SSDM进展
2018年11月号
医学进展

当联合用药出现不良反应,该撤哪个药?

作者:白蕊

大多数疾病都需要同时使用几种药物来治疗,比如类风湿关节炎(RA),其标准治疗方案就是:联合应用多种改善病情抗风湿药物(DMARDs)进行治疗。然而,这无可避免地带来了不良事件(AEs)的发生。难点在于,一旦出现了AEs,该先撤哪种药才能最大程度地降低风险,如果AEs仍未消失,接下来又该撤哪种药?对此,医生们往往凭经验做出判断。

北京协和医院赵岩教授带领的课题组最近进行了一种全新的尝试,试图找到撤药顺序的科学解决方案。他们对智能疾病管理系统(SSDM)数据库进行了数据挖掘和机器学习,由此找到了一种算法,能够在联合用药出现AEs时给出撤药建议。该研究成果在10月下旬美国芝加哥召开的全球风湿医生盛会-美国风湿病学会(ACR)年会上受邀作为口头发言和壁报展示,吸引了各国风湿专家的目光。

SSDM是一款装在手机里的应用软件,支持疾病管理和医患互动。RA患者通过SSDM APP不仅能建立自己的电子病历,详细记录用药和实验室检查结果,还能凭借SSDM提供的工具开展疾病自我评估,而不用再只凭感觉判断自己病情的变化,一切都以客观记录的数据说话。这些数据通过云端同步到已被授权的医生的手机上,将患者及其自己授权的医生跨时空连接在了一起,医生以患者的数据为依据,给出合理建议。从2014年6月~2018年10月,中国近600家医院的10万风湿病患者在SSDM平台上注册,其中RA患者有近4万人——男性1.1万余人、女性2.8万人,平均年龄49.8岁。他们使用的治疗药物有129种,而药物组合达479种,再加上单药治疗,共有608种用药方式。

在赵岩教授等开展的这项研究中,以白细胞(WBC)计数异常以及谷丙转氨酶(ALT)升高这两类AEs为例,探索了撤药算法的建立。正常人的WBC数量范围是4000~10000/μL,当WBC低于4000/μL时,属于白细胞减少(LP),提示骨髓抑制;当WBC超过10000/μL时,提示感染的可能(IP)。血液ALT的正常值是0~40U/L,超出40U/L为ALT升高,提示肝组织损伤。

在SSDM平台记载的用药方案中,实验室检查结果显示有311种方案有白细胞减少(LP)风险、217种有IP风险、316种有ALT升高风险。课题组提取了其中泼尼松(Pred)、来氟米特(LEF)、甲氨蝶呤(MTX)和羟氯喹(HCQ)这4种药物构成的15种用药方案的相关数据,涉及1.9万RA患者,采用机器学习的核心方法-贝叶斯网络建立模型/算法。

由此得出了不同AE时的撤药顺序,并精确算出了AE降低的概率:

当Pred、LEF、MTX、HCQ联合用药出现LP时:

先撤HCQ,能将LP风险降低39%;

再撤LEF,LP风险降低33%;

后撤Pred,LP风险降低23%。

当4药联合出现IP时:

先撤Pred,IP风险降低47%;

再撤MTX,IP风险降低51%;

后撤HCQ,风险降低15%。

4药联用出现ALT升高时:

先撤MTX,风险降低51%;

再撤Pred,降低28%;

后撤HCQ,降低16%。

当几种药物联合使用,出现不良事件时,医生不必再仅凭经验做出判断,机器学习作为辅助工具,能够将这个过程数字化、模型化,而且这一套模型已经内置到了SSDM系统中,计算结果一点即知。

通过赋能患者,让患者自己录入自己的数据,医生从简单重复录入工作中被解放了出来,并得以及时获知病人情况,建立起了云端的风湿病数据库。通过数据挖掘、建模、贝叶斯算法,能够得出处理AEs问题的最佳方案推荐。不止风湿病,其他疾病也可以“复制”这样的模式;不止AEs问题,其他问题也可以借鉴这样的解决方案。

大数据和机器学习,让医疗搭载了人工智能的“加速器”,迈向更安全、更高效、更科学、更经济。(编译:白蕊)

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