一级流失过程的情形:两条清除途径,或者一种受吸收限制而同时又在被消除的物质。
为什么速率相加而半衰期不相加
并联的流失以速率相加,而不是以时长相加。如果一条途径在一个间隔内移除了现有量的一个比例 f,另一条移除了一个比例 g,那么两者合起来移除的是 f 加 g 再减 f g,因为第二条途径是在第一条已经取走的那些物质上做掉它自己的一部分工作的。这个修正项就是独立性假说的全部内容,漏掉它就会得到一个偏大的数字。全部计算都住在这一次减法里。
写成速率常数之后,这个相加是线性的,所以两个半衰期的倒数相加,再取一次倒数就得到有效半衰期。因为两项贡献同号,结果必然比任何一个输入都短。在这个公式里,把两个正数摆成任何一种搭配都得不到别的东西,这值得在动手拿结果去和某个来源核对而不是和算术核对之前就知道。 一级消除与半衰期算术指南 从另一头把这个和为常数的推理讲了出来。
调和平均数和它的两个极限
结果是一个调和平均数,而且它远远落在同样这两个输入的算术平均数之下。取两个分别为 2 和 8 个单位的半衰期:算术平均是 5,而有效值是 1.6,不到它的三分之一。这两个数字之间的差距,就是老老实实做这个计算而不是各取一半的全部实际内容,也是一个被平均过的半衰期永远不能安全替代这个计算的原因。
两个极端值得算出来,而不是相信。当一条途径比另一条快得多时,有效半衰期从上方趋近较快的那一个,因为一旦快的路线移走了大部分原有的东西,慢的路线就几乎没东西可作用了。这种趋近有一个下限:无论比值变得多么极端,有效值都不可能掉到较短那个输入的一半以下。两个极限都不用微积分就能看出来,这本身就是关于这个公式的一个好信号。
独立性是那个在干活的假设
这个公式要求两个过程彼此独立,而这个词承担的东西比它看起来要多。如果这两条途径争夺同一批物质,或者其中一条在另一条运行时发生饱和,那么两个速率都不再与存在的量成正比,这个和就是错的。两个串联的过程,也就是前一个的输出是后一个的输入的那种,并不按这种方式合并,因为第二步所能看到的永远只有第一步产出的东西。
可饱和的移除是在实践中最重要的那种失效,而输出里没有任何东西会揭示它。一条在较高量时变成受容量限制的途径,在那个范围里就不是一级的,而无论挑哪两个半衰期都补不好这个问题。所以更可靠的问题不是该合并哪一对数字,而是:在被考虑的那整个范围里,两条途径中是否真的有哪一条与存在的量成正比。
两个输入从哪里来,比算术本身更重要
这两个半衰期总得有来处,而它们的来源决定了合并出来的那个数字意味着什么。在下降后期测得的半衰期和早期测得的那个,描述的是不同的过程,把它们合并会得到一个不对应任何实际测量的数字。在这里对出处保持谨慎,比对那次除法保持谨慎更值钱,因为除法只有一步,非常难弄错。
本页不携带任何物质的半衰期,也不提供,因为一个合并出来的数字,其可信度永远不超过它所依据的那两个数字,而任何一对平均值都不够格。如果需要实测数值,它们属于带标注的来源,而本站拒绝近似它们的理由写在 本站免责声明页面 里。同一套数学的单过程版本, 消除速率常数计算器 接收一个半衰期并返回它背后的那个常数。更短的有效半衰期还会直接流回 蓄积系数计算器 ,在那里更快的合并移除会把这个系数明显压低。
本计算器的工作原理
独立的速率相加。如果一条途径在一个给定间隔内移除了那个量的一个比例 f,另一条移除一个比例 g,那么两者合起来移除 f 加 g 再减 f g,因为这些被移除的比例不会把已经消失的东西重复计数。
把它写成速率的形式就得到那个倒数关系,再取一次倒数就得到有效半衰期。
这个极限很有教益。如果一个半衰期比另一个短得多,有效半衰期会趋近较短的那个,因为快的那个做完大部分工作之后,慢的那条就不再重要了。
公式
-
1 / t-effective = 1 / tA + 1 / tB
速率相加,所以倒数相加。
-
t-effective = (tA x tB) / (tA + tB)
重排后的形式,也是做算术时该用的那个。
完整算例
两条途径,半衰期分别为 4 小时和 6 小时
仅为算例。所选数字是为了便于核对运算过程,并不代表剂量、方案或任何建议。
已知
- 半衰期 A
- 4 hours
- 半衰期 B
- 6 hours
- 取倒数
- 代入
- 1/4 + 1/6
- 结果
- 0.4167 per hour
- 对总和取倒数
- 代入
- 1 / 0.4167
- 结果
- 2.4 hours
- 核对闭式
- 代入
- (4 x 6) / (4 + 6)
- 结果
- 24 / 10 = 2.4 hours
这说明了什么
二点四小时,比任何一个输入都短,而它必须如此。经验法则是:有效半衰期永远不可能小于较短那个输入的一半,并且当两者差距拉大时它趋近较短的那一个。
理解各项输入
- 半衰期,途径A
- 第一条途径的半衰期。
- 注意: 把你想找的那个合并半衰期填进去,那样会得到一个不动点,并给出误导性的结果。
- 半衰期,途径B
- 第二条途径的半衰期,使用与第一条相同的单位。
理解各项输出
- 有效半衰期
- 合并过程的半衰期,使用输入所用的单位。它总是比任何一个输入都短,又总是大于较短那个的一半。
单位说明
- Effective half-life
- 两个或更多独立的一级过程同时作用所得到的半衰期。
- Parallel elimination
- 同时运行的两条清除途径。每条都移除现有量的一个比例,所以合计超过任何一条单独的结果。
常见错误
- 把两个半衰期取平均。正确的运算是调和平均,不是算术平均,而 4 和 6 的这两个结果分别是 2.4 和 5,差了一倍还多。
- 把它用在串联而不是并联的过程上。两个串联的步骤不按这种方式合并。
- 假定两条途径是独立的。公式要求这一点,而耦合在一起的途径不遵守它。
重要局限
- 只对两个独立的一级过程有效。可饱和的消除,或者争夺同一底物的途径,都会破坏这个假设。
- 现实世界很少恰好只有两条途径,而且有些真实的半衰期根本不是一级的。
- 这是一个单室的一级模型。它假定只有一个均质的池,全部的量都立即可用,并且消除与当前存在的量成正比。真实的药代动力学涉及吸收、向组织的分布、蛋白结合、多条速率并不相同的消除途径,以及本身可能仍然有活性的代谢物。这里没有任何内容描述某种物质在人体内的行为。
常见问题
What does the effective half-life calculator compute?
Given two individual half-lives from two parallel elimination pathways, it computes the combined effective half-life using the reciprocal-sum rule: 1 / t_effective = 1 / t_a + 1 / t_b.
How do I use the effective half-life calculator?
Enter the half-life of pathway A and the half-life of pathway B. The calculator returns the combined effective half-life.
When is the reciprocal-sum rule used on the effective half-life calculator?
It is the standard way to combine two independent first-order elimination pathways acting on the same substance in parallel, such as a radioactive decay half-life combined with a separate biological clearance half-life.
Why is the effective half-life always shorter than either individual half-life?
Because both pathways remove material simultaneously, their combined rate constant is the sum of the two individual rate constants, which is always faster, and therefore has a shorter half-life, than either pathway acting alone.
What happens with a zero or negative half-life for either pathway on this calculator?
Either is rejected as invalid; both half-life A and half-life B must be positive numbers.
What units does the effective half-life calculator return?
Whatever consistent time unit you entered both half-life A and half-life B in.
Is the effective half-life calculator a medical or dosing tool?
No. It is a mathematical model for educational purposes only, not a medical or dosing recommendation, and it does not claim to predict any specific substance’s real combined elimination.
Is the effective half-life calculator free?
Yes. The effective half life calculator runs entirely client side.