主要内容

生物制药数据的自定义方程表面拟合

这个例子展示了如何使用曲线拟合工具箱™来拟合一些麻醉数据的响应面来分析药物相互作用的影响。响应面模型为了解药物组合的药效学相互作用行为提供了一种很好的方法。

这些数据是基于本文的结果:Kern SE, Xie G, White JL, Egan TD。阿片-催眠协同作用:志愿者丙泊酚-瑞芬太尼药效学相互作用的响应面分析。麻醉学2004;100: 1373 - 81。

麻醉通常至少是两种药物的过程,包括阿片类药物和镇静催眠药。本例使用异丙酚和瑞芬太尼作为药物类原型。它们的相互作用是通过对药物联合作用的镇痛和镇静反应的四种不同测量来测量的。异丙酚和瑞芬太尼不同浓度组合时的替代药物作用的四种测量方法包括痛觉测量、手足搐动、镇静和喉镜检查。

下面的代码,使用曲线拟合工具箱的方法,使用中描述的曲线拟合工具再现了交互式曲面构建生物制药数据的表面拟合

加载数据

从文件加载数据。

数据= importdata (“OpioidHypnoticSynergy.txt”);异丙酚= data.data (: 1);Remifentanil = data.data (:, 2);痛觉计= data.data (: 3);强直= data.data (: 4);镇静= data.data (: 5);Laryingoscopy = data.data (: 6);

创建模型适合类型

你可以使用fittype函数定义的模型从论文,其中CACB药物浓度是,和IC50AIC50Bα,n是待估计的系数。创建适合模型的类型。

英国《金融时报》= fittype ('Emax*(CA/IC50A + CB/IC50B + alpha*(CA/IC50A) *(CB/IC50B))^n /(CA/IC50A + CB/IC50B) *(CA/IC50A))^n + 1)'...“独立”, {“CA”“CB”},“依赖”“z”“问题”“Emax”
ft =一般模型:ft(IC50A,IC50B,alpha,n,Emax,CA,CB) = Emax*(CA/IC50A + CB/IC50B + alpha*(CA/IC50A) *(CB/IC50B))^n /(CA/IC50A + CB/IC50B + alpha*(CA/IC50A) *(CB/IC50B))^n + 1)

假设Emax = 1因为效果输出是规范化的。

Emax = 1;

设置合适的选项

为稳健拟合、边界和起始点设置拟合选项。

Opts = fitoptions(ft);选择。[0, 0, -5, -0];选择。健壮的=“守护神”;选择。StartPoint = [0.0089, 0.706, 1.0, 0.746];

适合和绘制一个曲面的算法

[f, gof] = fit([异丙酚,瑞芬太尼],alogometry, ft,...选择,“问题”Emax)
成功,但适合停止了,因为变化在残差小于容忍(TolFun)。
通用模型:f (CA, CB) = Emax * (CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n / ((CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n + 1)系数(95%置信界限):IC50A = 4.148 (4.123, 4.174) IC50B = 9.044(8.97, 9.117)α= 8.501 (8.315,8.686)n = 8.291(8.134, 8.449)问题参数:Emax = 1
gof =结构体字段:adrsquare: 0.9991 rmse: 0.0146
plot(f,[异丙酚,瑞芬太尼],痛觉测定法);

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为面、线的对象。

为Tetany安装一个表面

重用相同的fittype为手足搐搦症创造一个反应面。

[f, gof] = fit([异丙酚,瑞芬太尼],Tetany, ft, opts,“问题”Emax)
通用模型:f (CA, CB) = Emax * (CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n / ((CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n + 1)系数(95%置信界限):IC50A = 4.544 (4.522, 4.567) IC50B = 21.22(21.04, 21.4)α= 14.94 (14.67,15.21)n = 6.132(6.055, 6.209)问题参数:Emax = 1
gof =结构体字段:adrsquare: 0.9993 rmse: 0.0117
plot(f,[异丙酚,瑞芬太尼],手足搐动);

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为面、线的对象。

使用表面镇静

[f, gof] = fit([异丙酚,瑞芬太尼],镇静,ft, opts,“问题”Emax)
通用模型:f (CA, CB) = Emax * (CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n / ((CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n + 1)系数(95%置信界限):IC50A = 1.843 (1.838, 1.847) IC50B = 13.7(13.67, 13.74)α= 1.986 (1.957,2.015)n = 44.27(42.56, 45.98)问题参数:Emax = 1
gof =结构体字段:adrsquare: 0.9994 rmse: 0.0121
plot(f,[异丙酚,瑞芬太尼],镇静);

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为面、线的对象。

适合喉镜检查的表面

[f, gof] = fit([异丙酚,瑞芬太尼],喉镜检查,ft, opts,“问题”Emax)
通用模型:f (CA, CB) = Emax * (CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n / ((CA / IC50A + CB / IC50B +α* (CA / IC50A) * (CB / IC50B)) ^ n + 1)系数(95%置信界限):IC50A = 5.192 (5.177, 5.207) IC50B = 37.77(37.58, 37.97)α= 19.67 (19.48,19.86)n = 37(35.12, 38.87)问题参数:Emax = 1
gof =结构体字段:Sse: 0.1555 rsquare: 0.9982 dfe: 393 adjrsquare: 0.9982 rmse: 0.0199
plot(f,[异丙酚,瑞芬太尼],喉镜检查);

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为面、线的对象。