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Peptide Calculator

半衰期计算器

使用简单的指数衰减模型查看随时间推移有多少剂量残留。

计算器输入项

这是一个简单的单室指数衰减模型。实际药代动力学取决于吸收、分布、代谢和个体差异。

半衰期计算器在一级单室模型下模拟某个量如何随时间衰减,并且可以选择计算重复给药间隔下的稳态峰值和谷值。

它和本站十个药代动力学模型计算器用的是同一套数学,只是把它们放在一起并配上一张数据表,让你看到整条曲线而不是一个点。

在用其中任何内容之前,请先读本页的局限说明。这是一个关于衰减量的教科书模型,不是对任何物质在人体内如何表现的描述。

为什么这个比例只取决于两个时间之比

一级意味着流失速率与当前存在的量成正比,所以这个量在开始时下降最快,随着它变小而变慢。解出来是一个指数式:经过一段时间之后剩余的比例,等于二分之一的「这段时间除以半衰期」次方。因此半衰期固定的是时间轴,而对曲线的形状毫无影响。十个单位和一千万个单位在同一段时间里失去相同的比例,这正是这个模型不必预先知道起始量也能用的原因,同时也是它在真实系统中最常失效的那个假定。

比例之所以要紧,还有第二个原因。因为指数是一个比值,结果是无量纲的,所以只要半衰期与经过时间使用同一单位,得出的数字就不会因为单位换算出错。这种安全性在两者单位不同的那一刻就消失了,而把以天给出的半衰期对着以小时计的时间填进去,是这一整族计算器里最常见的故障。它不会给出任何提示,只会给出一个看起来完全合理的数字。 一级消除与半衰期算术指南 更详细地走了一遍同一个模型,而本站它周围的那些计算器,是把比例而不是时间当作目标的。

同一个等式的两种形式,以及 0.6931 这个因子

这个指数式可以写成二分之一的「时间除以半衰期」次方,也可以写成 e 的负 k t 次方。两者是同一条曲线,而它们之间的桥是消除速率常数,也就是二取自然对数再除以半衰期。没有哪一种形式是正确的而另一种是错的;它们适合不同的问题。二分之一次方这一形式便于对照整数个半衰期来核验,因为减半一次、两次、三次分别精确给出二分之一、四分之一和八分之一,没有任何近似。指数形式则更容易求导、求积分,也更容易做组合。

速率常数是那个在不同物质之间表现一致、而半衰期并非如此的量,这也是它在本站这么多计算器里反复出现的原因。从一个换到另一个,任一方向都只是一次除法。 消除速率常数计算器 从半衰期得到速率常数, 由速率常数求半衰期计算器 则走另一个方向。对同一个过程同时报告半衰期和速率常数,无论如何都不构成矛盾;而同一页上这两者对不上,首先是单位错误,其次才可能是别的。

一个半衰期数字实际描述的是什么

一个测得的半衰期属于一种被测量的情形,并携带那个情形恰好包含的一切。它属于一种物质、一种盐型、一条给药途径、一个物种、一种基质,用一种方法,在一个区间内测得。它已经包含了分布、结合与清除的影响,被折叠进了同一个数字里,而把它们重新分开不是计算器能做到的事。在其中某一个条件下引用的半衰期,并不会自动成为其他条件下的半衰期,这就是为什么随手取一个来自错误背景的数字并不是一个小误差。

所以要清楚本页是什么。它接收你提供的半衰期,并对它做运算。它不为任何东西提供半衰期,也不保存任何可供取用的数值表,因为一张剥掉了测量条件的半衰期表,恰恰就是日后会被误用的东西。如果需要某个半衰期,诚实的去处是测出它的那个来源,并附上引用;而当所问的问题根本不存在可引用的来源时,正确的答案就是这个值从这里无法得知。 有效半衰期计算器 是为已经拿到速率常数和间隔的那种情形存在的,而 免责声明 则是这一切「不是什么」的最简短陈述。

单一指数式在哪里不再描述任何真实的东西

一个单室的一级模型没有吸收相,没有向组织的分布,没有结合,没有可饱和的途径,没有代谢物,除了它所命名的那个之外也没有别的移除途径。真实给药之后的浓度时间曲线通常是多指数的:一个反映物质从给药部位分布开的快相,和一个反映移除的慢相。把单一指数式拟合到那条曲线上,会得到一个表观终末半衰期,而它是那次拟合以及为做拟合所选窗口的性质,不是该物质的常数;同一份数据的两次分析可以在它上面给出不同结果。

扩展到稳态还带着它自己的假定。蓄积系数把输入当作瞬时的、把重复当作没有终点的,因此它给出的峰谷比是在陈述一个几何衰减,而不是在陈述任何被测到的东西。有两个相关工具在不改变模型的前提下把形状摆出来: 蓄积系数计算器 把那个系数本身单独隔离出来, 达到稳态所需时间计算器 回答需要多少个间隔才能逼近渐近线。 蓄积与稳态指南 把这套算术与它建模和不建模的部分对照着讲。

本计算器的工作原理

这个模型是指数衰减。经过时间 t 之后剩余的比例,等于二分之一的 t 除以半衰期的次方;剩余的量就是这个比例乘以起始量。

这个比例也可以写成另一个熟悉的形式,即自然常数 e 的负 k t 次方,其中 k 是消除速率常数,等于二取自然对数再除以半衰期。两者在本站都是各自独立的计算器。

关键性质在于,这个比例只取决于已经过了多少个半衰期。一百个单位和一百万个单位按同样的比例速率下降,正因如此这个模型不必预先知道起始量也能用。

当给出给药间隔时,模型会扩展到稳态:峰值等于起始量乘以蓄积系数,谷值则是该峰值经过一个间隔衰减之后的值。

公式

  • fraction remaining = 0.5^(t / t-half)

    便于对照整数个半衰期来核验的形式。

  • fraction remaining = e^(-k x t), with k = ln(2) / t-half

    等价的指数形式。答案相同,算式不同。

  • accumulation factor = 1 / (1 - 0.5^(interval / t-half))

    稳态峰值与单次给药峰值之比。

  • trough = peak x 0.5^(interval / t-half)

    稳态峰值经过一个给药间隔衰减之后的值。

完整算例

三个半衰期内的衰减,以及每日间隔下的蓄积

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

起始量
100
半衰期
24 hours
经过时间
72 hours
给药间隔
24 hours
  1. 数出经过了几个半衰期
    代入
    72 / 24
    结果
    3
  2. 剩余比例
    代入
    0.5^3
    结果
    0.125
  3. 剩余量
    代入
    100 x 0.125
    结果
    12.5
  4. 每日间隔下的蓄积系数
    代入
    1 / (1 - 0.5^(24/24)) = 1 / 0.5
    结果
    2
  5. 稳态峰值
    代入
    100 x 2
    结果
    200
  6. 稳态谷值
    代入
    200 x 0.5
    结果
    100

这说明了什么

减半三次剩下八分之一,这是精确值而不是近似值。每日间隔下峰值与谷值之比为二,这是间隔恰好等于半衰期的直接后果,这一点值得记牢:把间隔减半会让峰值不止翻倍,而不只是略微提高。

理解各项输入

initialAmount
起点的量。它会整体缩放结果,而不改变比例。
halfLife
半衰期,以小时计。
注意: 把以天给出的半衰期填进来,结果会悄无声息地差二十四倍。这是整个药代动力学系列里最常见的错误。
elapsedTime
经过的时间,以小时计。必须与半衰期使用相同单位。
dosingInterval
两次给药之间的间隔,以小时计。可选;填了之后还会计算稳态峰值和谷值。
注意: 间隔远长于半衰期时,蓄积系数基本等于一,这个结果是对的,意思是不存在有意义的蓄积。

理解各项输出

fractionRemaining
起始量中仍然存在的比例,取值从零到一。
amountRemaining
过了这段时间之后剩下的量。
timeToHalf
到剩余量降为起始量一半所需的时间,也就是你填入的半衰期,列出来仅供参考。
peak
稳态峰值,只有在给出间隔时才显示。它是这个模型的渐近上限,不是对任何人体内水平的预测。
trough
下一次给药之前的稳态谷值,只有在给出间隔时才显示。

单位说明

Half-life
半衰期。某个量减半所需的时间。在这个模型里它是该物质的一个常数,与当前存在的量无关。
First-order
一级。速率与当前存在的量成正比的过程,所以量在开始时下降最快,之后逐渐变慢。
Steady state
稳态。当输入等于移除时渐近趋近的水平。只能达到给定的容差,永远不会精确达到。
Accumulation
蓄积。重复给药时的峰值比单次给药峰值高出多少。它是一个比值,按定义至少为一。

常见错误

  • 在半衰期、经过时间和给药间隔之间混用单位,这是这一系列里最主要的错误,而且不会给出任何警告。
  • 把半衰期和消除速率常数搞混,两者之间相差 0.6931 这个因子。
  • 把稳态峰值当成人体内浓度的预测值。它只是一个指数式算出来的数字。
  • 使用为不同盐型、不同给药途径或不同物种给出的半衰期,这些因素都会改变该数值。
  • 以为衰减是线性的。减掉一半需要一个半衰期,再减掉一半又要同样长的时间。

重要局限

  • 这是一个单室的一级模型。它没有吸收相,没有向组织的分布,没有蛋白结合,没有容量限制或可饱和的消除,也没有代谢物。
  • 真实的半衰期是在真实系统中测得的,其中已经包含了分布的影响。这个计算器只是处理这个数字。
  • 它建模的只是单一物质,对复方、成分之间的相互作用或互相竞争的代谢途径都不作任何说明。
  • 它是一个数学模型,不是预测,也不是医学建议。本页没有任何内容说明某个量、某个间隔或某个方案对什么事情是合适的。

常见问题

半衰期计算器的主要功能是什么?

利用经典的一级指数衰减模型,直观模拟多肽在体内随时间推移的残留比例与浓度变化曲线。

需要输入哪些核心数据?

输入初始给药剂量、以小时为单位的半衰期数值以及待观测的时间范围。

半衰期的数学计算公式是什么?

剩余量 = 初始剂量 * 0.5 ^ (经过时间 / 半衰期)。例如经历 1 个半衰期后体内剩余 50%。

该模型的准确度如何?

这是一个理想化的单室指数衰减模型。真实的药代动力学还涉及复杂的吸收分布与器官代谢清除过程。

该计算器是否免费?

完全免费,在浏览器本地运行,不上传任何隐私或用药数据。

是否可用于任何化合物?

适用于遵循一级动力学消除的常规物质,但不提供任何临床用药或医疗决策指引。

图表中显示了哪些曲线信息?

横轴为时间,纵轴为残留剂量百分比,展示随时间下降的指数衰减轨迹。

是否支持多次给药蓄积效应模拟?

目前仅模拟单次给药的衰减过程,多次给药的稳态浓度蓄积需要逐次累加建模。