試論大數(shù)據(jù)技術在藥學服務中的應用

宗 昊

(北京市昌平區(qū)醫(yī)院藥劑科 北京 100096)

1 大數(shù)據(jù)時代藥學服務的條件

在計算機技術持續(xù)發(fā)展過程中，現(xiàn)代醫(yī)院運行越來越依賴數(shù)據(jù)與信息收集、分析、判斷技術。通過云服務器群、網(wǎng)絡連接和智能手機等，為數(shù)據(jù)與信息的計算、傳遞、共享提供了有效途徑。同時，納米、傳感等技術的發(fā)展與應用，為超強生物傳感發(fā)展奠定了技術基礎。另外，醫(yī)療信息系統(tǒng)、基因組測序等體系的建立和廣泛應用，使人們在信息感知中可突破時空限制，并進一步普及數(shù)字化人體概念[1]。在大數(shù)據(jù)時代下，多項先進技術的誕生與應用，均為藥學服務發(fā)展提供了必要條件，尤其是云計算、基因工程、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療等技術的進一步成熟，有效推進著大數(shù)據(jù)醫(yī)藥學發(fā)展，并為其提供大量間接或直接的數(shù)據(jù)基礎，使中國藥學服務發(fā)展邁向新臺階。

2 大數(shù)據(jù)時代藥學服務的特點

2.1 個體化

人們建立個體化治療意識，主要起因是不同患者在服用同一藥物后會出現(xiàn)差異化反應。通過相關科學研究，證明藥物發(fā)揮治療作用除了和患者身體狀況、性別、年齡等因素相關，還和患者遺傳、基因等因素密不可分。在藥物基因組學不斷發(fā)展過程中，使精準醫(yī)療也加快了研究進程。在全基因組關聯(lián)分析基礎上，對藥物治療關鍵影響因素進行篩選，有助于提升整體治療有效率。例如對心血管疾病相關藥物治療調(diào)查研究中，患者接受幾類抗高血壓藥物治療，只有約40～60%的患者體現(xiàn)出充分療效。又比如目前在世界范圍內(nèi)，華法林是一種廣泛應用的抗凝藥物，大約30個基因會對華法林治療效果產(chǎn)生影響，相關基因所具有的遺傳多態(tài)性，能對華法林抗凝活性產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，不同患者其基因型存在差異，就使華法林在使用期間其用量體現(xiàn)出明顯的個體差異[2]。經(jīng)相關調(diào)查研究，患者使用華法林進行治療期間，約30%的時間患者的INR值都不在標準范圍之內(nèi)。而患者經(jīng)過基因型檢測，可規(guī)避過量使用華法林引發(fā)出血情況，或者因劑量不足降低凝血效果。目前我國每年存在錯誤用藥的人約250萬，而因錯誤用藥造成死亡的人約20萬，比全國因交通事故而死亡的人數(shù)超出一倍。另外美國每年住院患者中約有7%都和藥物副作用相關，并且丙型肝炎患者約有15%在治療過程中會發(fā)生溶血性貧血。患者治療之前經(jīng)基因檢測，可結合對藥物代謝產(chǎn)生影響的基因元素確定具體用藥劑量，在此基礎上降低用藥風險。隨著人類基因密碼被破譯，基因工程持續(xù)進步，并不斷加深對疾病基因和基因藥物等的研究，各類研究信息都為藥學服務發(fā)展提供了大量的數(shù)據(jù)基礎。利用大數(shù)據(jù)技術分析海量醫(yī)療數(shù)據(jù)，挖掘出關于藥物治療的相關影響因素，在此基礎上打造藥物治療基本模型，基于相關模型，可及時發(fā)現(xiàn)藥物代謝會受到相關基因型影響，此時可具體結合患者基因型為其個性化的制定治療方案，在保證治療效果的同時，最大程度的使用藥風險降低。比如在AERS-DM這一藥品不良反應數(shù)據(jù)挖掘知識整合庫當中能夠檢索到20大類的慢性病常用藥不良事件信息記錄，如表1，結合相關數(shù)據(jù)可進一步利用算法挖掘?qū)幤返牟涣挤磻盘?，為藥學服務提供參考，為患者提供個性化的用藥服務。

表1 AERS-DM中慢性病常用藥品的規(guī)范概念數(shù)量與不良事件數(shù)量

2.2 精準化

由于中國人口基數(shù)較大，所以患者數(shù)量和用藥量也比較大。在大數(shù)據(jù)時代下，能夠收集到大量有關人體健康的臨床數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)技術的運用，對相關數(shù)據(jù)實現(xiàn)可靠分析，能夠挖掘出更多有用循證醫(yī)學證據(jù)，結合相關信息與數(shù)據(jù)，規(guī)范、完善的建立診療指南，對臨床用藥作出指導，使所做出的用藥決策具有更高精確性、科學性。在大數(shù)據(jù)、云計算等技術持續(xù)發(fā)展中，使信息處理速率和有效性不斷提升，利用人工智能技術，可從診療指南和大量病例當中迅速尋找最佳治療方案，為臨床醫(yī)師提供參考，使其所做決策具有更高正確率。以往需要利用人腦對有限的數(shù)據(jù)資料進行分析，最終得出正確決策，相比之下，基于AI技術制定的決策具備更高正確率，使治療更加精準[3]。另外，在手表、手機等可穿戴設備、移動終端的持續(xù)發(fā)展過程中，能夠更加方便、真實、全面的收集個人健康信息，推進藥物醫(yī)學的精準化發(fā)展。在精準醫(yī)療背景下，藥物使用具有更高精確性，減少使用雖有普適性但未必有效的藥物，以此減少藥物不良反應發(fā)生幾率。除此以外，在大數(shù)據(jù)分析過程中能同步產(chǎn)生大量有關于人體健康的用藥指標，結合相關數(shù)據(jù)與信息，可更精準的識別高?；颊撸皶r進行有效的早期干預，并準確制定最合適的治療決策，對患者愈后進行精準預測[4]。

2.3 智慧化

近年來，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術日漸成熟，這些技術的廣泛應用都為建設智慧藥學平臺奠定了可靠的技術基礎。在技術應用下，使事后處方點評模式逐漸發(fā)展為分別在事前、事中、事后進行提醒、審核與點評的模式。目前醫(yī)院建立的信息化管理系統(tǒng)當中，設置有配伍禁忌檢查、相互作用、內(nèi)置劑量查詢等功能，將處方信息輸入之后，系統(tǒng)會自動識別處方中的不合理之處，并發(fā)出錯誤警示[5]。所建立的處方審核系統(tǒng)有臨床決策作用，大大減少了不良事件出現(xiàn)幾率，避免制定不合理處方，并對用藥行為加以規(guī)范，使用藥更加安全。智慧審方平臺和以往事后處方抽查審評模式相比，可更有效的確保處方質(zhì)量。利用智能設備對患者用藥進行自動化監(jiān)護，可通過實時監(jiān)測有關指標，為醫(yī)師提供更便捷、合適的用藥建議。智能信息系統(tǒng)當中能夠自動化的記錄各項藥品信息，便于藥師隨訪藥物治療情況，確?；颊哂盟幐佑行?、安全。利用AI、大數(shù)據(jù)、智能化數(shù)據(jù)等打造集成系統(tǒng)，并設置藥品跟蹤功能，能夠及時明確所有患者各自的用藥批號，一旦突發(fā)緊急召回藥品事件，能及時、準確的定位到對應患者，并高效處理。在藥學服務中，藥學信息服務屬于關鍵內(nèi)容之一，智能APP的建立將大量疾病藥物有關數(shù)據(jù)和信息整合起來，患者使用相關APP能夠自行進行疾病診斷，同步選擇恰當?shù)闹委熕幬铩Ｄ壳笆袌鲋幸呀?jīng)有多種智能APP可為患者提供藥物選擇、自我診斷、醫(yī)患交流等服務，在智能APP的利用下，能為患者提供更精準、及時、有效的藥學服務，患者直接通過APP即可查詢到藥物的不良反應、用法用量、和其他藥物同服以及食用相關食物的影響等[6]。這種突破時空限制的藥學信息服務，能使患者更自主、靈活的進行用藥管理，提高藥學服務的便捷性。在移動健康醫(yī)療市場持續(xù)發(fā)展過程中，可緩解收入差異、地區(qū)因素等引發(fā)的差異化醫(yī)療資源服務供給和分配不均現(xiàn)狀，使醫(yī)療資源具有更高的利用率。

3 大數(shù)據(jù)技術在藥學服務中的應用

3.1 監(jiān)測與防范ADRs

目前國際上普遍通過自發(fā)上報系統(tǒng)對藥品不良反應(ADRs)進行監(jiān)測，但該系統(tǒng)下的監(jiān)測相對零散、緩慢。系統(tǒng)運行中，需要醫(yī)護人員或者患者先上報ADRs，由醫(yī)師評估之后再向有關機構上報，整個過程相對緩慢，并且容易造成數(shù)據(jù)延遲與丟失情況。ADRs在非臨床條件下有更高漏報率，因為公眾普遍不了解ADRs的報告制度，使通過該系統(tǒng)所收集到的 ADRs數(shù)據(jù)相對有限，若存在未發(fā)現(xiàn)或遺漏的ADRs，將嚴重威脅用藥安全。而大數(shù)據(jù)技術在監(jiān)測ADRs中發(fā)揮著重要作用，比如有研究人員通過應用大數(shù)據(jù)技術對特定時間內(nèi)環(huán)丙沙星、莫西沙星、左氧氟沙星三種藥物不良反應事件信息進行分析，基于比值失衡測量法挖掘相關信號，在將已知的ADRs刪除之后，發(fā)現(xiàn)了這三種藥物說明書當中都沒有出現(xiàn)，但是信號比較高的嚴重ADRs，像骨缺損、骨質(zhì)溶解、回旋套綜合癥、腱鞘炎等[7]。以小規(guī)?；颊呷后w為基礎進行大數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)λ幬锇踩盘栠M行有效提取，所以大數(shù)據(jù)分析有助于監(jiān)測罕見病治療藥物所存在的ADRs，在此基礎上提升用藥安全性。以往大多是在患者用藥期間才發(fā)現(xiàn)存在ADRs，通過大數(shù)據(jù)集成及計算，能進一步優(yōu)化ADRs發(fā)現(xiàn)機制。比如有研究人員研發(fā)出一種藥物靶標-ADRs預測器，可基于藥物靶標表型數(shù)據(jù)對可能發(fā)生的ADRs進行相對準確的預測，也就是在開發(fā)藥物過程中，就對可能出現(xiàn)的ADRs進行全面預測，使后期用藥更加安全。

3.2 探索新型中藥用法

我國擁有價值巨大且豐富多樣化的中藥資源，其在衛(wèi)生醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。不過和西藥相比，中藥成分復雜性更高，若不能充分了解中藥成分、藥性以及炮制方法，則會使ADRs出現(xiàn)幾率增加。通過應用云計算、大數(shù)據(jù)等技術，能夠更快捷、有效的分析高度復雜且數(shù)量巨大的中醫(yī)藥信息?；谒幬锘蚪M學、生物信息學、網(wǎng)絡藥理學等研究，深入挖掘傳統(tǒng)方劑、臨床數(shù)據(jù)與文獻等，可更及時、全面的找出藥物方劑存在的配伍禁忌，并為新型中藥臨床應用做出分析[8]?；诖髷?shù)據(jù)挖掘技術對中藥臨床重定位以及方劑配伍展開研究，可更科學、合理的開展中藥方劑設計工作，使所開發(fā)的中藥方劑更加有效、安全、標準、協(xié)同，并在中醫(yī)治療過程中使所制定治療方案更經(jīng)濟、有效。

3.3支持藥物集中采購

大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領域的應用，會對我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大影響，目前多個地區(qū)都已出臺藥品帶量采購細則，在藥品帶量采購中大數(shù)據(jù)技術發(fā)揮著重要作用。各大試點公立醫(yī)療機構在帶量采購中選擇要求，都會在大數(shù)據(jù)技術應用下進行藥效分析，從而為藥品處方單的開具提供基礎，并在大數(shù)據(jù)檢測下確保藥品供應、采購、使用、質(zhì)量保證、費用控制等工作有序開展。在大數(shù)據(jù)監(jiān)測過程中，可及時發(fā)現(xiàn)藥品帶量采購工作面臨的問題，進行經(jīng)驗總結，同時還能對各地落實集采帶量工作形成壓力，加大管理和約束力。大數(shù)據(jù)在藥物帶量采購中應用，主要體現(xiàn)出三大優(yōu)勢：①借助大數(shù)據(jù)技術，可對中選藥品的采購、配送、交易、監(jiān)督、結算等實現(xiàn)全流程監(jiān)管，實時提醒采購量和中選藥品采購使用量，在線跟蹤可替代藥品采購情況的變化；②在大數(shù)據(jù)利用下，可對藥品庫存以及處方情況展開監(jiān)督管理，確保藥品足量供應，并監(jiān)督醫(yī)院嚴格履約；③結合大數(shù)據(jù)技術所收集的數(shù)據(jù)，可通過微信公眾號、短信等方式為患者推送藥效提示、用藥提醒以及政策普及等，提升藥學服務質(zhì)量。

結語:數(shù)字化信息技術、代謝組學、藥物基因組學的不斷發(fā)展和成熟，有效推進著個體化治療和精準醫(yī)療發(fā)展。在大數(shù)據(jù)信息分析、挖掘等技術支持下，可更有效的尋找循證醫(yī)學證據(jù)，在多項新技術聯(lián)合應用下打造智慧藥學平臺，促進藥學服務創(chuàng)新升級，提高藥學服務的精準性、科學性、前瞻性，并提升藥物治療的經(jīng)濟性、有效性、安全性。雖然應用大數(shù)據(jù)技術有效推進著醫(yī)學事業(yè)發(fā)展，不過目前大數(shù)據(jù)技術應用中還存在諸多瓶頸，比如專業(yè)人才欠缺、有價值信息密度低、網(wǎng)絡信息安全面臨威脅等，需要藥學服務領域在未來發(fā)展中重點解決相關問題。