ดัชนีการรักษา ( TI ; หรือเรียกอีกอย่างว่าอัตราส่วนการรักษา ) เป็นการวัดเชิงปริมาณของความปลอดภัยสัมพัทธ์ของยาโดยพิจารณาจากความเสี่ยงของการใช้ยาเกินขนาด เป็นการเปรียบเทียบปริมาณของสารบำบัดที่ก่อให้เกิดความเป็นพิษกับปริมาณที่ก่อให้เกิดผลการรักษา [ ^{1 ] คำ}ที่เกี่ยวข้อง เช่นช่วงการรักษาหรือช่วงความปลอดภัยหมายถึงช่วงของขนาดยาที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและความเป็นพิษ เพื่อให้ได้ประโยชน์ในการรักษาสูงสุดโดยไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงหรือความเป็นพิษที่ไม่สามารถยอมรับได้

โดยทั่วไป สำหรับข้อบ่งชี้ ทางคลินิก ของยาที่ได้รับการอนุมัติ TI หมายถึงอัตราส่วนของขนาดยาที่ทำให้เกิดผลข้างเคียงในอัตราการเกิด/ความรุนแรงที่ไม่สอดคล้องกับข้อบ่งชี้เป้าหมาย (เช่น ขนาดยาที่เป็นพิษในผู้ป่วย 50% TD ₅₀ ) ต่อขนาดยาที่ทำให้เกิดผลทางเภสัชวิทยาที่ต้องการ (เช่น ขนาดยาที่มีประสิทธิภาพในผู้ป่วย 50% ED ₅₀ ) ในทางตรงกันข้าม ใน บริบทของ การพัฒนายา TI จะคำนวณจากระดับการสัมผัส ในพลาสมา ^{[ 2 ]}

_{ในยุคแรกเริ่มของการศึกษาพิษวิทยาทางเภสัชกรรม การวัด ระดับ}ความเป็นพิษ (TI) มักทำในสัตว์ทดลอง โดยคำนวณจากปริมาณยาที่ทำให้สัตว์ทดลองตาย 50% ( LD50 ) หารด้วยปริมาณยาขั้นต่ำที่มีผลต่อสัตว์ทดลอง 50% (ED50 ₎แต่ในปัจจุบันมีการใช้ตัวชี้วัดความเป็นพิษที่ซับซ้อนกว่านั้น

สำหรับยาหลายชนิด ความเป็นพิษร้ายแรงในมนุษย์เกิดขึ้นได้แม้ในปริมาณที่ไม่ถึงขั้นเสียชีวิต ซึ่งเป็นข้อจำกัดของปริมาณยาที่สามารถใช้ได้สูงสุด ดัชนีการรักษาที่เน้นความปลอดภัยที่สูงกว่าย่อมดีกว่าดัชนีที่ต่ำกว่า เพราะบุคคลจะต้องรับประทานยาในปริมาณที่สูงกว่ามากจึงจะถึงระดับที่เป็นอันตรายถึงชีวิต เมื่อเทียบกับปริมาณยาที่ทำให้เกิดผลในการรักษา อย่างไรก็ตาม ดัชนีการรักษาที่เน้นประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าย่อมดีกว่าดัชนีที่ต่ำกว่า เพราะบุคคลจะต้องรับประทานยาในปริมาณที่สูงกว่ามากจึงจะถึงระดับที่เป็นพิษ เมื่อเทียบกับปริมาณยาที่ทำให้เกิดผลในการรักษา

โดยทั่วไป ยาหรือสารบำบัดอื่นๆ ที่มีช่วงการรักษาแคบ (กล่าวคือ มีความแตกต่างระหว่างขนาดยาที่เป็นพิษและขนาดยาที่ใช้ในการรักษาน้อย) อาจต้องปรับขนาดยาตามการวัดระดับยาในเลือดของผู้ที่รับประทานยา ซึ่งสามารถทำได้ผ่าน โปรโตคอล การติดตามระดับยาในเลือด (TDM) แนะนำให้ใช้ TDM ในการรักษาโรคทางจิตเวชด้วยลิเธียมเนื่องจากมีช่วงการรักษาที่แคบ^{[ 3 ]}

โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยา ดัชนีการรักษาแบ่งออกเป็นสองประเภท:

ดัชนีการรักษาตามความปลอดภัย

${\displaystyle TI_{\text{safety}}={\frac {LD_{50}}{ED_{50}}}}$ เป็นที่พึงปรารถนาให้ค่า LD50 _มีค่ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดความเสี่ยงของผลกระทบที่อาจถึงแก่ชีวิต และเพิ่มช่วงการรักษา ในสูตรข้างต้น_{ความปลอดภัย} ของ TI จะเพิ่มขึ้นเมื่อความแตกต่างระหว่าง LD50 _และ ED50 _{เพิ่ม}ขึ้น ดังนั้น ดัชนีการรักษาที่อิงตามความปลอดภัยที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงช่วงการรักษาที่กว้างขึ้น และในทางกลับกัน

ดัชนีการรักษาตามประสิทธิภาพ

ในเภสัชวิทยา ความแรง (เช่น ED50) และประสิทธิผล (ผลสูงสุด, Emax) เป็นคุณสมบัติที่แตกต่างกันของการออกฤทธิ์ของยา ดัชนีการรักษาโดยทั่วไปจะถูกกำหนดโดยใช้การวัดตามขนาดยา (เช่น TD50/ED50) และไม่ได้รวมประสิทธิผลโดยตรง การใช้คำเช่น "ดัชนีการรักษาตามประสิทธิผล" ไม่พบเห็นได้ทั่วไปในตำราเภสัชวิทยามาตรฐาน และอาจสะท้อนถึงการผสมผสานประสิทธิผลกับขอบเขตความปลอดภัยตามขนาดยา^{[ 9 ] [ 10 ]}

${\displaystyle TI_{\text{efficacy}}={\frac {ED_{50}}{TD_{50}}}}$ ตามหลักการ แล้ว ค่า ED ₅₀ควรต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้ยาออกฤทธิ์เร็วขึ้นและมีช่วงการรักษาที่กว้างขึ้น ในขณะที่ค่า TD ₅₀ ของยา ควรสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดความเสี่ยงจากผลข้างเคียงที่เป็นพิษ ในสมการข้างต้น ยิ่งความแตกต่างระหว่าง ED ₅₀และ TD _{50 มากเท่าใด ค่า ประสิทธิภาพ}ของ TI ก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้นดังนั้น ดัชนีการรักษาที่อิงตามประสิทธิภาพที่ต่ำกว่า จึงบ่งชี้ถึงช่วงการรักษาที่กว้างขึ้น

ดัชนีการป้องกัน

เช่นเดียวกับดัชนีการรักษาที่อิงตามความปลอดภัยดัชนีการป้องกันจะใช้ค่า TD ₅₀ ( ขนาด ยาพิษ เฉลี่ย ) แทนค่าLD ₅₀

${\displaystyle {\text{ดัชนีการป้องกัน}}={\frac {TD_{50}}{ED_{50}}}={\frac {1}{TI_{\text{ประสิทธิภาพ}}}}}$

สำหรับสารหลายชนิด ความเป็นพิษสามารถเกิดขึ้นได้ในระดับที่ต่ำกว่าระดับที่ทำให้เสียชีวิตมาก ดังนั้น หากระบุความเป็นพิษอย่างถูกต้อง ดัชนีการป้องกันมักให้ข้อมูลเกี่ยวกับความปลอดภัยสัมพัทธ์ของสารนั้นได้มากกว่า อย่างไรก็ตาม ดัชนีการรักษาตามความปลอดภัย ( ) ก็ยังคงมีประโยชน์ เนื่องจากสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นขอบเขตบนของดัชนีการป้องกัน และดัชนีแรกยังมีข้อดีในด้านความเป็นกลางและเข้าใจง่ายกว่าอีกด้วย ${\displaystyle {TI_{\text{safety}}}}$

เนื่องจากดัชนีการป้องกัน (PI) คำนวณจาก TD ₅₀หารด้วย ED ₅₀จึงสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้:

${\displaystyle TI_{\text{efficacy}}={\frac {1}{\text{ดัชนีการป้องกัน}}}}$

ซึ่งหมายความว่าเป็นส่วนกลับของดัชนีการป้องกัน $ประสิทธิภาพของ TI$

ดัชนีการรักษาทุกประเภทที่กล่าวมาข้างต้นสามารถนำไปใช้ได้ทั้งใน การ ทดลอง ก่อนคลินิกและการทดลองทางคลินิก

ดัชนีการรักษาที่มีประสิทธิภาพต่ำ ( ) และดัชนีการรักษาที่ปลอดภัยสูง ( ) เป็นสิ่งที่พึงปรารถนาสำหรับยาที่มีโปรไฟล์ประสิทธิภาพเทียบกับความปลอดภัยที่ดี ในช่วงเริ่มต้นของการค้นพบ/พัฒนา ดัชนีการรักษาทางคลินิกของยาตัวใหม่ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจดัชนีการรักษาเบื้องต้นของยาตัวใหม่มีความสำคัญอย่างยิ่งโดยเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากดัชนีการรักษาเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของโอกาสในการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จ การระบุยาที่มีดัชนีการรักษาที่ไม่เหมาะสมในระยะเริ่มต้นที่สุดจะช่วยให้สามารถเริ่มดำเนินการแก้ไขหรือจัดสรรทรัพยากรใหม่ได้ $ประสิทธิภาพของ TI$${\displaystyle TI_{\text{safety}}}$

ดัชนีความเป็นพิษ (TI) คือความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างประสิทธิภาพทางเภสัชวิทยาและความปลอดภัยทางพิษวิทยาของยา โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของจุดสิ้นสุดทางเภสัชวิทยาหรือพิษวิทยาเอง อย่างไรก็ตาม เพื่อแปลงค่า TI ที่คำนวณได้ให้เป็นสิ่งที่มีประโยชน์ จำเป็นต้องพิจารณาลักษณะและข้อจำกัดของจุดสิ้นสุดทางเภสัชวิทยาและ/หรือพิษวิทยา ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับข้อบ่งชี้ทางคลินิกที่ต้องการ ความต้องการทางการแพทย์ที่ยังไม่ได้รับการตอบสนอง และ/หรือสถานการณ์การแข่งขัน อาจให้น้ำหนักมากหรือน้อยแก่ความปลอดภัยหรือประสิทธิภาพของยาที่กำลังพัฒนา เพื่อสร้างโปรไฟล์ประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่สมดุลสำหรับข้อบ่งชี้เฉพาะนั้นๆ

โดยทั่วไปแล้ว การสัมผัสของเนื้อเยื่อกับยา (เช่น ความเข้มข้นของยาเมื่อเวลาผ่านไป) เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดผลทางเภสัชวิทยาและพิษวิทยา มากกว่าปริมาณยา ตัวอย่างเช่น ในปริมาณยาเท่ากัน อาจมีความแปรปรวนระหว่างบุคคลอย่างมากในการสัมผัสยา เนื่องจากความแตกต่างทางพันธุกรรมในการเผาผลาญ ปฏิกิริยาระหว่างยา หรือความแตกต่างของน้ำหนักตัว หรือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ข้อควรพิจารณาเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการใช้การสัมผัสยาแทนปริมาณยาในการคำนวณดัชนีความเป็นพิษ (TI) เพื่อให้สอดคล้องกับความล่าช้าระหว่างการสัมผัสยาและความเป็นพิษ ดัชนีความเป็นพิษสำหรับความเป็นพิษที่เกิดขึ้นหลังจากการให้ยาหลายครั้ง ควรคำนวณโดยใช้การสัมผัสยาที่สภาวะสมดุล แทนที่จะใช้หลังจากการให้ยาเพียงครั้งเดียว

บทความวิจารณ์ที่ตีพิมพ์โดย Muller PY และ Milton MN ในNature Reviews Drug Discoveryได้วิเคราะห์การกำหนดและการตีความ TI ในบริบทการพัฒนายาแบบแปลผลสำหรับทั้งโมเลกุลขนาดเล็กและชีวบำบัด^{[ 2 ]}

ดัชนีการรักษาแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสาร แม้แต่ในกลุ่มสารที่มีความเกี่ยวข้องกันก็ตาม

ตัวอย่างเช่นยาแก้ปวดกลุ่มโอ ปิอ อยด์อย่างเรมิเฟนทานิลนั้นมีความยืดหยุ่นสูง โดยมีดัชนีการรักษาอยู่ที่ 33,000:1 ในขณะที่ไดอะซีแพมซึ่งเป็นยาเบนโซไดอะซีพีน ที่ออกฤทธิ์ระงับประสาท และคลายกล้ามเนื้อ โครงร่าง มีดัชนีการรักษาที่ยืดหยุ่นน้อยกว่า คือ 100:1 ^{[ 11 ]}มอร์ฟีนนั้นยิ่งมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า โดยมีดัชนีการรักษาอยู่ที่ 70 แหล่งข้อมูลบางแห่งรายงานค่าดัชนีการรักษาที่สูงมากสำหรับโอปิออยด์บางชนิด (เช่น เรมิเฟนทานิล) อย่างไรก็ตาม ค่าดังกล่าวขึ้นอยู่กับจุดสิ้นสุดของการทดลอง (เช่น LD ₅₀เทียบกับภาวะกดการหายใจ) สายพันธุ์ และเงื่อนไขการศึกษา และอาจไม่สะท้อนถึงความปลอดภัยทางคลินิก ในทางปฏิบัติทางคลินิก โอปิออยด์ เช่น มอร์ฟีน เฟนทานิล และเรมิเฟนทานิล โดยทั่วไปถือว่ามีช่วงการรักษาที่แคบเนื่องจากภาวะกดการหายใจที่ขึ้นอยู่กับขนาดยา และความจำเป็นในการปรับขนาดยาและการติดตามอย่างระมัดระวัง^{[ 12 ] [ 13 ]}

สารที่ไม่ปลอดภัยน้อยกว่า ได้แก่โคเคน (สารกระตุ้นและยาชาเฉพาะที่ ) และเอทานอล ( ยา ระงับประสาท ) โดยดัชนีการรักษาของสารเหล่านี้คือ 15:1 และ 10:1 ตามลำดับ^{[ 14 ]}พาราเซตามอล หรือ ที่รู้จักกันในชื่อทางการค้าว่าไทลีนอลหรือ พานาดอล ก็มีดัชนีการรักษาเท่ากับ 10 เช่นกัน^{[ 15 ]}

ยาที่ไม่ปลอดภัยยิ่งกว่า ได้แก่ไดจอกซินซึ่งเป็นไกลโคไซด์หัวใจโดยมีดัชนีการรักษาประมาณ 2:1 ^{[ 16 ]}

ตัวอย่างอื่นๆ ของยาที่มีช่วงการรักษาแคบ ซึ่งอาจต้องมีการติดตามระดับยาเพื่อให้ได้ระดับการรักษาที่เหมาะสมและเพื่อลดความเป็นพิษ ได้แก่ไดเมอร์คา โพร ลธีโอ ฟิลลี นวาร์ฟารินและลิเธียมคาร์บอเนต

ยาปฏิชีวนะและยาต้านเชื้อราบางชนิดจำเป็นต้องมีการติดตามเพื่อรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพกับการลดผลข้างเคียง ให้น้อยที่สุด ได้แก่เจนทาไมซินแวนโคไมซิน แอมโฟเทอริซิน บี (ซึ่งได้รับฉายาว่า 'แอมโฟเทอร์ริเบิล' ด้วยเหตุผลนี้) และโพลีมิกซินบี

การรักษาด้วยรังสีมีเป้าหมายเพื่อลดขนาดของเนื้องอกและฆ่าเซลล์มะเร็งโดยใช้พลังงานสูง พลังงานดังกล่าวเกิดจากรังสีเอกซ์ รังสีแกมมาหรือ อนุภาค ที่มีประจุ หรืออนุภาคหนัก อัตราส่วนการรักษาในการรักษาด้วยรังสีสำหรับการรักษามะเร็ง นั้นพิจารณาจากปริมาณรังสีสูงสุดที่สามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้ และปริมาณรังสีต่ำสุดที่ก่อให้เกิดความเจ็บป่วยเฉียบพลันหรือเรื้อรังในเซลล์ของเนื้อเยื่อปกติ^{[ 17 ]}พารามิเตอร์ทั้งสองนี้มีเส้นโค้งการตอบสนองต่อปริมาณรังสีแบบซิกมอยด์ ดังนั้น ผลลัพธ์ที่ดีในการตอบสนองต่อปริมาณรังสีสำหรับเนื้อเยื่อเนื้องอกจะมากกว่าเนื้อเยื่อปกติสำหรับปริมาณรังสีเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าการรักษามีประสิทธิภาพต่อเนื้องอกและไม่ก่อให้เกิดความเจ็บป่วยร้ายแรงต่อเนื้อเยื่อปกติ ในทางกลับกัน การตอบสนองที่ทับซ้อนกันของเนื้อเยื่อสองชนิดมีแนวโน้มสูงที่จะก่อให้เกิดความเจ็บป่วยร้ายแรงต่อเนื้อเยื่อปกติและการรักษาเนื้องอกที่ไม่มีประสิทธิภาพ กลไกของการรักษาด้วยรังสีแบ่งออกเป็นรังสีโดยตรงหรือรังสีทางอ้อม ทั้งรังสีโดยตรงและรังสีทางอ้อมทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของ DNAหรือการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ในระหว่างกระบวนการซ่อมแซม รังสีโดยตรงสร้างอนุมูลอิสระ ของ DNA จากการสะสมพลังงานรังสีที่ทำลาย DNA รังสีทางอ้อมเกิดขึ้นจากการสลายตัวของน้ำด้วยรังสี ทำให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิลอิสระไฮโดรเนียมและอิเล็กตรอน อนุมูลไฮดรอกซิลจะถ่ายโอนอนุมูลของมันไปยัง DNA หรือร่วมกับไฮโดรเนียมและอิเล็กตรอน อนุมูลไฮดรอกซิลอิสระสามารถทำลายบริเวณฐานของ DNA ได้^{[ 18 ]}

เซลล์มะเร็งทำให้เกิดความไม่สมดุลของสัญญาณในวงจรเซลล์การหยุดชะงักในระยะ G1 และ G2/M ถูกพบว่าเป็นจุดตรวจสอบที่สำคัญโดยการฉายรังสีเซลล์มนุษย์ การหยุดชะงักในระยะ G1 ทำให้กลไกการซ่อมแซมล่าช้าก่อนการสังเคราะห์ DNA ในระยะ Sและการแบ่งเซลล์ในระยะ M ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นจุดตรวจสอบที่สำคัญต่อการอยู่รอดของเซลล์ การหยุดชะงักในระยะ G2/M เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ต้องการการซ่อมแซมหลังจากระยะ S แต่ก่อนเข้าสู่การแบ่งเซลล์ เป็นที่ทราบกันดีว่าระยะ S เป็นระยะที่ทนต่อรังสีมากที่สุด และระยะ M เป็นระยะที่ไวต่อรังสีมากที่สุด โปรตีน p53ซึ่งเป็นโปรตีนยับยั้งเนื้องอกที่มีบทบาทในการหยุดชะงักในระยะ G1 และ G2/M ทำให้เข้าใจวงจรเซลล์ผ่านรังสีได้ ตัวอย่างเช่น การฉายรังสี เซลล์ มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีลอยด์นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ p53 และการลดลงของระดับการสังเคราะห์ DNA ผู้ป่วยที่เป็นโรคAtaxia telangiectasia delays มีความไวต่อรังสีสูงเนื่องจากการสะสมของ p53 ล่าช้า^{[ 19 ]}ในกรณีนี้ เซลล์สามารถจำลองตัวเองได้โดยไม่ต้องซ่อมแซม DNA ทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดมะเร็ง เซลล์ส่วนใหญ่จะอยู่ในระยะ G1 และ S การฉายรังสีในระยะ G2 แสดงให้เห็นถึงความไวต่อรังสีที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการหยุดชะงักในระยะ G1 จึงเป็นจุดสนใจในการรักษา การฉายรังสีเนื้อเยื่อทำให้เกิดการตอบสนองในทั้งเซลล์ที่ได้รับรังสีและเซลล์ที่ไม่ได้รับรังสี พบว่าแม้แต่เซลล์ที่อยู่ห่างจากเซลล์ที่ได้รับรังสีถึง 50–75 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเซลล์ ก็ยังแสดงฟีโนไทป์ของความไม่เสถียรทางพันธุกรรมที่เพิ่มขึ้น เช่น ไมโครนิวเคลียส^{[ 20 ]}สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงผลกระทบต่อการสื่อสารระหว่างเซลล์ เช่น การส่งสัญญาณ แบบพาราครีนและจุกซ์ตาครีนเซลล์ปกติจะไม่สูญเสีย กลไก การซ่อมแซม DNAในขณะที่เซลล์มะเร็งมักจะสูญเสียกลไกนี้ไปในระหว่างการรักษาด้วยรังสี อย่างไรก็ตาม รังสีพลังงานสูงสามารถเอาชนะความสามารถของเซลล์ปกติที่เสียหายในการซ่อมแซม ทำให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติมต่อการเกิดมะเร็งสิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการรักษาด้วยรังสี ดังนั้น การปรับปรุงอัตราส่วนการรักษาในระหว่างการฉายรังสีจึงเป็นที่พึงปรารถนา การใช้ IG-IMRT โปรตอนและไอออนหนักมีแนวโน้มที่จะลดปริมาณรังสีต่อเนื้อเยื่อปกติโดยการแบ่งส่วนรังสีที่เปลี่ยนแปลงไป การกำหนดเป้าหมายระดับโมเลกุลของเส้นทางการซ่อมแซม DNA สามารถนำไปสู่การเพิ่มความไวต่อรังสีหรือการป้องกันรังสีได้ ตัวอย่างเช่น สารยับยั้งโดยตรงและโดยอ้อมต่อการแตกของสายคู่ DNA สารยับยั้งโดยตรงกำหนดเป้าหมายโปรตีน ( ตระกูล PARP ) และไคเนส (ATM, DNA-PKCs) ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซม DNA สารยับยั้งโดยอ้อมกำหนดเป้าหมายโปรตีนส่งสัญญาณของเซลล์มะเร็ง เช่นEGFRและอินซูลินโกรทแฟคเตอร์^{[ 17 ]}

ดัชนีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยการกำหนดเป้าหมายซึ่งเป็นการทำให้สารบำบัดมีความเข้มข้นในบริเวณที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ในการรักษาด้วยรังสีสำหรับเนื้องอกมะเร็ง การปรับรูปร่างลำแสงรังสีให้ตรงกับลักษณะของเนื้องอกใน "มุมมองของลำแสง" สามารถเพิ่มปริมาณรังสีที่ส่งมอบได้โดยไม่เพิ่มผลข้างเคียงที่เป็นพิษ แม้ว่าการปรับรูปร่างดังกล่าวอาจไม่เปลี่ยนแปลงดัชนีการรักษา ในทำนองเดียวกัน การรักษาด้วยเคมีบำบัดหรือรังสีบำบัดโดยใช้สารที่ฉีดหรือให้ทางหลอดเลือดสามารถทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้โดยการเชื่อมต่อสารดังกล่าวกับสารที่ชอบเซลล์มะเร็ง เช่น ในการรักษาด้วยสารกัมมันตรังสีที่จับกับตัวรับเปปไทด์สำหรับเนื้องอกต่อมไร้ท่อและใน การรักษาด้วย เคโมเอมโบไลเซชันหรือไมโครสเฟียร์กัมมันตรังสีสำหรับเนื้องอกในตับและการแพร่กระจายของมะเร็ง วิธีนี้จะทำให้สารบำบัดมีความเข้มข้นในเนื้อเยื่อเป้าหมายและลดความเข้มข้นในเนื้อเยื่ออื่นๆ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดความเป็นพิษ

บางครั้งมีการใช้คำว่าอัตราส่วนความปลอดภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออ้างถึงยาออกฤทธิ์ต่อจิตประสาทที่ใช้เพื่อจุดประสงค์ที่ไม่ใช่การรักษา เช่น การใช้เพื่อความบันเทิง^{[ 14 ]}ในกรณีดังกล่าว ปริมาณยา ที่มีประสิทธิภาพคือปริมาณและความถี่ที่ทำให้เกิด ผล ที่ต้องการซึ่งอาจแตกต่างกันไป และอาจมากกว่าหรือน้อยกว่าปริมาณยาที่มีประสิทธิภาพในการรักษา

ปัจจัยความปลอดภัยที่แน่นอนหรือเรียกอีกอย่างว่าขอบเขตความปลอดภัย (MOS)คือ อัตราส่วนของปริมาณยาที่ทำให้เสียชีวิตต่อประชากร 1% ต่อปริมาณยาที่มีประสิทธิภาพต่อประชากร 99% (LD ₁ /ED ₉₉ ) ^{[ 21 ]}ดัชนีความปลอดภัยนี้ดีกว่าLD ₅₀สำหรับวัสดุที่มีทั้งผลที่พึงประสงค์และไม่พึงประสงค์ เนื่องจากคำนึงถึงปลายสุดของสเปกตรัมที่ปริมาณยาอาจจำเป็นต่อการตอบสนองในคนหนึ่ง แต่ในปริมาณยาเดียวกันนั้น อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตในอีกคนหนึ่งได้

${\displaystyle {\text{ปัจจัยความปลอดภัยที่แน่นอน}}=\mathrm {\frac {LD_{1}}{ED_{99}}} }$

ดัชนีการรักษาไม่ได้พิจารณาถึงปฏิกิริยาระหว่างยาหรือ ผล เสริมฤทธิ์กัน ตัวอย่างเช่น ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับเบนโซไดอะซีพีนจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อรับประทานร่วมกับแอลกอฮอล์^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}ยาระงับประสาท^{[ 22 ]}ยาโอปิออยด์^{[ 23 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 24 ] [ 27 ]}หรือยากระตุ้น^{[ 28 ]}เมื่อเปรียบเทียบกับการรับประทานเพียงอย่างเดียว ดัชนีการรักษายังไม่ได้คำนึงถึงความง่ายหรือความยากในการเข้าถึงขนาดยาที่เป็นพิษหรือถึงแก่ชีวิต ซึ่งเป็นสิ่งที่ควรพิจารณามากกว่าสำหรับผู้ใช้ยาเสพติดเพื่อความบันเทิง เนื่องจากความบริสุทธิ์ของยาอาจแตกต่างกันอย่างมาก

ช่วงการรักษา (หรือช่วงเภสัชกรรม) ของยาคือช่วงของขนาดยาที่สามารถรักษาโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงที่เป็นพิษ^{[ 29 ]}ยาที่มีช่วงการรักษาแคบต้องได้รับการบริหารอย่างระมัดระวังและควบคุม โดยต้องวัดความเข้มข้นของยาในเลือดบ่อยๆ เพื่อหลีกเลี่ยงอันตราย ยาที่มีช่วงการรักษาแคบ ได้แก่ธีโอฟิลลีน ไดจอก ซิ นลิเธียมและวาร์ฟาริน

ปริมาณยาที่เหมาะสมทางชีวภาพ (OBD) คือปริมาณยาที่จะให้ผลลัพธ์ที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยยังคงอยู่ในช่วงความเป็นพิษที่ยอมรับได้

ปริมาณยาที่ทนได้สูงสุด (MTD) หมายถึงปริมาณสูงสุดของการรักษาด้วยรังสีหรือเภสัชวิทยาที่จะทำให้เกิดผลที่ต้องการโดยไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษ ที่ยอมรับ ไม่ ได้ ^{[ 30 ] [ 31 ]}วัตถุประสงค์ของการใช้ MTD คือการพิจารณาว่าการสัมผัสสารเคมีในระยะยาวอาจนำไปสู่ผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึง ประสงค์ที่ยอมรับไม่ได้ ในประชากรหรือไม่ เมื่อระดับการสัมผัสไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการเสียชีวิต ก่อนวัยอันควร เนื่องจากผลกระทบที่เป็นพิษ ในระยะสั้น การใช้ปริมาณยาที่ทนได้สูงสุดแทนที่จะใช้ปริมาณยาที่ต่ำกว่า เพื่อลดจำนวนผู้เข้ารับการทดสอบ (และลดต้นทุนการทดสอบ) เพื่อตรวจจับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้น้อยมาก การวิเคราะห์ประเภทนี้ยังใช้ในการกำหนด ความทนทาน ต่อสารเคมีตกค้างในอาหาร การศึกษาปริมาณยาที่ทนได้สูงสุดยังดำเนินการในการทดลองทางคลินิกด้วย

ปริมาณยาที่ทนได้สูงสุด (MTD) เป็นแง่มุมที่สำคัญของข้อมูลยา ระบบการดูแลสุขภาพสมัยใหม่ทุกระบบกำหนดปริมาณยาที่ปลอดภัยสูงสุดสำหรับยาแต่ละชนิด และโดยทั่วไปจะมีมาตรการป้องกันมากมาย (เช่น ข้อจำกัดปริมาณยาตามประกันภัย และข้อจำกัดปริมาณ/ระยะเวลาสูงสุดที่รัฐบาลบังคับใช้) เพื่อป้องกันการสั่งจ่ายและการจ่ายยาในปริมาณที่เกินกว่าปริมาณยาที่สูงที่สุดที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยทั่วไป

ผู้ป่วยมักไม่สามารถทนต่อขนาดยาที่ทนได้สูงสุดตามทฤษฎี (MTD) ได้ เนื่องจากเกิดผลข้างเคียงที่ไม่ใช่ผลจากความเป็นพิษโดยตรง (ไม่ถือว่าเป็นอันตรายร้ายแรงต่อสุขภาพของผู้ป่วย) แต่ทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่สบายหรือทุกข์ทรมานมากพอที่จะไม่ปฏิบัติตามการรักษา ตัวอย่างเช่น อาการ "ชาด้านอารมณ์" จากยาต้านซึมเศร้าอาการคันจากยาโอปิออยด์และอาการมองเห็นไม่ชัดจากยาต้านโคลินเนอร์จิก

• การปรับขนาดยา – กระบวนการหาขนาดยาที่เหมาะสม
• ปริมาณยาที่ได้ผล
• อีซี50
• ไอซี50
• LD50
• ฮอร์เมซิส