优化抗生素应用方案PKPD介绍
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抗生素PKPD理论入门必读
药效学(PD)
• MIC(最低抑菌浓度) • MBC(最低杀菌浓度) • PAE(抗生素后效应) • MPC(防耐药突变浓度)
药物浓度
0
Cmax:MIC AUC:MIC
浓度依赖性
时间依赖性 %T>MIC
MIC T>MIC
时间 (h)
抗生素PKPD理论入门必读
PK / PD
PK（pharmacokinetics)：
PK/PD的推广意义
更准确地反映抗菌药物的作用时间过程； 根据PK/PD原理给药，提高清除病原菌，改善
临床治疗效果； 减少细菌耐药动学/药效学（PK/PD）理论
●药动学（Pharmacokinetic，PK）与药效 学（Pharmacodynamic, PD）是药理学与 临床药理学中两个重要组成部分。
PK/PD在合理使用 抗生素中的意义
抗生素PKPD理论入门必读
应用背景
来自细菌的挑战－－耐药不断增加！ 产生原因：
1.发达国家无效抗生素的使用 2.发展中国家小剂量的使用抗生素 ™
用药指导的意义 经验性用药 – 临床针对性更强
抗生素™PKPDW理H论O入W门AR必NI读NG Reuters Health Information Sept.12, 2001
2
疗效
PK/PD 指数 (如, AUC/MIC )
3
时间依赖性：
杀菌活性与药物浓度超过细菌MIC
时间的长短有关
1. Mouton JW, et al. Standardization of pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) terminology for anti-infective drugs: an update. J Antimicrob Chemother 2005;55:601-7.
优化抗生素应用方案PKPD介绍
两步点滴法
• 两步点滴法OTIT（optimized two-step infusion therapy ） 剂量及方法：0.25 –1 g/0.5 h + 0.25 –1 g/4 h Q8h
• 延长输注法PIT （prolonged infusion therapy） 4h-和6h-PIT 延长输注时间至4小时或6小时
对-内酰胺药物提高疗效并限制耐药 的策略一：延长输注时间
美罗培南对呼吸机相关性肺炎患者3小时静脉输 注的药代学
9例VAP患者
MIC=16mg/L
%T>MIC
2g, q8h,点滴3h
57.89% 24.26%,
碳青霉烯类抗生素％T>MIC达到40％，即可获得良好的临床疗效和细菌学清除率
治疗中度耐药细菌引起的感染，美平2g q8h 延长点滴时间到 3小时，对于MIC=16mg/L的细菌，%T>MIC可以达到60％以上
TaM 11.8hr
TaM比
49%
2ug/ml 9.8hr 41%
4ug/ml 7.8hr 33%
MIC
TaM TaM比
1ug/ml 15.9hr 67%
2ug/mMl IC12.9hr 54%
4ug/ml 9.9hr 42%
13
13
月刊药事2003.5vol.45No 8 森田邦彦
C. 延长点滴时间或持续给药
美平给药研究结果显示：当点滴时间由30分钟延长至3小时，%T>MIC增加30%
g/mL
100.0
10.0
浓度 浓 度
1.0
3小时点滴
％T>MIC增加30％
MIC
0.1
0
14
PKPD理论在抗菌素应用中的意义
早期发展
20世纪70年代，PKPD理论开始萌芽，主要关注药物在体内的代谢 和排泄过程。
形成阶段
20世纪80年代，随着计算机技术的发展，PKPD理论逐渐形成，开 始将药效学数据与药物浓度数据结合起来进行分析。
成熟阶段
20世纪90年代至今，PKPD理论不断完善和成熟，广泛应用于新药 研发、临床用药和抗菌素耐药性研究等领域。
感染部位的抗菌药物浓度
感染部位的抗菌药物浓度是影响疗效的重要因素，通过监测药物浓 度可以及时调整给药方案，提高疗效。
抗菌素的剂量调整
根据患者的生理状况调整剂量
根据患者的年龄、体重、性别、肝肾功能等生理状况调整抗菌药物的剂量，可以确保药物在体内的有效浓度，避免药 物不足或过量。
根据感染的严重程度调整剂量
优势
精确预测药效
PKPD理论能够根据药物在体内的浓度、代谢和排泄情况，精确预测 抗菌素在体内的药效，有助于医生制定更加合理的治疗方案。
提高用药安全性
通过PKPD理论，医生可以更好地了解抗菌素在体内的药代动力学特 征，避免药物过量或不足的情况发生，提高用药安全性。
优化给药方案
根据PKPD理论，医生可以制定更加个性化的给药方案，以满足不同 患者的需求，提高治疗效果。
如何影响药物疗效。
02
药效动力学（PD）
研究药物如何与靶点相互作用并产生疗效，以及这种相互作用如何随药
物浓度变化而变化。
03
PKPD理论
将药物动力学和药效动力学结合起来，通过数学模型描述药物在体内的
动态变化和药效的量效关系，为药物研发、临床用药提供科学依据。
PKPD理论在抗菌素领域的重要性
抗菌素PKPD研究
03
患者依从性差
由于PKPD理论的给药方案可能较为 复杂，患者可能难以理解和遵守治疗 方案，影响治疗效果。
20世纪70年代，PKPD理论开始萌芽，主要关注药物在体内的代谢 和排泄过程。
形成阶段
20世纪80年代，随着计算机技术的发展，PKPD理论逐渐形成，开 始将药效学数据与药物浓度数据结合起来进行分析。
成熟阶段
20世纪90年代至今，PKPD理论不断完善和成熟，广泛应用于新药 研发、临床用药和抗菌素耐药性研究等领域。
感染部位的抗菌药物浓度
感染部位的抗菌药物浓度是影响疗效的重要因素，通过监测药物浓 度可以及时调整给药方案，提高疗效。
抗菌素的剂量调整
根据患者的生理状况调整剂量
根据患者的年龄、体重、性别、肝肾功能等生理状况调整抗菌药物的剂量，可以确保药物在体内的有效浓度，避免药 物不足或过量。
根据感染的严重程度调整剂量
优势
精确预测药效
PKPD理论能够根据药物在体内的浓度、代谢和排泄情况，精确预测 抗菌素在体内的药效，有助于医生制定更加合理的治疗方案。
提高用药安全性
通过PKPD理论，医生可以更好地了解抗菌素在体内的药代动力学特 征，避免药物过量或不足的情况发生，提高用药安全性。
优化给药方案
根据PKPD理论，医生可以制定更加个性化的给药方案，以满足不同 患者的需求，提高治疗效果。
如何影响药物疗效。
02
药效动力学（PD）
研究药物如何与靶点相互作用并产生疗效，以及这种相互作用如何随药
物浓度变化而变化。
03
PKPD理论
将药物动力学和药效动力学结合起来，通过数学模型描述药物在体内的
动态变化和药效的量效关系，为药物研发、临床用药提供科学依据。
PKPD理论在抗菌素领域的重要性
抗菌素PKPD研究
03
患者依从性差
由于PKPD理论的给药方案可能较为 复杂，患者可能难以理解和遵守治疗 方案，影响治疗效果。
PK-PD理论在抗菌素应用中的意义
SBA或FBA
指给药后在18~24h内可以杀灭99.9%细菌的最大血清 或体液稀释倍数，它与血药浓度成正比，与MBC成反比， 是反映PK/PD的综合参数。 研究表明,对于细菌性心内膜炎、菌血症、中性粒细 胞减少伴发热等严重感染，峰值SBA应大于8，临床治疗方 有效。 FBA可反映给药后脑脊液、胸腹水、胆汁、胰液、尿 液等体液杀菌效价，为控制局部感染设计给药方案的参考 依据。
PK/PD 基本概念——PD的参数
最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)： 指抑制(或杀灭)细菌的抗菌药物最低浓度 体现抗菌活性，可比较不同药物的药效强度 抗菌素后效应(postantibiotic effect, PAE) ： 指细菌与抗生素短暂接触,当药物清除后,细菌生长 仍然受到持续抑制的效应。是评价抗菌药物疗效的一个重 要指标 机理：在药物清除后，药物在细菌靶位仍然结合而 致细菌非致死性损伤、再生长延迟。 影响PAE的因素： 细菌的种类和接种量；细菌与药物接触时间 抗菌药物种类和浓度；联合用药
氨基糖甙类抗生素对治疗细菌引起的严重感染有很 好的疗效，其抗菌谱广，抗菌活性强，然而由于 其耳、肾度不易选择耐药 高剂量少次数给药可避免耐药
氨基糖苷类药物每日一次和每日三次 使用之间的比较
氨基糖苷类日剂量单次给药 1、氨基糖苷类属于浓度依赖型抗生素。氨基糖苷类 Cmax/MIC与临床疗效呈正相关。 2、在日剂量不变的情况下，单次给药可以获得较多 次给药更高的Cmax，使Cmax/MIC比值增大，从而 明显提高抗菌活性和临床疗效。 3、但应注意Cmax不得超过最低毒性剂量。应注意单 次投药最大剂量。
明显降低
时间依赖性且抗菌活性持续时间较长的抗菌药物 阿奇霉素等部分大环内酯类 、碳青霉烯类、 糖肽类、唑类抗真菌药等。 主要评价指标： AUC/MIC， T>MIC T1/2ß PAE 如氟康唑，AUC0-∝/MIC=20可获得较好疗效。
根据PKPD优化抗菌药物治疗方案
抗菌药物 氨基糖苷类
杀菌靶值 -
临床疗效靶值 ≥8
喹诺酮类
≥8
≥8
提高Cmax/MIC的方法
2D原则
DRUG DOSE
1. PK具有较高的血药浓度或组织浓度 2. PD优异的抗菌活性（MIC值低的药物）
3. 增加用药剂量（将单日剂量一次给药）
时间依赖性抗菌药物给药方案的优化
提高%T＞MIC
%T＞MIC指血药浓度大于做小抑菌浓度的时间占给药间隔的百分比 %T＞MIC是衡量时间依赖性抗菌给药方案合理性的重要依据
PD参数：可用来描述抗菌药物剂量对疗效的影响
➢ 最低抑菌浓度（MIC） ➢ 抗生素后效应（PAE）
抗菌药物血药浓度曲线及相关PK/PD参数
Concentration Cmax血药峰浓度
AUC 药时曲线下面积
T＞MIC 有效血药浓度维持时间
Time(hours)
MIC 最低抑菌浓度
抗菌药物杀菌曲线
根据PK/PD优化抗菌药物 的治疗方案
抗菌药物不合理使用示例
例1：门诊处方
患者：男性，56岁 诊断：泌尿系统感染 处方：甲磺酸左氧氟沙星片，口服，250mg/次，tid（9-3-9）
例2：住院医嘱
患者：女性，62岁 诊断：肺癌术后，肺部感染伴呼吸衰竭 医嘱：注射用美罗培南，静脉滴注，1g/次，tid（9-3-9）
3. 增加用药次数（一日平均时间多次给药） 4. 增加用药剂量
DURATION 5. 延长每次用药的持续时间
延长每次用药的持续时间
美罗培南2g剂量30min与3h输注的药代动力学比较
结论：与传统的0.5小时输注一致。 3小时输注优化了美罗培南的药效学特征
Mattoes H M , Kuti J L , Drusano G L , et al. Optimizing antimicrobial pharmacodynamics: dosage strategies for meropenem[J]. Clinical Therapeutics, 2004, 26(8):0-1198.
《pkpd优化抗生素使用的策略》
PKPD模型
将药代动力学和药效动力学结合起来，描述药物在体内的作用过程和效果。
PKPD 模型在抗生素治疗中的应用
预测抗生素剂量
通过PKPD模型，可以预测不同剂 量下抗生素在体内的浓度和效果， 从而制定合理的给药方案。
优化抗生素使用
通过PKPD模型，可以了解不同患 者对抗生素的响应差异，从而制 定个性化的给药方案，提高治疗 效果并减少不良反应。
评估新药
通过PKPD模型，可以评估新抗生 素药物的疗效和安全性，为新药 的研发提供依据。
PKPD 模型的重要性
01
提高治疗效果
通过优化抗生素使用，可以提高 治疗效果，缩短病程，减少耐药 性的产生。
02
降低不良反应
通过个性化给药方案，可以减少 不良反应的发生，提高患者的治 疗体验。
03
促进抗生素合理使 用
2
不合理的治疗方案可能导致治疗效果不佳，增加 细菌耐药性的产生和患者的治疗负担。
3
不合理的治疗方案还可能导致不良反应和药物相 互作用，对患者身体健康造成潜在威胁。
03
PKPD 优化抗生素使用的 策略
基于 PKPD 模型的个体化给药方案
总结词
根据患者的生理和病理状态，利用 PKPD 模型计算个体化的给药方案，确保抗生素在目标组织中的有效浓度。
对未来研究的建议和展望
进一步研究PKPD模型在特殊人群（如老年人、儿童、孕妇和身体虚弱者） 中的应用，以提高抗生素使用的安全性和有效性。
加强PKPD模型与临床实践的结合，通过大数据和人工智能技术，实现抗 生素使用的智能化和精准化。
拓展PKPD模型的应用范围，不仅局限于抗生素的使用，还可以应用于其 他药物治疗领域，推动医药行业的科技进步。
PKPD在抗菌药物中的应用
药物的浓度、作用时间、作用靶点等 PKPD参数直接影响疗效，因此，根 据PKPD参数调整给药方案，可以提 高抗菌效果。
抗菌药物的PKPD与安全性
抗菌药物的PKPD与安全性密切相关，不当的给药方案可能导致药物不良反应和耐药性的产生。
通过监测PKPD参数，可以及时发现药物不良反应和耐药性，从而调整给药方案，降低不良反应和耐 药性的发生风险。
阿莫西林
通过PKPD模型研究其在不同感染类型中的给药 方案。
环丙沙星
通过PKPD模型优化其在动物体内的给药方案。
万古霉素
通过PKPD模型评估其在治疗MRSA感染中的疗效。
03
PKPD在抗菌药物临床应 用中的作用
抗菌药物的PKPD与疗效
抗菌药物的PKPD与疗效密切相关， 通过了解药物的PKPD特性，可以更 好地预测和控制治疗效果。
床用药。
PKPD的研究方法和应用领域
研究方法
体外实验、动物实验、临床试验等。
应用领域
抗菌药物、抗病毒药物、抗肿瘤药物 等。
02
PKPD在抗菌药物研究中 的应用
抗菌药物的PKPD模型
房室模型
将机体划分为几个隔室，描述药物在隔室内的分布、 消除和转化。
药效学模型
将药效学参数与PK参数相结合，预测药物在不同条件 下的疗效。
抗菌药物的PKPD与个体化治疗
抗菌药物的PKPD特性存在个体差异，因此，个体化治疗是必要的。
根据患者的具体情况，如体重、年龄、肝肾功能等，制定个性化的给药方案，可以提高治疗效果，降低不良反应和耐药性的 发生风险。
04
PKPD在抗菌药物研发中 的作用
抗菌药物研发中的PKPD模型选择
模型选择
根据抗菌药物的特性，选择合适的PKPD模型，如药代动力学模型、药效动力学模型等， 以描述药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。
抗菌药物的PKPD与安全性
抗菌药物的PKPD与安全性密切相关，不当的给药方案可能导致药物不良反应和耐药性的产生。
通过监测PKPD参数，可以及时发现药物不良反应和耐药性，从而调整给药方案，降低不良反应和耐 药性的发生风险。
阿莫西林
通过PKPD模型研究其在不同感染类型中的给药 方案。
环丙沙星
通过PKPD模型优化其在动物体内的给药方案。
万古霉素
通过PKPD模型评估其在治疗MRSA感染中的疗效。
03
PKPD在抗菌药物临床应 用中的作用
抗菌药物的PKPD与疗效
抗菌药物的PKPD与疗效密切相关， 通过了解药物的PKPD特性，可以更 好地预测和控制治疗效果。
床用药。
PKPD的研究方法和应用领域
研究方法
体外实验、动物实验、临床试验等。
应用领域
抗菌药物、抗病毒药物、抗肿瘤药物 等。
02
PKPD在抗菌药物研究中 的应用
抗菌药物的PKPD模型
房室模型
将机体划分为几个隔室，描述药物在隔室内的分布、 消除和转化。
药效学模型
将药效学参数与PK参数相结合，预测药物在不同条件 下的疗效。
抗菌药物的PKPD与个体化治疗
抗菌药物的PKPD特性存在个体差异，因此，个体化治疗是必要的。
根据患者的具体情况，如体重、年龄、肝肾功能等，制定个性化的给药方案，可以提高治疗效果，降低不良反应和耐药性的 发生风险。
04
PKPD在抗菌药物研发中 的作用
抗菌药物研发中的PKPD模型选择
模型选择
根据抗菌药物的特性，选择合适的PKPD模型，如药代动力学模型、药效动力学模型等， 以描述药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程。
关注PKPD优化抗菌药物应用
左氧氟沙星多剂连续给药对CAP病原菌MIC分布和在 不同MIC值下PTA
Levofloxacin :500 mg or 750 mg (q.d.) , 7 days; f：0.7 fCmax/MIC ≥ 5 and fAUC24h/MIC ≥ 30
最宜给药方案给药方案（给药剂量、间
期、给药方式、疗程）
JAC 2005，56，p893
•PD: 2002年ICU细菌耐药性监测数据2408株，EB:1430株、PA：799株、Aba:179株
•首选头孢吡肟 2g q8h、头孢他啶 2g q8h 、亚胺培南 0.5g q6h作为ICU中肺部感染经验治疗方案
以PK/PD研究结果比较在ICU病房治疗革兰阴性菌肺 部感染的 －内酰胺类药物的给药方案
抗菌治疗方案
初始的经验性治疗方案（病初未获得 病原菌前）
选药
➢ 患者发病情况、发病场所、原发 病灶的可能性
治疗方案
➢当地、本医院细菌耐药状况
病原学治疗方案（细菌培养和药敏后） ➢ 疗效反应不佳者调整
抗菌药物药代动力学/药效学 (Pharmacokinetics/ Pharmacodynamics, PK/PD)
Dudley, Ambrose. Curr Opin Microbiol 2000;3:515−521
优化给药方案的评价标准
(图) 蒙特卡罗模拟 (MCS) 在临床中的实施流程
两个重要评估指标：
➢ PTA：对特定MIC的目标获得概率 (probability of target attainment)
“ESKAPE” 医院耐药菌感染率上升成为全球性问题
肠球菌属(E) 葡萄球菌属(S) 克雷伯菌属(K) 不动杆菌属(A) 假单胞菌属(P) 肠杆菌属(E)
以PKPD理念优化抗菌治疗方案
• PK/PD是制定抗菌治疗方案的重要参数
– 除根据患者感染部位、感染严重程度和病原菌种类 选用抗菌 药物外，还应参考抗菌药物的PK/PD参数制定给药方案
– 只有将药代动力学和药效学(PK/PD)两者结合，才能制定有效 的治疗方案，达到最佳的临床和细菌学治疗效果
汪复等.实用抗感染治疗学.人民卫生出版社.2005年第一版
根据PK/PD特点优化亚胺培南给药方案
亚胺培南治疗HAP及VAP给药方案 亚胺培南治疗血流感染给药方案 亚胺培南治疗粒缺伴发热给药方案 亚胺培南治疗腹膜炎给药方案
HAP:医院获得性肺炎；VAP:导管相关性肺炎
（一）亚胺培南治疗重症院内肺炎的PK/PD评估
Sakka SG et al. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY.2007;51(9):3304–3310
抗生素选择需考虑的因素
• Pharmacodynamics（ PD）
– 浓度依赖性:杀菌具有浓度依赖性，血药峰浓度越高，对致病 菌的杀伤力越强，杀伤速度越快。此类抗菌药物有较显著的 PAE，如氨基甙类、喹诺酮类等。
抗生素选择需考虑的因素
• PK/PD是将药动学与体外药效学的参数综合，反 应致病菌-宿主-药物三者间的相互关系。
➢ β内酰胺类药物治疗重症感染(粒 缺伴发热)时，应维持T>MIC时间 达66%-100%
➢ 对于耐药菌感染，当β内酰胺类药 物T>MIC时间达90%-100%时可 获得更好杀菌效应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ亚胺培南优化给药方案：
增加给药次数或延长静脉滴注时间
1.Drusano GL. Clin Infect Dis. 2003;36(suppl 1):S42 2.汪复等.实用抗感染治疗学.人民卫生出版社.2005年第一版
– 除根据患者感染部位、感染严重程度和病原菌种类 选用抗菌 药物外，还应参考抗菌药物的PK/PD参数制定给药方案
– 只有将药代动力学和药效学(PK/PD)两者结合，才能制定有效 的治疗方案，达到最佳的临床和细菌学治疗效果
汪复等.实用抗感染治疗学.人民卫生出版社.2005年第一版
根据PK/PD特点优化亚胺培南给药方案
亚胺培南治疗HAP及VAP给药方案 亚胺培南治疗血流感染给药方案 亚胺培南治疗粒缺伴发热给药方案 亚胺培南治疗腹膜炎给药方案
HAP:医院获得性肺炎；VAP:导管相关性肺炎
（一）亚胺培南治疗重症院内肺炎的PK/PD评估
Sakka SG et al. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY.2007;51(9):3304–3310
抗生素选择需考虑的因素
• Pharmacodynamics（ PD）
– 浓度依赖性:杀菌具有浓度依赖性，血药峰浓度越高，对致病 菌的杀伤力越强，杀伤速度越快。此类抗菌药物有较显著的 PAE，如氨基甙类、喹诺酮类等。
抗生素选择需考虑的因素
• PK/PD是将药动学与体外药效学的参数综合，反 应致病菌-宿主-药物三者间的相互关系。
➢ β内酰胺类药物治疗重症感染(粒 缺伴发热)时，应维持T>MIC时间 达66%-100%
➢ 对于耐药菌感染，当β内酰胺类药 物T>MIC时间达90%-100%时可 获得更好杀菌效应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ亚胺培南优化给药方案：
增加给药次数或延长静脉滴注时间
1.Drusano GL. Clin Infect Dis. 2003;36(suppl 1):S42 2.汪复等.实用抗感染治疗学.人民卫生出版社.2005年第一版
抗菌药物PK.PD理论与用药方案优化
肝微粒体细胞色 素P450酶
(CYP450)系统
因遗传多态性和其他影响因素(如年龄、疾 病、营养),酶水平或活性的个体差异较大。
经其代谢的抗菌药物：红霉素等大环内酯类、 酮康唑、氟康唑、咪康唑、伊曲康唑、环丙 沙星及异烟肼等。
酶的诱导药物：苯巴比妥、水合氯醛、苯妥 英钠、卡马西平、利福平、螺内酯等
喹诺酮类
合成抗菌药物，通过阻断细菌DNA复制发挥抗菌作用。 抗菌谱较广，其中环丙沙星和左氧氟沙星对铜绿假单胞菌有很强的活
性，莫西沙星、左氧氟沙星、吉米沙星、奈诺沙星对呼吸道感染常见 致病菌如肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等有很好的抗菌作用。 浓度依赖性，有一定的PAE。 PK/PD评价指标为AUC0～24/MIC和Cmax/MIC，其比值大小与这类 药物治疗感染的疗效、细菌清除和防耐药突变密切相关。 左氧氟沙星和莫西沙星采用每日剂量一次给药的方式，而环丙沙星由 于半衰期短，不良反应有一定浓度依赖性，仍然采用每日剂量分2～3 次给药的方式。
性损伤，当药物清除后，
细菌生长仍持续受到抑
制的效应。
防耐药突变浓度（MPC）：防 止耐药突变菌株被选择性富集 扩增所需的最低抗菌药物浓度。
杀菌曲线：抗菌药物的时效曲线。反映 药物浓度与杀菌能力的关系。 浓度依赖性药物，较高浓度范围内，浓 度↑,杀菌能力↑；非浓度依赖性药物， 浓度达到阈值（约4-5倍MIC），再增加 浓度，杀菌能力出现饱和。
抗菌药物PK/PD分类
03 时间依赖性且抗菌作用时间长
替加环素、利奈唑胺、阿奇霉素、四环素类、糖 肽类等。
属为时间依赖性，但由于PAE或T1/2β较长，使 其抗菌作用持续时间延长。
评估此类药物的PK/PD指数主要为AUC0～ 24/MIC。一般推荐日剂量分2次给药方案。
抗菌药物PK-PD与治疗优化
抗菌药物PKPD与治疗优化让我们了解一下抗菌药物PKPD的含义。
PKPD是Pharmacokinetics（药代动力学）和Pharmacodynamics（药效动力学）的缩写。
药代动力学是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，而药效动力学则是研究药物对生物体的作用和效果。
抗菌药物PKPD的研究，主要是探讨药物在体内的浓度与对细菌的杀菌效果之间的关系。
某患者因肺部感染就诊，医生初步判断为革兰氏阳性菌感染。
在未进行细菌培养和药敏试验的情况下，医生根据经验选择了左氧氟沙星（Levofloxacin）作为治疗药物。
治疗初期，患者症状有所缓解，但随后病情再次恶化。
医生重新审视了治疗方案，并对患者进行了细菌培养和药敏试验，结果显示患者感染的是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），对左氧氟沙星已产生耐药性。
1. 按照药代动力学特点选择合适的给药剂量和频率。
例如，对于具有较长半衰期的药物，可以采用每日一次的给药方式，以保持稳定的血药浓度。
3. 考虑药物的相互作用，避免与其他药物合用时出现不良反应。
4. 对于耐药性较为严重的细菌感染，可以考虑采用联合用药的方式，以提高治疗效果。
5. 密切监测患者的生理指标和药物不良反应，及时调整治疗方案。
重点和难点解析：在上述文档中，有几个关键细节需要重点关注。
抗菌药物的选择是基于患者的感染类型和细菌的耐药性。
药物剂量的调整和给药时间的安排对于治疗效果至关重要。
药物的相互作用、耐药性的联合用药以及患者的生理指标和药物不良反应的监测也是治疗过程中需要密切关注的方面。
药物剂量的调整和给药时间的安排也是治疗过程中的重要环节。
根据药物的药代动力学特点，选择合适的给药剂量和频率可以确保药物在体内达到有效的杀菌效果，并减少药物不良反应的发生。
例如，对于具有较长半衰期的药物，可以采用每日一次的给药方式，以保持稳定的血药浓度。
同时，根据细菌的生长周期来调整给药时间，可以使药物在细菌繁殖期间达到有效的杀菌效果。
从理论到实践用PKPD原理优化抗菌药物治疗方案
PK/PD 指标
AUC/MIC Cmax/MIC AUC/MIC AUC/MIC AUC/MIC AUC/MIC Cmax/MIC AUC/MIC Cmax/MIC
PK/PD 靶值
>100 4～10 >25 >25 >25 >20 >10 >20 >10
分子量 蛋白结合率 水/脂溶性
V
MIC
1mg/L 2mg/L 4mg/L 8mg/L 16mg/L
T%>MIC
79％ 67% 54% 40% 26%
100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
0.0 0.5 1.0 4.0 7.0 8.3 8.8 11.0 14.0 16.2 16.7 18.0 21.0 24.0
MIC
1mg/L 2mg/L 4mg/L 8mg/L 16mg/L
T%>MIC
67% 54% 40% 26% 8%
25.00 20.00 15.00 10.00
5.00 0.00
0.0 0.5 1.0 4.0 6.2 6.7 8.0 11.0 12.3 12.8 15.0 18.0 18.5 19.0 22.0
5.71
0.29
3-4
12.30
20
4.17
0.35
10
6
6.87
2.44
0.36
0
12
6.74
2.77
0.47
0
4
8
12
24
抗菌药物 氨苄西林 替卡西林 苯唑西林 头孢唑啉 头孢呋辛 头孢噻肟 头孢哌酮 头孢曲松
Vd（L/kg） 0.23～0.39 0.17～0.23
抗菌药物的PKPD理论及临床应用简介
给药方案优化：
常规：首剂 100mg 后，50mg q12h。 对于低蛋白血症、严重感染、MDR或XDR革兰阴性杆 菌感染者：首剂 200mg 后，100mg qd。
精选ppt
万古霉素、去甲万古霉素、替考拉宁 属于长PAE的时间依赖性抗菌药物。 疗效相关参数：AUC0~24/MIC
给药方案优化：
疗效相关参数：
%T＞MIC
药物 青霉素类 头孢菌素类 碳青霉烯类
靶值/% 40~50 60~70 40~50
给药方案优化：
增加给药次数 延长滴注时间
/采用持续静脉滴注
◇◇考虑药物的半衰期，如头 孢曲松（半衰期长），每 12~24 h给药1次就能够持续维 持有效的血浆药物浓度
精选ppt
6
9
9 12 12
增加给药次数
精选ppt
ห้องสมุดไป่ตู้
增加给药次数比增加给药剂量临床疗效更好，所有给药方式中给 予3g q6h ivdrip，%T>MIC的时间最长，其次是3g q8h ivdrip。
精选ppt
背景：针对470株铜绿假单胞菌，比较哌拉西林他唑巴坦 各种给药方式的效果。
目的：计算达到50%T＞MIC *的可能性，研究最佳给药 方式。
指标
MIC 最低抑菌浓度
MBC 最低杀菌浓度 MPC 防耐药突变浓度 MSW 耐药突变选择窗
PAE 抗生素后效应
定义
是抗菌药物对病原体抗菌活性的主要定量参数，是 指在体外培养基中可抑制细菌生长的最低抗菌药物 浓度。
是指可杀死99.9%病原菌所需的最低药物浓度。
防止耐药突变菌株呗选择性富集扩增所需的最低抗 菌药物浓度。 指MPC与MIC之间的浓度范围，在此范围内，耐药突 变菌株更易被选择性富集。 为PD重要指标，是指抗菌药物与细菌短暂接触后， 细菌受到非致死性损伤，当药物清除后，细菌恢复 生长仍然持续受到抑制的效应。
常规：首剂 100mg 后，50mg q12h。 对于低蛋白血症、严重感染、MDR或XDR革兰阴性杆 菌感染者：首剂 200mg 后，100mg qd。
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万古霉素、去甲万古霉素、替考拉宁 属于长PAE的时间依赖性抗菌药物。 疗效相关参数：AUC0~24/MIC
给药方案优化：
疗效相关参数：
%T＞MIC
药物 青霉素类 头孢菌素类 碳青霉烯类
靶值/% 40~50 60~70 40~50
给药方案优化：
增加给药次数 延长滴注时间
/采用持续静脉滴注
◇◇考虑药物的半衰期，如头 孢曲松（半衰期长），每 12~24 h给药1次就能够持续维 持有效的血浆药物浓度
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6
9
9 12 12
增加给药次数
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ห้องสมุดไป่ตู้
增加给药次数比增加给药剂量临床疗效更好，所有给药方式中给 予3g q6h ivdrip，%T>MIC的时间最长，其次是3g q8h ivdrip。
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背景：针对470株铜绿假单胞菌，比较哌拉西林他唑巴坦 各种给药方式的效果。
目的：计算达到50%T＞MIC *的可能性，研究最佳给药 方式。
指标
MIC 最低抑菌浓度
MBC 最低杀菌浓度 MPC 防耐药突变浓度 MSW 耐药突变选择窗
PAE 抗生素后效应
定义
是抗菌药物对病原体抗菌活性的主要定量参数，是 指在体外培养基中可抑制细菌生长的最低抗菌药物 浓度。
是指可杀死99.9%病原菌所需的最低药物浓度。
防止耐药突变菌株呗选择性富集扩增所需的最低抗 菌药物浓度。 指MPC与MIC之间的浓度范围，在此范围内，耐药突 变菌株更易被选择性富集。 为PD重要指标，是指抗菌药物与细菌短暂接触后， 细菌受到非致死性损伤，当药物清除后，细菌恢复 生长仍然持续受到抑制的效应。
抗菌药物的PKPD及临床应用cpp
抗菌药物的PKPD及临床应用什么是PKPD？PKPD是药物学领域中常见的术语，即药动学（Pharmacokinetics, PK）和药效学（Pharmacodynamics, PD）的缩写。
药动学研究药物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄等动力学过程，而药效学研究药物在生物体内产生的药效和效应的关系。
PKPD的研究旨在寻找药物的最佳用药剂量和使用方案，以提高治疗效果并减少不良反应。
抗菌药物的PKPD特征抗菌药物是指用于预防和治疗细菌感染的药物。
抗菌药物的PKPD特征包括：吸收和分布抗菌药物通常以口服或注射的方式给药，口服给药的药物需要通过胃肠道吸收，而注射药物则可以直接进入循环系统。
抗菌药物在生物体内的分布受到组织亲和力的影响，不同的药物具有不同的组织亲和力和分布系数。
代谢和排泄抗菌药物的代谢和排泄受到肝脏和肾脏功能的影响，肝脏和肾脏是药物代谢和排泄的主要器官。
一些抗菌药物需要通过肝脏代谢，而另一些抗菌药物则主要通过肾脏排泄。
此外，因为细菌的产生代谢废物和产生生物膜的机制不同，因此一些抗菌药物还表现出针对细菌的特异性代谢和排泄。
药效学特征抗菌药物的药效学特征包括最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration, MIC）、最小殺菌濃度（Minimum Bactericidal Concentration, MBC）、time-kill曲線（Time-Kill Curve）等指标。
MIC指药物浓度最低能够有效抑制细菌生长的浓度，MBC指药物浓度最低能够将活菌静止转变为死亡的浓度。
time-kill曲线则是一种定量描述抗生素杀菌作用的方法，可用于评估药物的杀菌动力学和剂量反应关系。
抗菌药物的临床应用抗菌药物的临床应用受到多种因素的影响，包括细菌类型和其对抗菌药物的敏感性、药物的PKPD特征、患者的生理状态和免疫系统状态、药物的毒副作用和耐药性问题等。
适应症不同种类的细菌感染需要选择不同的抗菌药物。
抗菌药物PKPD给药优化
（μg/mL）
40 0
10 0
2 5
6.25 MIC
1.56
Serum Concentration
0.39
0.1
0 4 8 1 1 2 2 2 3 hour
2
6
0
4
8
2
16
美罗培南0.5g, q6h及1g, q8h给药时的临床 效果比较
MIC: 4mg/L 0.5g, q6h
%T>MIC
43.91%
铜绿假单胞菌
82.5 85.1 89.1 93.4
21
获得美罗培南%T＞MIC 达到40%的TA% 1g, q8h, 0.5、1、2或3小时点滴
n 甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌 （MSSA）
n 肺炎克雷白氏杆菌
各给药方 法均同等
n 阴沟肠杆菌
n 粘质沙雷菌 n 鲍氏不动杆菌
3小时点滴给药有 显著性优势
抗菌药物PKPD给药优化
PK/PD理论的应用
根据PK/PD原理制定给药方案， 可以达到更有效的清除病原菌， 提高临床治疗效果；
防止或降低在治疗过程中出现细 菌产生耐药性
2
什么是PK?什么是PD？
抗菌药物的药代动力学(PK)是研究药物在体内 的吸收、分布、代谢和排泄的动力学过程及人 体在不同生理病理状态下对这一动力过程的影 响。
1gⅣ Q6-8h 3.375g Q4h滴注4h；4.5g Q6h滴注 4h 2g负荷量30min，此后6.0g持续滴注
2g负荷量30min，此后6.0g持续滴注
31
常用抗生素剂量和给药时间
药物 氨苄西林舒巴坦 青霉素G 亚胺培南 哌拉西林他唑巴坦 头孢曲松 苯唑西林 头孢唑林 氨曲南 头孢吡肟 头孢氨苄 头孢他啶 双氯西林
40 0
10 0
2 5
6.25 MIC
1.56
Serum Concentration
0.39
0.1
0 4 8 1 1 2 2 2 3 hour
2
6
0
4
8
2
16
美罗培南0.5g, q6h及1g, q8h给药时的临床 效果比较
MIC: 4mg/L 0.5g, q6h
%T>MIC
43.91%
铜绿假单胞菌
82.5 85.1 89.1 93.4
21
获得美罗培南%T＞MIC 达到40%的TA% 1g, q8h, 0.5、1、2或3小时点滴
n 甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌 （MSSA）
n 肺炎克雷白氏杆菌
各给药方 法均同等
n 阴沟肠杆菌
n 粘质沙雷菌 n 鲍氏不动杆菌
3小时点滴给药有 显著性优势
抗菌药物PKPD给药优化
PK/PD理论的应用
根据PK/PD原理制定给药方案， 可以达到更有效的清除病原菌， 提高临床治疗效果；
防止或降低在治疗过程中出现细 菌产生耐药性
2
什么是PK?什么是PD？
抗菌药物的药代动力学(PK)是研究药物在体内 的吸收、分布、代谢和排泄的动力学过程及人 体在不同生理病理状态下对这一动力过程的影 响。
1gⅣ Q6-8h 3.375g Q4h滴注4h；4.5g Q6h滴注 4h 2g负荷量30min，此后6.0g持续滴注
2g负荷量30min，此后6.0g持续滴注
31
常用抗生素剂量和给药时间
药物 氨苄西林舒巴坦 青霉素G 亚胺培南 哌拉西林他唑巴坦 头孢曲松 苯唑西林 头孢唑林 氨曲南 头孢吡肟 头孢氨苄 头孢他啶 双氯西林
什么是抗菌药物的PKPD
一、 什么是抗菌药物的 PK/PD？
PK（Pharmacokinetic）是指药物在体内的处置过程，包括吸收、分布、代谢和排泄。PD（Pharmacodynamics）
是药物不同的药理作用及作用机制，反映药物进入人体后如何作用于人体、产生何种药物治疗作用。
二、 抗菌药物按 PK/PD 的分类：
据抗菌药物杀菌动力学过程不同将其分为浓度依赖性抗菌药物与非浓度依赖性抗菌药物或时间依赖性抗菌
药物。
浓度依赖性抗菌药物的杀菌效果主要与药物浓度有关，如氨基糖苷类、喹诺酮类，此时 AUC/MIC 能较好地
预测抗菌药物的临床疗效。临床用药应注意每日给药量，而给药次数在药量足够时可以减少。
非浓度依赖性（时间依赖性）抗菌药物，如 β-内酰胺类，杀菌活性发挥需一定浓度药物维持较长时间，
此时 T>MIC 能较好预测抗菌药物临床疗效，反映了细菌与抗菌药物接触时间对药物效果的影响。
24h AUC /MIC 或 氨基糖苷类、氟喹诺酮类、甲硝唑、两性 高血清浓
Cmax/MIC
霉素 B
度
T：血药浓度维持时间 PAE（Post Antibiotic Effect）：抗菌药物后效应。细菌与抗菌药物短暂接触，当抗菌药物浓度下降，低 于 MIC 或消失后，细菌生长仍受到持续抑制的效应。 MIC（Minimal Inhibitory Concentration）：抗菌药物抑制细菌生长的最低浓度。 AUC：药-时曲线下所覆盖的面积，反映药物在体内吸收的程度和速度。反映药物的生物利用度（药物在人 体中被吸收利用的程度和速度），AUC 大则生物利用度高，反之则低。 Cmax：血药浓度的峰浓度。 T>MIC：血药浓度维持在 MIC 以上的时间。
抗菌药物分类
抗菌药物的 PK/PD 分类
PK（Pharmacokinetic）是指药物在体内的处置过程，包括吸收、分布、代谢和排泄。PD（Pharmacodynamics）
是药物不同的药理作用及作用机制，反映药物进入人体后如何作用于人体、产生何种药物治疗作用。
二、 抗菌药物按 PK/PD 的分类：
据抗菌药物杀菌动力学过程不同将其分为浓度依赖性抗菌药物与非浓度依赖性抗菌药物或时间依赖性抗菌
药物。
浓度依赖性抗菌药物的杀菌效果主要与药物浓度有关，如氨基糖苷类、喹诺酮类，此时 AUC/MIC 能较好地
预测抗菌药物的临床疗效。临床用药应注意每日给药量，而给药次数在药量足够时可以减少。
非浓度依赖性（时间依赖性）抗菌药物，如 β-内酰胺类，杀菌活性发挥需一定浓度药物维持较长时间，
此时 T>MIC 能较好预测抗菌药物临床疗效，反映了细菌与抗菌药物接触时间对药物效果的影响。
24h AUC /MIC 或 氨基糖苷类、氟喹诺酮类、甲硝唑、两性 高血清浓
Cmax/MIC
霉素 B
度
T：血药浓度维持时间 PAE（Post Antibiotic Effect）：抗菌药物后效应。细菌与抗菌药物短暂接触，当抗菌药物浓度下降，低 于 MIC 或消失后，细菌生长仍受到持续抑制的效应。 MIC（Minimal Inhibitory Concentration）：抗菌药物抑制细菌生长的最低浓度。 AUC：药-时曲线下所覆盖的面积，反映药物在体内吸收的程度和速度。反映药物的生物利用度（药物在人 体中被吸收利用的程度和速度），AUC 大则生物利用度高，反之则低。 Cmax：血药浓度的峰浓度。 T>MIC：血药浓度维持在 MIC 以上的时间。
抗菌药物分类
抗菌药物的 PK/PD 分类
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10
Craig WA. Clin Infect Dis, 1998, 26: 1-12
使Time above MIC最大化的方法
当T>MIC<40%时，可使用什么方法到达40％以上，即有效！
3“D”原则
Drug Dose
1. PD 优异的抗菌活性 (MIC90值低的药物) 2. PK 具有充分的用药量 (安全性高的药物)
8
时间依赖性抗生素PK/PD指标
μg/mL） BC
A
B
Time above MIC
MIC
9
‘ｈｏｕｒ
药效动力学参数－%T>MIC
不同的-内酰胺类，最优化的药物暴露时间不同
不同抗生素
头孢菌素 青霉素类 碳青霉烯类
临界值不同
抑菌效应 杀菌效应
35－40% 60－70%
30%
50%
20-30% 40-50%
7
时间依赖性抗菌药物
即在药物浓度达到某一浓度以上时，其杀菌效能与 药物和细菌接触时间成正比，即时间愈长杀菌效能 愈高。
• 代表药物： β-内酰胺类抗生素包括青霉素类，头孢 菌素类，碳青霉烯类等；天然大环内酯类如红霉素 ，糖肽类抗生素如万古霉素，及林可霉素类
• 评价本类抗菌药物的PK/PD相关参数为Time>MIC 即：超过MIC90浓度维持时间（h）占给药间隔时 间的百分率（% of dose interval）用 time>MIC%表示，
TaM 11.8hr
TaM比
49%
2ug/ml 9.8hr 41%
4ug/ml 7.8hr 33%
MIC
TaM TaM比
1ug/ml 15.9hr 67%
2ug/mMl IC12.9hr 54%
4ug/ml 9.9hr 42%
13
13
月刊药事2003.5vol.45No 8 森田邦彦
C. 延长点滴时间或持续给药
对-内酰胺药物提高疗效并限制耐药 的策略一：延长输注时间
美罗培南对呼吸机相关性肺炎患者3小时静脉输 注的药代学
9例VAP患者
MIC=16mg/L
%T>MIC
2g, q8h,点滴3h
57.89% 24.26%,
碳青霉烯类抗生素％T>MIC达到40％，即可获得良好的临床疗效和细菌学清除率
治疗中度耐药细菌引起的感染，美平2g q8h 延长点滴时间到 3小时，对于MIC=16mg/L的细菌，%T>MIC可以达到60％以上
优化抗生素应用方案 ----PK/PD
千佛山医院重症医学科李涛
1
PK/PD的研究目的
大量研究显示：
抗菌素疗效与 PK/PD有关
PK/PD参数可以 更准确的反映抗菌 药物在体内的抗菌 作用的时间过程
2
根据PK/PD理论 制定给药方案
提高病原菌清除率 提高临床治疗效果 防止细菌耐药产生
评价抗菌药物治疗作用的主要参数
突破耐药限制
Jaruratanasirikul S, Sriwiriyajan S, Punyo J. Antimicrob Agents
15Chemother. 2005 Apr;49(4):1337-9.
对-内酰胺药物提高疗效并限制耐药 的策略二：连续输注
• 给予负荷剂量，使用泵控全天24小时输注
3
抗生素疗效的评价
1. 临床疗效：即临床治愈率/有效率。 2. 病原菌清除：病原菌从病灶或血液中
的清除。与抗菌药物的最低抑菌度（ MIC）和给药方案有关。 • 目前认为病原菌的清除率更为重要， • 感染部位病原菌不能清除，有可能造成 感染的迁延、复发和耐药菌株的产生。
4
(mg/L)
平 均 血 药 浓 度
浓 度
10
–
但%T＞MIC增加有限。
1
0.1
0
4
8 12 16 20 24
时间（小时）
12
12
B. 增加每天给药次数
增加每日给药次数是使%T＞MIC最大化的更高效率的方法
以PK/PD理论为指导的美平的最佳给药方案，即以获得较大Time above MIC比值为 目标，推荐分3次进行给药
MIC 1ug/ml
血峰浓度Peak
AUC
有效浓度维持时间
中毒浓度
治
疗
范
围
（
作
治
用
疗
强
窗
度
）
有效浓度 (MIC90值)
达峰时间tmax
时间（h)
5
图1. 药－时曲线及药物浓度与治疗作用关系
根据抗菌药物PK，PD特点，抗 菌药物大致可分为两大类
• 浓度依赖性抗菌药物 concentration dependent antimicrobial agents
单次剂量
浓 度
16
连续输注
MIC
连续输注美罗培南
• 回顾性队列研究：美罗培南作为初始经验性治疗 革兰氏阴性杆菌VAP患者
• 两组分别为 – 美罗培南 1克 每6小时一次连续输注 – 美罗培南 1克 30分钟输注 每6小时一次
连续输注组 常规输注组
临床治愈率 90.5%
59.6%
p<0.001
17
•Lorente et al Annals of Pharmacotherapy 2006
3.增加每天的用药次数 4.增加每次的使用剂量
Duration 5.延长每次用药的持续时间
11
A. 增加给药剂量
• 通10过00 增加每次给药量可增加%T＞MI2C倍剂量(g)
•
单倍剂量
效果费用比上---不是首先推荐的方法。
(g)
药 –100β-内酰胺药的每次给药量加倍的情况下，最
物 高血药浓度（Cmax）大幅度提高， MIC
美平给药研究结果显示：当点滴时间由30分钟延长至3小时，%T>MIC增加30%
g/mL
100.0
10.0
浓度 浓 度
1.0
3小时点滴
％T>MIC增加30％
MIC
0.
10 时间(h)
时间 (h)
Dandekar, P.K.,. Pharmacotherapy, 2003; 23(8): 988-91.
• PD参数（Pharmacodynamic parameters） 药效动力学:研究药物剂量对药效的影响，以及 药物对临床疾病的效果。即研究药物对致病菌 的作用
• PK参数（Pharmacokinetic parameters） 药代动力学：研究药物在体内的吸收、分布、 代谢与排泄过程的学科。即机体对药物的处理 过程
• 时间依赖性抗菌药物 time dependent antimicrobial agents
6
浓度依赖性抗菌药物
• 即其杀菌效能随浓度增加而提高； • 代表药物：氨基糖苷类（阿米卡星，妥布
霉素），喹诺酮类，四环素，克拉霉素， 阿奇霉素，甲硝唑等 • 评价本类药物PK/PD相关参数：Cmax/MIC