大数据时代正深刻影响生物医学研究,面对如潮水般涌来的海量数据,如何更好地利用,成为信息技术和生物医学领域共同面对的挑战。在2014年7月13日召开的北京大学心血管转化医学论坛(PUCTMF)的临床研究培训课程上,来自北京大学医学部药品上市后安全性研究中心主任、公共卫生学院流行病学系詹思延教授系统性地介绍了大数据时代临床实效研究的机遇与挑战。
詹思延 北京大学医学部药品上市后安全性研究中心
临床时效研究简介
1966年,Avedis Donabedian在评价医疗保健质量时就使用了“结局”一词。1998年,Carolyn Clancy和John Eisenberg在Science上发表文章,再次强调“结局研究”的重要性。临床实效研究是在实际医疗环境下,对具体医疗干预和实际操作最终结果的评估。“最终结果”包括人们能直接体会和最关心的医疗结果(如痊愈、生活质量、死亡),以及取得结果的付出(如时间、经费、生活能力等)。“实际医疗环境”则有别于评估新医疗技术或产品常采用的随机对照研究(RCT)中的“医疗控制环境”,强调真实世界。这种研究旨在为医护人员、政府、保险机构及患者提供科学的医疗依据。目前更多地在卫生经济和政策研究领域使用。
疗效比较研究/比较效果研究(CER)概述
CER是2009年美国提出的概念,系统研究“真实世界”中有关预防、诊断、治疗和监测健康状况的不同干预和策略的实际效果。评价不同患者群的健康相关结局,需要开发、扩充和使用各种数据来源和方法,告知患者、医务人员、决策者哪种干预最有效。采用多种研究方法,如系统综述(包括meta分析)、决策模型、对现有临床或管理数据库的回顾性观察分析、前瞻观察性研究(包括注册登记研究)、RCTs(尤其实用性临床试验)。
注册登记研究的种类和特点
患者结局注册登记是为达到一种或更多预设的科学、临床或政策目的,利用观察性研究方法,系统收集临床及其他数据来评估某一特定疾病状况或暴露人群的特定结局的一个系统。主要类型包括产品注册登记(如注射用丹参多酚酸盐注册登记研究)、医学服务注册登记(如中国肾移植科学登记系统)和疾病注册登记(如北京房颤登记注册研究,即CAFR)。
前瞻性注册登记研究特点是以队列研究设计为主,目的明确、标准统一、有质控,数据质量相对较好,产出高,但投入大、周期长,可持续性无保证。
截止到2014年4月,全球患者注册登记研究总计875个,中国有87个,其中,大陆、香港和台湾分别64个、1个和22个。我国大陆地区注册登记研究样本量在15到30 400不等;类型以疾病为主,其次是器械、药物;以代谢系统、心脑血管系统疾病为主;发起单位以医院、大学为主;现在已完成12个注册登记研究。
大数据的特点和面临的挑战
大数据特点体现在4个“V”,即Volume(体量巨大)、Variety(类型多样)、Value(价值密度低,商业价值高)、Velocity(处理速度快)。大数据也带来思维的改变,从传统的抽样、精确、探讨因果关系,到现在偏重于全体、混杂及相关性。
电子病历数据、医保数据和病案首页是常见医疗大数据。在大数据的使用过程中,需要以数据库链接为前提,强调数据的标准化、规范化、质量控制,并考虑利益共享与利益分配。
使用电子病历进行药品安全信号检测的挑战包括:①各医院的电子病历数据库只是日常临床实践的记录,并不以科研为目的,其所含的变量、药物及诊断的分类编码也不尽相同,难以直接用于药品安全信号的检测。②在目前无法统一各医院电子病历数据结构的情况下,采用标准化的数据模型从中提取数据是一种切实可行的方法。③同时从海量的电子病历数据库中如何选取有效的最小数据集也是制约电子病历使用的瓶颈。
上市后监测方法成功案例
哨点计划(Sentinel Initiative)FDA发起并支持的高效、可持续的监测系统,利用多种来源的电子医疗数据库进行药品和医疗器械产品的主动安全监测,包括大学、研究机构、保险公司等20个单位的多方面合作,有30亿个处方记录、24亿个就医记录、4000万个急性住院记录、1300万人化验数据等。
迷你哨点计划(Mini Sentinel Initiative)是一项药物安全性研究应用实例:血管紧张素受体拮抗剂与腹腔疾病、戒烟药与心脏疾病、口服降糖药与过敏反应、治疗帕金森病药物与心血管栓塞或卒中、直接凝血酶抑制剂/华法林和出血、非典型抗精神病药物与过敏反应。
观察性医疗结果合作伙伴(OMOP)FDA、学术界、数据公司、制药行业等参与的公共和私营部门的合作项目,以企业的投入为主,接受美国国家卫生研究院基金会管理。完善现有观察性医疗数据的使用,最大限度提高药品效益,减少药品风险,改善上市后药品安全监测。多个分布式网络研究伙伴。数据结构统一和标准化,采用通用数据模型。
另外,2013年9月24日,北京大学医学部药品上市后安全研究中心成立,为我国药品上市后安全性研究提供规范严谨的技术指导和支撑,同时也为企业和专家机构之间搭建沟通交流平台,有利于统一协调、高效集中的开展大规模上市后研究。