Ein minimales Modell zur Beschreibung kurzfristiger hämodynamischer Veränderungen des kardiovaskulären Systems

ZIELE: Aktuelle pharmakokinetisch-pharmakodynamische Modelle zur Beschreibung der hämodynamischen Veränderungen berücksichtigen oft nicht notwendige Rückkopplungsmechanismen. Diese Modelle bieten eine angemessene Beschreibung der aktuellen Daten, können jedoch versagen, angemessen auf zusätzliche Szenarien zu extrapolieren. Diese Studie zielt darauf ab, ein minimales Modell zu entwickeln, um die kurzfristigen Veränderungen der Hämodynamik zu beschreiben, das als Grundlage für die Modellentwicklung durch zukünftige Forscher dienen kann. METHODEN: Ein minimales hämodynamisches Modell wurde entwickelt, um den Einfluss von Medikamenten auf die Blutdruckkomponenten zu beschreiben. Die Modellstruktur wurde auf der Grundlage bekannter Mechanismen und zuvor veröffentlichter Modelle definiert. Das Modell wurde unter 2 verschiedenen Simulationsbedingungen bewertet. Die Modellparameter wurden kalibriert, um die Hämodynamik von 2 antihypertensiven Medikamenten mithilfe aus der Literatur extrahierter Daten zu beschreiben (ohne Schätzung). Eine Analyse der strukturellen Identifizierbarkeit wurde mit verschiedenen Kombinationen der beobachteten Variablen durchgeführt. ERGEBNISSE: Die vorgeschlagene Modellstruktur umfasst den mittleren arteriellen Druck, die Herzfrequenz und das Schlagvolumen und besteht aus 4 Zuständen, die durch Differentialgleichungen beschrieben werden. Die Modellevaluation zeigte Flexibilität bei der Beschreibung der Hämodynamik unter verschiedenen Zielstörungen. Überlagerungsdiagramme von Modellvorhersagen und Litertur Daten zeigten eine gute Beschreibung ohne Datenanpassung. Die Analyse der strukturellen Identifizierbarkeit ergab, dass alle Modellparameter und Anfangsbedingungen nur identifizierbar waren, wenn Herzfrequenz, mittlerer arterieller Druck und Herzzeitvolumen zusammen gemessen wurden. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Ein minimales Modell des hämodynamischen Systems wurde entwickelt und bewertet. Das Modell berücksichtigte kurzfristige hämodynamische Rückkopplungsprozesse. Wir schlagen vor, dass dieses Modell als Grundlage für zukünftige pharmakometrische Analysen von Arzneimitteln, die auf das hämodynamische System wirken, verwendet werden kann.