診斷治療類醫療器械臨床應用的實效研究*

孫 輝 趙穎波 張 蕾 尹 暢 費曉璐

實效研究在衛生技術評價中的應用比較廣泛，但是對于醫療器械，目前國內的評價還主要集中在成本、相關經濟效益評價以及工業性能評價等方面[1-5]，目前，對醫療器械進行臨床應用實效研究在國內尚不多見。然而，實效研究作為評價醫療活動過程中最重要的技術手段之一，醫療器械的評價不應僅局限于其作為工業產品的經濟學屬性和工業參數，其臨床使用效果的評價也應該是影響其臨床使用決策的重要組成部分。因此，通過對國內外實效研究的相關背景及對藥物和醫療器械的實效研究方法進行探討，為醫療器械實效評價提供解決方案。

1 實效研究的方法與應用

1.1 實效研究的定義

實效研究是一門與患者相關的(即使不是專注于患者的)，在臨床、人文(以患者為中心，如患者自主報告、治療效果)和經濟結果方面評價醫療干預效應的科學[6]。實效研究評價不同治療方案的基本理念，是同時評估與疾病相關的多種類型結果。

1998年，美國醫療保健研究與質量局(The Agency for Healthcare Research and Quality，AHRQ)提出，實效研究是對醫療措施最終結果的評估手段，且應包括患者對醫療措施的體驗、對醫療手段預后及價值的評估。實效研究旨在為醫護人員、政府、保險機構及患者提供科學的醫療依據。

2009年下半年，美國衛生署要求新醫療產品在被廣泛使用或在老年醫療保險(Medicare)支付醫療費用前，要具有與現有醫療手段效益比較的依據，即“對比性實效研究(comparative effectiveness research，CER)的由來。美國醫學科學院(Institute of Medicine，IOM)做出了對比性效果研究的最新定義，即一種新型的、綜合的用于比較多種治療方式，在預防、診斷、治療和監測臨床狀況或提升醫療質量方面的證據資料。CER的目的在于幫助消費者、臨床人員、醫療服務購買者以及政策制訂人員做出可以改善個人及整個群體醫療水平的明智決定[7]。CER常用的研究方法有實驗研究(對照試驗、隨機對照試驗、非安慰劑對照試驗)、觀察或非實驗研究(前瞻性觀察研究、隊列研究、個例對照、橫斷面研究、案例系列研究、回顧性研究)和綜合研究(系統評價、薈萃分析、醫療技術評估)等。

1.2 實效研究的應用

實效研究在歐美等國家非常受重視，有許多機構專門進行不同醫療技術的實效研究。例如AHRQ重視以患者為中心的實效研究(patient-centered outcomes research，PCOR)方法，比較兩種或多種預防、診斷、治療或醫療保健提供方法對健康結果的影響，包括對患者有意義的方法。AHRQ的作用是確保來自PCOR的發現被醫療保健專業人員和系統理解和使用[8]。費城兒童醫院的實效研究中心(center of outcomes research， COR)是一個多學科學術研究中心，采用嚴格的實效研究方法來改善兒童和成人的健康和保健，旨在通過開發、測試和應用創新指標來改善健康結果，這些指標有助于提升醫療保健的質量和效率。

實效研究的結果可以影響臨床指南或臨床實踐乃至醫保政策，例如AHRQ在2010年和2011年分別組織系統性分析，比較血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin-converting enzyme inhibitor，ACEI)和血管緊張素II受體阻滯劑(angiotensin II receptor blockers，ARB)在不同情況和不同患者特征時的效益，并發布詳細報告，指出ACEI和ARB對治療成年人高血壓療效無區別，而對治療穩定性缺血性心臟病，ACEI有較大益處，特別是治療心梗后和心力衰竭患者。該研究結果可給予臨床醫生直接和明確的臨床實踐指導，許多保險機構也采納這項研究結果。

1.3 實效研究的方法

1.3.1 CER方法

CER常用的研究方法有實驗研究(對照試驗、隨機對照試驗、非安慰劑對照試驗)、觀察或非實驗研究(前瞻性觀察研究、隊列研究、個例對照、橫斷面研究、案例系列研究、回顧性研究)和綜合研究(系統評價、薈萃分析、醫療技術評估)等。CER有6個典型的特征：①CER為從患者角度做出的臨床決定和從群體角度做出的醫療政策決定提供信息；②CER至少對兩種治療方式進行對比，每種治療方式都有可能是最佳實踐；③CER從群體和子群體兩個層次對結果進行描述；④CER衡量治療方式的利弊，對患者而言非常重要；⑤CER為有價值的決策提供相應的方法和數據源；⑥CER在與真實使用環境相似的條件中進行。

1.3.2 實效研究步驟

實效研究方法主要包括的研究步驟為：①確定需要研究的醫療手段；②綜合性分析現有臨床依據；③評估和確定現有依據同臨床實踐之間的差距；④設計采集新醫療依據的研究方案和分析途徑(新RCT或觀察性研究等)；⑤將研究依據有效傳送給決策者(包括患者、臨床醫生、政府、醫保機構等)。

在實效研究中，結果(最終結果)與替代終點是有區別的。如在高血壓的治療過程中，降低血壓是一個替代終點，而預防和降低中風、心臟病發作風險是臨床終點(最終結果)。這兩個概念的區別在實效研究中是很重要的，測量終點的選擇關系到數據采集時間、樣本大小及研究持續時間[9]。

1.3.3 醫療器械與藥物實效研究對比

醫療器械被認為是采用生物機械的方法，通過診斷、修復、替換患者受損壞死的器官或結構來實現的器械裝置。如核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)設備是診斷健康狀況(如腫瘤診斷)儀器，人工膝關節是能修復膝關節退化的器械，冠狀動脈支架的功能是幫助打開堵塞的動脈，還有神經刺激器能阻斷導致重度帕金森病癥的異常脈沖等。目前，醫療器械使用效果的評價通常只是部分歸咎于其本身的設計和生產，而忽視了臨床使用者在使用過程中的技能也是效果評價的重要因素。

藥物的作用方式是在人體的生理和細胞水平上發揮作用，因為大部分藥物是被人體系統吸收，安全性和功效是由體內代謝和藥理作用的目標精準性來決定的。藥物的功效通常取決于藥物本身和特定患者基因狀況、生理、并存疾病以及聯合用藥的情況。此外，醫師的知識及患者的依從性都會有相應的影響。比較醫療器械與藥物實效研究的差別見表1[10]。

表1顯示，醫療器械與藥物相比，種類多，作用機制差異大，市場份額低，生命周期短。因此，對醫療器械進行實效研究，其難度要遠大于藥物實效研究，但性價比并不高。

2 診斷治療類醫療器械實效研究的思路與方法

2.1 實效研究的設計思路

在大部分的診斷治療類醫療器械研究中，早期的研究方向主要聚焦于診斷和治療的性能，例如成像系統的空間分辨率和時間分辨率、手術刀的銳利程度、縫合線的抗斷裂能力等，而藥物類的研究方向聚焦在其臨床效果，例如藥物相互作用及毒性上，運用隨機對照實驗(RCT)設計等。

表1 器械和藥物實效研究比較

然而，隨著醫療器械在臨床中的深入使用，僅僅評估器械的性能不足以將其與臨床應用的效果直接關聯起來，指導醫生進行更好的臨床實踐。從醫療器械進入復雜醫療環境的系統角度出發，對診斷治療類醫療器械的實效研究應該不僅僅滿足于對其工業性能進行評估，而是一個多層次、多視角的評價、評估方法的集合。例如，診斷治療類醫療器械的臨床效果應該在診斷學、治療學和居民健康3個等級進行評估[11]。基于Fryback和Thornbury的研究[12]，描述為一個6層分級的影像診斷設備實效研究模型，如圖1所示。

圖1 影像診斷結果的六級概念模型示圖

對于診斷治療類醫療器械，目前尚沒有文獻報告成熟的實效評估模型。但是對照診斷成像設備的實效研究模型，診斷治療類醫療器械的實效研究也應該從多個層次、多個視角進行評價，至少應3個層次：①醫療器械自身的性能和功能；②醫療器械在臨床應用中的功能應用效果評價，即有效性、安全性、可替代性；③社會經濟學評價，即患者生存質量、社會效益相關的經濟學評價等。

2.2 實效研究的研究方法

診斷治療類醫療器械是醫師在向患者提供診斷、治療等醫療服務時使用的工具，其效應與治療路徑、患者狀況、實施某項技術的風險和收益以及提供者的技術相關。診斷治療類醫療器械的臨床終點對治療的路徑以及患者[有著特殊癥狀、條件和(或)疾病的機體功能]具有較強的針對性[13]。同樣醫療器械的臨床終點在不同使用路徑中也會不同。因此，對診斷治療類醫療器械臨床終點的討論必須要關注于特定案例。

許多外科專業利用一系列的醫療器械為患者提供治療，并且引入循證治療指南。已經發布的臨床實踐指南提供了比技術評估更廣的視野，其定義了疾病、診療步驟、醫療和手術選擇、風險、受益、并發癥、隨訪以及功能提升的期待值。臨床指南是基于既往專家的經驗和臨床效果生成，對于診斷治療類醫療器械實效研究而言是非常值得參考的資源，可以決定在診療路徑中器械的適用之處，還可以選擇臨床終點來展示臨床和功能結果。在人工智能飛速發展的今天，許多計算機專家致力于通過對基礎的治療數據，應用人工智能算法挖掘出既往未能發現的證據，將促進臨床實踐指南的不斷更新[14-16]。

隨訪時間短是醫療器械實效研究的主要不足之一。在前瞻性研究中，隨訪時間通常是1～2年，然而對比診斷治療類醫療器械的生命周期，隨訪時間相對過長。因此，診斷治療類醫療器械的實效研究常采取基于注冊和病歷的回顧性研究。然而，研究的共同缺點是抽樣限制，例如限定于一個研究所、一個手術團隊、或者一個器械[17-19]。此外，解決醫療器械臨床研究隨訪時間短這一問題的主要途徑是利用決策分析模型，根據已經發表文獻中的數據進行試驗數據補充，用于延長試驗隨訪期。

3 展望

醫療器械，尤其是診斷治療類醫療器械作為醫療技術的重要組成部分，對其評價不應僅僅限于物資使用方面的評價，更應該從臨床應用效果、效率和安全性等角度進行多層次多角度的實效研究。醫療器械與藥物的實效研究方法以及難點不盡相同，還需要針對具體需求，進行研究方法和目標的設計規劃。隨著我國醫藥衛生改革的逐步深入以及醫療器械應用示范等項目的開展，醫療器械實證研究將有較廣闊的應用前景。

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