Diseños óptimos bayesianos para estimación de parámetros en farmacocinética

Abstract (en)

In pharmacology, especially on the pharmacokinetics field, the main interest is the study of the drug concentration in the plasma tissue. This area uses nonlinear models given by the particular administration of a medicine. The purpose of bayesian approach is to construct optimal designs restricted to an utility function, to maximize the expected utility associated to some functional in which the investigator is interested. In this work we made a characterization of the optimal designs obtained from two utility functions associated to an optimal bayesian criterion (Bayes D-optimality) to obtain optimal parameter estimates for two nonlinear models: 1) one-compartment model with absorption and elimination rate, 2) two-compartment model with absorption and elimination rates reversible for the second compartment, both models under normality assumption for the errors. The cited characterization was done via simulation and using differential evolution to maximize the utility.

Keywords (en): diseños bayesianos, evolución diferencial, farmacocinética, funciones de utilidad, modelos no lineales.

Abstract (es)

En farmacologíia, particularmente en el campo farmacocinético, el interés fundamental es estudiar la concentración de un medicamento en plasma. En esta área usualmente se tienen modelos de tipo no lineal dadas las características particulares de administración del medicamento. Desde el enfoque bayesiano, el objetivo de construir diseños óptimos sujetos a una funcióon de utilidad es maximizar la utilidad esperada asociada  a algún funcional de interés para el investigador. En este trabajo se realiza una caracterización de los diseños  óptimos obtenidos a través de dos funciones de utilidad asociadas a un criterio de optimalidad bayesiano  (D-optimalidad bayesiano), para estimar en forma óptima los parámetros de dos modelos no lineales: 1) modelo monocompartimental con tasa de absorción y eliminación, 2)  modelo bicompartimental con tasas de eliminación  y absorción reversibles para el segundo compartimiento, ambos modelos bajo el supuesto de normalidad en los errores. Dicha caracterización se realizó vía simulación y con el fin de maximizar la función de utilidad se recurrió a la  evolución diferencial.

Keywords (es): diseños bayesianos, evolución diferencial, farmacocinética, funciones de utilidad, modelos no lineales.