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本科毕业论文（设计）开题报告书药代动力学参数计算软件设计与研究二级学院医药信息工程学院专业计算机科学与技术（医药物流信息方向）班级2007级（1）班学生姓名刘尉珊学号0707515144指导教师余华芳年月日拟定的毕业论文（设计）题目药代动力学参数计算软件设计与研究一、选题依据（包括目的、意义、国内外现状和发展趋势，主要参考文献）：选题目的探讨研究药物代谢动力学内容，几种经典房室模型，药代动力学参数应用以及计算方法，并且设计出面向医药工作人员，学生，研究人员的，通过用户输入用药后若干不同时间采取的血样血药浓度值或者尿中药量（实测值，ci），系统自动得出药物浓度经时曲线，并进行曲线拟合，得出相应的药代动力学参数，辅助用户进行最佳模型选取和制定合理用药方案的，界面友好的，易于操作，软硬件兼容性强的药代动力学参数计算软件。选题意义1药物代谢动力学是定量研究药物在生物体内吸收，分布，代谢和排泄规律的一门学科，通过药物在体内代谢产物和代谢机制研究，可以发现生物活性更高更安全的新药；近年来，国内外在药物创新研究过程中，药物代谢动力学研究在评价新药中与药效学研究，毒理学研究处于同等重要的地位。2为了揭示药物在体内的动态变化规律性，常常要借助数学的方法来阐明体内药量随时间而变化的规律性，根据体内药量和时间的数据，建立一定的数学模型，求得相应的药代动力学参数，通过这些参数来描述药物体内过程的动态变化规律性，掌握这一规律性，一方面可以帮助我们了解药物作用的规律性，阐明药物的作用和毒性产生的物质基础，进而指导临床制定合理的给药方案，提高用药的安全性和合理性；另一方面对新药的开发研究和评价也有一定的指导意义；3传统的药代动力学参数计算多由人手计算，要记忆的公式繁多，输入数据繁琐，并且手工计算容易引起的误差大，耗时长。通过vba编译的excel规划计算药代参数解决了手工计算繁杂这一问题，可是由于它界面不友好，兼容性差等问题，引发了我新的研究方向：我们的药代动力学参数计算软件能否像国外软件那样具备图形化界面和操作性强，软硬件兼容性好的几种优势?国内外现状及发展趋势药代动力学(药动学)在六、七十年代后得以迅猛发展，并在医药学研究和临床实践中被广泛应用，这一方面是医药科学向纵深发展的结果另一方面则与数学方法及计算机技术的发展和应用密切相关1。近年来，国内外研制了许多药动学专用软件，更有助于药动学的普及和在临床药动学中的应用，这些软件的作用有：估算药动学参数、复杂数学方程的求解、建立模型、数据处理、统计分析、数据的图形显示、实验设计、药物体内过程模拟、药物作用的预测及用药方案设计等。国外有学者将药动学软件的类型按功能分为：房室模型和非房室模型分析、生物利用度及生物等效性研究、药动学模型库和用户自定义模型研究、线性分析和非线性分析、药代药效联合模型、群体药动学、数据模拟、治疗药物监测(TDM)及个体化用药。动学软件，包括国外NONLIN和NONMEN，国内应用广泛的3P87／3P97（实用药动学计算程序）、PKBP．N1（药代动力学和生物药剂学程序包）,NDST（新药统计软件）及ABE（自动生物利用度等效性检验软件）等。近年来国外发展了很多用于药动学和药效学分析的软件。这些软件有很多优点，，如：应用领域广泛；计算方法全面；提供的模型丰富；用户可自定义模型；界面美观，数据输入输出方便；与其他软、硬件兼容性好；可处理大型数据和复杂模型；便于临床药动学研究及应用等。这也是我们现在的药代动力学参数计算软件研究发展方向。主要参考文献[1]谢海棠，黄晓晖，孙瑞元．国内外常用的药代动力学软件介绍[J]．中国临床药理学与治疗学，2001，6（4）：289-292[2]王广基，刘晓东，柳晓泉．药物代谢动力学[M]．北京：化学工业出版社，2005．[3]M·吉伯尔迪，D·佩里尔．药物代谢动力学[M]．南京：南京药学院，1984．[4]刘昌孝．药代动力学数据库［M］．北京：中国医药科技出版社，1994．1-16[5]江力宣，闰海英，阳盛洪，邱旭民．药代动力学研究在新药研发中的应用[J]．上海：journalofpharmaceuticalpractice(药学实践杂志)，2006,2（5）：260-263,288[6]孙卫琴．JAVA面向对象编程[M]．北京：电子工业出版社，2006.7[7]王珊，萨师煊.数据库系统概论[M].高校教育出版社,2008.4[8](美)帕森斯，伦道夫.VisualStudio2005高级编程[M].清华大学出版社,2008.08[9]唐玉琦，宋义秋.三层C/S模式体系结构研究[J].科技资讯,2009.9[10]GonzalezFJ.ThemolecularbiologyofcytochromeP450s.PharmacolRev,198940(4):243-338[11]YorishigeI,AtsukoN,TakafumiL,etal.Anovelmethylthiome-taboliteofs-triazolo[3,4-a]phthalazine,aleadcompoundforthedevelopmentofantianxietydrugs,inrats[J].LifeSci.2003,74(1):29二、研究内容（具体研究/设计内容，重点解决的问题，预期结果）：1药动学几种模型，静注一室、静注二室、静脉滴注一室、静脉滴注二室、口服一室和口服二室。通过数据处理静脉注射模型下的药代代动力学实验数据比较一、二室的拟合效果，选择最优模型2参数计算：根据药代动力学模型研究给定的药代学方程，通过手动输入药代动力学和药效学参数，如半衰期t1/2、消除速率K，表观分布容积Vd，MTC(中毒浓度)和MEC(最低有效血浓)。计算得出包括首剂量D0，每次给药剂量D，给药间隔τ，体内最高药量Dmax，体内最低剂量Dmin等参数。另外还有实时血浓，图表（时-药曲线）输出。给出用药方案。三、研究/设计方案（包括研究/设计方法、技术路线，理论分析、计算、实验方法和步骤及其可行性，可能出现的技术问题及解决办法）：研究/设计方法预期通过java和Studio+sql实现该软件开发，程序分为四个模块，如图，程序系统内的每个模块及其子程序的之间的关系：技术问题：1界面，java的用户界面相对传统的excel来说界面是友好的，但如果想要更加动态可观性强的界面就要借助其他界面开发工具以及图形软件；一来不精于这方面，还得新入门；二来图形界面和动画的嵌入也是要新学习的技术。2数据的输入，相比较vba做的excel软件不用担心输入问题，自带的表格式输入和excel自带许多数据处理工具如可设定自动检测有效数字，算术平方值转换等在JAVA语言工具中都得用语句实现，也加大难度。3最小二分法进行数据拟合，无论是实现算法或者是图像实现曲线拟合都是技术问题。4如何是程序计算精确和而参数计算时界面简明易懂也是问题。模块子程序功能备注用户、界面管理用户登录用户登录主页面菜单项模块选项按钮，进入各个模块主页面设置更改主页面菜单药动学模型数据处理数据的初步处理曲线判断模型选择计算模型参数、模型选择静脉一、二室模型介绍模型参数介绍和各房室参数介绍药动学参数计算静注一、二室静脉一、二室模型下参数的拟合曲线输出；二参数求解静滴一、二室静滴一、二室模型下参数的拟合口服一、二室口服一、二室模型下参数的拟合给药方案静脉一室根据输入的药动学参数，得出给药方案静脉一室四、创新之处：用户可自定义模型；界面美观动态，数据输入输出方便；输入一组数据除了在界面上看到当前的模型外，后台还计算其他几种模型，而且便于被调用出来进行几种模型间比较，方便教学；生成的是exe后缀文件，与其他软、硬件兼容性好；五、工作基础及条件：开发环境：jb7+weblogic7，eclipse硬件平台：Windows98以上版本毕业论文（设计）工作计划时间工作内容预期结果2010年9月13日－2010年9月25日2010年9月26日－2010年11月15日2010年11月16日－2011年1月15日2010年1月16日－2011年2月18日通过多途径搜索相关资料，例如图书馆，网上，请教老师，同学等，以获得相关理论基础，并对课题进行相关研究。整理获得的相关资料，并对所研究课题进行研究，初步完成系统的框架功能，并且逐步完善其功能。对所完成的分系统结合，完成毕业设计论文，准备系统测试，撰写毕业论文文档对论文进行检查，修改，整理材料对课题有一定的认识，整理所得资料，完成开题报告确定主要功能模板的框架设计，做好中期检查完成毕业论文，并准备答辩检查毕业论文，并准备答辩起止工作时间2010年9月13日至2011年2月18日预计答辩时间2011年2月18日指导教师的具体意见：（请对该选题的意义、创新性，研究内容、方案设计的合理性、可行性等进行综合评价，并出具建议同意开题/修改后开题/不同意开题的理由）签名：年月日系/教研室审批意见系/教研室主任签名