大数据通常被定义为“三个V”:大体量(volume)、高速度 (velocity)和多样性 (variety)。所有这些特点都出现在医疗数据中,因此,大数据已经成为医疗创新的热门词汇。特别是机器学习和人工智能(artificial intelligence,AI)的迅速发展,有望推进医疗资源分配,以及复杂疾病的诊断和治疗发生颠覆性变化。目前,临床医生与数据科学专家合作,利用AI技术在大健康数据中提取模式、建立模型、设计算法,实现了对临床转归的预测和决策辅助。涉及影像学图像模式识别的AI工具已开始进入临床应用;算法已经能够像训练有素的皮肤科医生一样准确地从图像中识别出癌性皮肤病变;对乳腺癌可能出现的淋巴结转移病理作出高度准确的判断;对MRI脑血栓影像实时判断,节约了溶栓的机会窗口时间;IDx-DR系统可以基于图像对糖尿病视网膜病变进行AI诊断,并获得了FDA的批准。基于大数据机器学习,AI可以用于预后判断——预测创伤患者何时会大出血;患者在一年内的死亡风险预测,据此可以考虑从传统治疗转向姑息治疗;准确的自杀倾向预测。
但大数据也带来了巨大的风险和挑战,其中就包括有关患者隐私的问题。众所周知,随着生活水平的提高,人们越来越意识到个人隐私权的重要性,以及隐私权被侵犯的严重性。特别是健康信息的隐私权,如果泄露或被滥用,后果不堪设想。美国及欧盟均制定了严格的健康数据隐私权保护法令。但是,在当今人人互联、事事互联、物物互联的互联网时代,个人信息很难保证不被泄露,更何况,数据录入权及数据拥有权界限模糊,健康数据多储存及掌握在医疗机构、保险公司等非病人手中,数据在不知情的情况下被使用并不少见,侵犯隐私的事件时有发生。毫不奇怪,欧美现有的法律如同让小偷监督强盗守法,是无法奏效的。同时,过于严格的法律,限制了合理地利用医疗大数据,会阻碍AI在医疗领域的发展,对人民健康的长期利益不利。因此,建立既能保护个人的健康及医疗数据的隐私权,又不阻碍AI在医学领域发展的体系,已迫在眉睫。
要设计及建立这一体系的关键点,是要理清谁应该拥有数据,谁有数据的决定权及支配权。笔者认为,数据的拥有者应该是贡献健康数据的每一个个体:病人、健康人,他们有权利决定数据是否应用,如何应用。保险公司、医院、网络公司的角色应该是数据的保管者,在病人的授权下,可以实施数据的挖掘、分析及学习。根据笔者的体会,绝大部分病人是有爱心、同理心及觉悟的,为了征服共同的疾病,他们愿意贡献自身的数据,特别是愿意与主管医生分享。病人利用智能疾病管理平台(Smart System of Disease Management,SSDM),定期记录个人用药信息、实验室检查结果,以及实施疾病病情评估,数据在云端数据库储存,录入个人数据的病人是数据的拥有者;经病人授权同意,与主管医生实时分享数据;而通过医生的关注、关怀及及时方案调整,让病人的疾病治疗疗效提高、用药安全性改善,并节约了大量机会成本,医患伙伴关系得到巩固,在数据分享协议的基础上,医生将授权数据聚合成大数据,利用机器学习进一步实现风险及疗效预警、预测及决策辅助的人工智能算法,应用于临床实践,最终受益的是广大的患者,同时,中国医生也成为数据科学在医学领域应用的引领者。
由此可见,当数据的归属权及支配权得到理清和确认后,数据的拥有者在明确数据的价值及应用的意义后,会自主选择数据的分享对象和使用范围,与医生成为伙伴,合理使用数据,隐私权从而得到充分的保护,让数据产生更大的价值。
请关注本期医学与社会——医疗大数据时代的隐私。
大数据通常被定义为“三个V”:大体量(volume)、高速度 (velocity)和多样性 (variety)。所有这些特点都出现在医疗数据中,因此,大数据已经成为医疗创新的热门词汇。特别是机器学习和人工智能(artificial intelligence,AI)的迅速发展,有望推进医疗资源分配,以及复杂疾病的诊断和治疗发生颠覆性变化。目前,临床医生与数据科学专家合作,利用AI技术在大健康数据中提取模式、建立模型、设计算法,实现了对临床转归的预测和决策辅助。涉及影像学图像模式识别的AI工具已开始进入临床应用;算法已经能够像训练有素的皮肤科医生一样准确地从图像中识别出癌性皮肤病变;对乳腺癌可能出现的淋巴结转移病理作出高度准确的判断;对MRI脑血栓影像实时判断,节约了溶栓的机会窗口时间;IDx-DR系统可以基于图像对糖尿病视网膜病变进行AI诊断,并获得了FDA的批准。基于大数据机器学习,AI可以用于预后判断——预测创伤患者何时会大出血;患者在一年内的死亡风险预测,据此可以考虑从传统治疗转向姑息治疗;准确的自杀倾向预测。
但大数据也带来了巨大的风险和挑战,其中就包括有关患者隐私的问题。众所周知,随着生活水平的提高,人们越来越意识到个人隐私权的重要性,以及隐私权被侵犯的严重性。特别是健康信息的隐私权,如果泄露或被滥用,后果不堪设想。美国及欧盟均制定了严格的健康数据隐私权保护法令。但是,在当今人人互联、事事互联、物物互联的互联网时代,个人信息很难保证不被泄露,更何况,数据录入权及数据拥有权界限模糊,健康数据多储存及掌握在医疗机构、保险公司等非病人手中,数据在不知情的情况下被使用并不少见,侵犯隐私的事件时有发生。毫不奇怪,欧美现有的法律如同让小偷监督强盗守法,是无法奏效的。同时,过于严格的法律,限制了合理地利用医疗大数据,会阻碍AI在医疗领域的发展,对人民健康的长期利益不利。因此,建立既能保护个人的健康及医疗数据的隐私权,又不阻碍AI在医学领域发展的体系,已迫在眉睫。
要设计及建立这一体系的关键点,是要理清谁应该拥有数据,谁有数据的决定权及支配权。笔者认为,数据的拥有者应该是贡献健康数据的每一个个体:病人、健康人,他们有权利决定数据是否应用,如何应用。保险公司、医院、网络公司的角色应该是数据的保管者,在病人的授权下,可以实施数据的挖掘、分析及学习。根据笔者的体会,绝大部分病人是有爱心、同理心及觉悟的,为了征服共同的疾病,他们愿意贡献自身的数据,特别是愿意与主管医生分享。病人利用智能疾病管理平台(Smart System of Disease Management,SSDM),定期记录个人用药信息、实验室检查结果,以及实施疾病病情评估,数据在云端数据库储存,录入个人数据的病人是数据的拥有者;经病人授权同意,与主管医生实时分享数据;而通过医生的关注、关怀及及时方案调整,让病人的疾病治疗疗效提高、用药安全性改善,并节约了大量机会成本,医患伙伴关系得到巩固,在数据分享协议的基础上,医生将授权数据聚合成大数据,利用机器学习进一步实现风险及疗效预警、预测及决策辅助的人工智能算法,应用于临床实践,最终受益的是广大的患者,同时,中国医生也成为数据科学在医学领域应用的引领者。
由此可见,当数据的归属权及支配权得到理清和确认后,数据的拥有者在明确数据的价值及应用的意义后,会自主选择数据的分享对象和使用范围,与医生成为伙伴,合理使用数据,隐私权从而得到充分的保护,让数据产生更大的价值。
请关注本期医学与社会——医疗大数据时代的隐私。
每10对夫妇当中就有1对因不孕而倍感挫折和沮丧。尽管自40多年前引进体外受精技术以来,科技不断进步,然而实施体外受精后的成功率还不足50%。为了提高成功率,临床上会使用各种辅助手段,尽管它们没有得到监管部门的批准,有效性也缺乏相关数据支持。
曾有一项对27种辅助生殖技术的综述——包括,植入前染色体异常筛查、胚胎着床前基因诊断等,发现子宫内膜吸刮术是唯一有证据表明活产率更高的技术。
子宫内膜吸刮术,通过主动破坏子宫内膜,来引起免疫应答、炎症和修复反应,这一假设认为能够通过改变子宫微环境来增加胚胎移植后的受孕率。
这项手术由于简单经济,因此被世界各地的生殖健康专家广泛用于需要进行体外受精的女性。
在今年早些时候,Lensen等人在《新英格兰杂志》上报道了一项关于子宫内膜吸刮术的大型随机临床试验结果,该试验发现子宫内膜吸刮术对体外受精没有任何益处。施行子宫内膜吸刮术组的产妇同未施行该手术的产妇相比,活产率无差异,均为26.1%。
通常,当随机临床试验没有显示出预期的受益,一些人(尤其是那些相信干预是有效的人)会对研究人群、干预方法、疗效验证存在质疑,因此,他们会从次要疗效指标或亚组分析中寻找证据。
然而试验结果显示,在包括临床妊娠、流产的次要指标终点中仍未显示任何受益。既往体外受精周期数以及不孕持续的时间或原因所定义的亚组分析同样未显示任何受益。
这项研究结合当今的护理技术,纳入人群为来自不同国家的初次接受体外受精以及有体外受精失败史的女性。因此,试验结果可信度较高。
这远远不是第一个意图良好但临床上毫无益处的干预例子。在某些情况下,治疗没有随机临床试验数据的支持,而是基于业内普遍接受的主观经验。如前所述,我们可能会被文献综述或荟萃分析的结果所误导,因为它们基于的数据质量非常有限。对错误数据即便进行严谨的综述也无法控制不可控因素或研究管理不当带来的偏差。反而使人们更加坚信一个错误结论。
因此,任何体外受精辅助手段,以及常规不孕疗法,在提供给不孕夫妇之前,都应该认真评估验证,以增加他们成功孕育孩子的机会。(编译:赵伶俐)
参考文献:New England Journal of Medicine 2019;380:391-392
跑步是一项越来越流行的运动方式。大众跑步赛事的参与者近年一直在增加,半程、全程马拉松也在我国各个城市铺开。但同时,经常可以看到有人因跑步相关的损伤(RRI)而至临床医生处就诊。跑步是否会导致膝关节和髋关节骨关节炎的发病一直是个备受争议的话题,也是患者经常向医生提出的问题。
美国华盛顿大学医学院康复医学科的Gessel T博士等荟萃分析了有关骨关节炎发病风险和跑步之间的研究,发现越来越多的研究证实少量的跑步可以预防骨关节炎的发病,而大量的跑步却可能增加罹患下肢骨关节炎的风险。
荟萃分析(包括25项研究,n=12.6万)显示,少量跑步(每周跑步时间<250分钟或每周跑量<40公里)不但不会诱发下肢骨关节炎发病,而且会预防骨关节炎发病。此外,该研究显示,跑步者下肢骨关节炎的总体发病率为3.66%,而久坐不跑者的骨关节炎发病率为10.23%,但那些职业跑者和优秀的竞赛跑者,下肢骨关节炎发病率为13.3%。
然而,由于如何定义跑量还存在争议,因此很难就跑到哪种程度是安全的提供明确的建议。(编译:王敏骏)
参考文献:Current Sports Medicine Reports 2019;18:201-209
局部晚期子宫内膜癌(Ⅲ-Ⅳa)患者有复发风险,影响复发的临床和病理因素包括:病变范围、组织学亚型、淋巴结受累、存在淋巴结以外病变以及手术切除的完整性。在临床上,手术切除后一般会进行盆腔或全腹部放疗,该方案能预防盆腔复发,但在预防全身复发方面效果较差,从而限制了患者的长期生存。随机对照试验显示,在治疗局部晚期病变上,化疗显著优于放疗,因而成为了一线标准治疗方案的一部分。但是,如果仅单独化疗,局部复发率接近20%,预示着后期的远处转移和死亡风险。有专家提出假设,化疗联合放疗是否能进一步改善局部复发率和远处复发。一项针对Ⅲ期子宫内膜癌的研究显示,化放疗联合治疗下,患者的4年总体生存率为77%,无复发生存率72%。
美国芝加哥西北大学的Matei D博士等组织了一项多中心、随机对照、3期临床试验,以评估6个月的铂类化疗联合放疗(化放疗)与6个周期的单纯化疗治疗Ⅲ期或Ⅳa期子宫内膜癌,是否能进一步改善无复发生存率。
707例患者被随机分配,其中346例接受化放疗,361例仅接受化疗,平均随访期47个月。在60个月时,生存曲线评估显示,患者存活及无复发比例,化放疗组为59%,单纯化疗组为58% (HR=0.90)。化放疗组的5年阴道复发率(2% vs 7%,HR= 0.36)和盆腔及主动脉旁淋巴结复发率(11% vs 20%,HR=0.43)显著低于单纯化疗组,但化放疗组的远处复发率更多(27% vs 21%,HR=1.36)。两组的不良事件发生率基本相当,分别为58%和63%。
该研究认为,化放疗不能显著改善局部晚期子宫内膜癌患者的无复发生存率。(作者:王敏骏)
参考文献:New England Journal of Medicine 2019;380:2317-2326
成人肠道干细胞位于肠组织的基底部,由LGR5阳性细胞表达,成年人的LGR5+细胞能够分化为所有类型的肠道上皮细胞。虽然胚胎LGR5+细胞能够产生成人肠道干细胞,但目前尚不清楚LGR5+细胞是否是唯一一种成人肠道干细胞的前体细胞。
哥本哈根大学的Kim B. Jensen团队和剑桥大学的Benjamin D. Simons团队共同完成的一项研究追踪了成体肠道干细胞的起源。
研究发现,小鼠肠道上皮的所有细胞,无论它们在胎儿肠道中的位置和表达模式如何,都可以作为成体肠道干细胞的前体细胞。
肠道由假层状肠管形成,在胎儿发育后期形成绒毛,由LGR5−细胞和LGR5+细胞形成连续的绒毛间区。连续的绒毛间区是发育中肠和隐窝的主要增殖部位,而隐窝在出生后形成。研究团队为了研究胎儿LGR5+细胞在成体肠干细胞群建立中的作用,从胚胎第16.5天开始对该细胞群进行谱系追踪,发现LGR5+的确是成体肠道干细胞的重要来源。不过,LGR5+细胞只占总细胞的一小部分(7.0%~9.0%),如果LGR5+细胞是成体肠道干细胞的主要来源,那就需要扩增130倍,而这个数值比实际值高一个数量级。所以,LGR5+细胞的扩增不足以解释成体肠道干细胞的生长。
随后研究组对上皮细胞进行了单细胞RNA测序,3509个细胞中只有7%是 LGR5+细胞,而其他是带有分化标志物的一大群细胞,包括Paneth细胞(Lyz1)、肠内分泌细胞(Chga)和肠细胞(Alpi)。同时结合KRT19-cre小鼠模型进行谱系追踪发现,所有的胚胎细胞都有能力提供成体肠道干细胞,但是如何进行的呢?团队提出了重排假设并利用3D成像进行验证。结果发现30%的绒毛呈现出不规则结构,内部含有间充质细胞簇,研究者认为绒毛正在发生活跃的重塑和裂变,这使得上皮细胞从非增生性绒毛进入增生性绒毛间区,从而为成体干细胞生态位的形成做出贡献。
研究结果表明,肠道壁的大规模重构与细胞的命运密切相关。此外,这些发现解释了成体组织损伤后观察到的可塑性和细胞重编程现象。(编译:刘亚青)
参考文献:Nature 2019;570:107-111