药物临床研究的计算机仿真(CTS)是近年来刚兴起的一门交叉学科。随着新药研发成本的日益激增，计算机模拟技术引起了世界各国政府和制药企业的广泛关注。目前，CTS技术正处在发展的初期阶段，随着日益上涨的新药研发费用，CTS的发展成为必然。与传统的药物临床研究相比，药物临床研究计算机模拟可大大降低新药开发费用，缩短研发时间，提高治疗效果，具有广阔的应用发展前景。 本文通过对国内外CTS的情况及相关应用的了解与研究，针对CTS中药物的给药剂量-浓度-效应之间的关系、临床试验药物疗效的预测及不同因素对临床试验效能的影响等问题进行了探索性研究。整个问题包括：已有药物信息整合、仿真模型建立(包括比例优势模型、处理效应模型、临床实验效能模型)、模型计算、计算软件及仿真结果分析五大部分。 在基本上掌握了实验仿真模型建立方法的基础上，本文的主要工作集中于仿真模型的建立及仿真结果的讨论两个部分。一方面，通过对已知药物信息的整合，建立临床试验仿真模型。首先，把拟合的血药浓度数据输入比例优势模型，预测和描述多分类反应变量与给药剂量和时间之间的关系。然后，采用D-优化试验设计最大化Fisher信息矩阵，定量地比较试验设计方案，得到合理的给药方案。另一方面，通过比较分析各种仿真结果的图表，探讨了药物效应与时间和给药剂量的变化关系，分析模型参数变化对临床试验结果的影响，讨论在平行对照组设计中样本含量、给药剂量、时间对临床试验效能的影响。 本文基于药物临床试验模型的临床实验仿真，采用优化试验设计方法，以抗偏头痛新药那拉曲坦(Naratriptan)为例，仿真药物临床试验疗效与不同因素的关系。经实例仿真结果可知：血药浓度与药效之间存在滞后环节，不同给药剂量和时间对分类疼痛减轻产生的影响不同。在一定程度上，药物疗效的预测取决于模型中的各种药效学参数。通过对仿真试验的讨论和分析，帮助和指导研究人员以后的工作以及方案的制定与选择。