外科技術和器械的快速創新是外科臨床研究和實踐的重要內容,其評價總體思路與藥物干預類似,但具體方法學存在很大差異。2009 年 IDEAL 協作網提出一套適用于外科創新干預的方法學框架—IDEAL 框架,將外科創新技術發展分為 5 個階段,涵蓋從概念提出到推廣應用的全生命周期。2019 年,協作網更新 IDEAL 框架,在原有基礎上增加臨床前評價(Pre-IDEAL),梳理明確各階段研究目的、核心問題和倫理依據。作為 IDEAL 框架和推薦系統的首篇文章,本文將詳細介紹 IDEAL 推薦和框架的產生、發展、具體內容、應用推廣現狀,旨在促進該方法在國內外科臨床研究領域的應用和傳播。
引用本文: 喻佳潔, 陜飛, PeterMcCulloch, AllisonHirst, 胡建昆, 孫鑫, 李幼平, 劉倫旭, 劉雪梅, 董念國, 陳寄梅, 喬貴賓, 李鶴成. 外科創新技術/器械臨床研究方法學—IDEAL 框架與推薦系列文章之一:IDEAL 框架與推薦介紹. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(2): 131-136. doi: 10.7507/1007-4848.202011088 復制
1996 年,《Lancet》發表題為“外科研究還是喜劇表演”的文章,尖銳地指出外科研究過分依靠醫生經驗和手術記錄的現狀,建議外科領域盡快與流行病學專家合作開展臨床研究[1]。近 20 年來,外科臨床研究數量有明顯增長,但其質量仍亟待提高,一方面外科干預過程復雜,其結果易受術者經驗偏好、操作熟練程度、患者意愿等的影響[2];另一方面,外科技術和器械的快速創新也增加了外科臨床研究的難度[3]。
與藥物干預不同,外科創新技術可能是長期發展和推進的結果,也可能是某次操作的意外結果,因此,其研究和實踐方法還有待補充完善,尤其是那些無法借鑒其它非藥物干預評價方法解決的問題。如隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)中,因患者和醫生對已有手術操作的強烈偏好導致入組困難、無法確定開展隨機對照試驗的最佳時間點、無法對患者和醫生實施盲法影響結局測量等[4-6];非隨機對照試驗中的學習曲線、不同組間不同干預措施對主要干預結果的影響等問題[7-9]。隨著循證醫學發展和強調基于證據臨床實踐環境的改變,如何根據外科創新干預評價特殊性,生產外科臨床研究高質量證據成為外科發展必須解決的問題。
1 IDEAL 框架與推薦的產生
2007~2009 年,全球頂尖外科醫生、臨床流行病學家、統計學家、學術編輯等齊聚牛津大學 Balliol 學院,組織并參加了系列提高外科臨床研究質量的會議討論,并于 2009 年在上述討論基礎上發展形成 IDEAL 框架與推薦(Idea,Development,Exploration,Assessment,and Long-term follow up,IDEAL framework and recommendations)[10]。2009 年 IDEAL 協作網在牛津大學成立,旨在傳播和推廣 IDEAL 框架與推薦。IDEAL 框架(IDEAL framework)將外科創新技術發展分為 5 個階段,涵蓋從概念提出到推廣應用的全生命周期,同時就學術期刊、資助方、監管方及專業學會等特定群體如何使用 IDEAL 框架提高臨床研究質量、改善發展環境提出系列建議[11-13]。
2 IDEAL 框架與推薦的發展
之后,IDEAL 協作網又相繼針對醫療器械研究、放療、物理治療提出 IDEAL for device(IDEAL-D)[14],IDEAL for radiation oncology(R-IDEAL)[15]和 IDEAL-Physio[16]。2015~2016 年 IDEAL 協作網組織國際專家完成 IDEAL 框架與推薦的更新,在原有 5 個階段的基礎上增加臨床前評價(Pre-IDEAL),梳理明確各階段核心問題和倫理依據,并根據其它復雜干預措施進行了適用性調整,使該框架可用于手術外的干預措施[17]。
3 IDEAL 框架與推薦的內容
本文主要基于更新后 IDEAL 進行介紹,表 1 為具體內容[10, 17-18]。

3.1 臨床前評價(Pre-IDEAL)
即外科創新的臨床前研究階段,其主要內容是評價創新技術在非人體階段的可行性、安全性和潛在獲益。該階段在倫理上應注意盡量減少使用動物模型,僅建議在有充分證據表明所用動物模型適用于人類時使用。
3.2 設計階段(1 期-設想)
即外科創新首次應用于人體的階段,其主要內容是完整詳細地描述外科創新技術最早的臨床應用。本階段的核心問題是如何定義外科創新技術的概念及說明創新的必要性。在倫理方面要注意盡量確保患者安全和知情同意權,團隊成員間需充分溝通技術創新細節并管理利益沖突。IDEAL 協作組還強烈建議所有首次開展的人體研究應提前注冊并公開所有不涉及專利或商業利益的相關信息,尤其是那些干預失敗的研究,以避免后來的研究者重蹈覆轍。
3.3 開發階段(2a 期-開發)
即創新技術不斷改良的階段,其主要內容是確定外科創新穩定成熟的技術方案,研究者需完整正確地報道干預技術演進的全過程,包括技術調整的具體時間和原因。該階段的核心問題是創新技術是否具備足夠的技術穩定性和可重復性。倫理方面需注意保證患者風險最小化,知情同意書中應包括 1 期研究結果,并說明目前研究階段可能存在無法預測或量化的風險。
3.4 探索階段(2b 期-探索)
即創新技術通過持續開發、不斷優化達成共識,并探索開展下一階段研究可行性的階段。其主要內容是基于大樣本短期結局估計效應預測值,比較不同人群可能存在的結局差異,評價創新干預的學習曲線和質量控制,并通過定性研究了解醫生和患者參與 RCT 的意愿及可能的障礙。該階段的核心問題是外科創新的適應證,技術方案和質量措施是否已達成一致,能否開展下一階段研究。倫理方面應加強醫生培訓指導并計算學習曲線,最大程度地減少學習曲線給患者帶來的潛在風險。
本階段完成后外科醫生應對外科創新達成以下技術共識:① 技術方案及可接受的技術調整;② 質量評價;③ 學習曲線評價。若能開展3期 RCT 研究,還需共識:① 目標人群及納入排除標準;② 對照組治療措施;③ 主要終點指標;④ 醫患雙方開展隨機化的可能性。
3.5 評價階段(3 期-評價)
即確證外科創新的療效和安全性的階段,本階段的核心問題是與目前的標準治療相比,該外科創新的療效及安全性如何。由于該階段以多中心 RCT 設計為主,其設計、報告及倫理要求可參照現有RCT的各種報告規范和評價工具。
3.6 長期隨訪階段(4期-長期隨訪)
即對創新技術開展長期監測和隨訪的階段,核心問題是確定是否存在長期或罕見不良反應,適應證和干預質量是否發生變化。本階段主要以觀察性研究為主,也可通過真實世界數據(如:基于特定研究目的的患者調查、患者注冊登記、醫院電子病歷、醫保理賠數據庫等)獲取長期隨訪數據。IDEAL 協作網建議若研究者需通過專門的患者登記數據庫獲取長期隨訪數據,則應在進入第 4 期前建立,以提高研究效率。倫理方面仍需獲得知情同意并考慮隱私保護問題。
4 IDEAL 框架與推薦的應用
2009 年 IDEAL 框架與推薦推出后,引用數量逐年上漲。加拿大和荷蘭在衛生技術評估領域引入 IDEAL 指導醫療技術和器械評估[19-20];國際 EXCITE(Excellence in Clinical Innovation and Technology Evaluation)協助組(該組織主要為器械生產商提供創新產品評估)將 IDEAL 作為評估核心方法學[21];英國國立衛生研究院(National Institute of Health and Research,NIHR)多次指定資助 IDEAL 2b 期研究,并多次與英國國家健康服務體系(National Health Service,NHS)和英國國家臨床診治和服務優化研究所(National Institute for Clinical Excellence,NICE)商討 IDEAL 在 NHS 委托評估項目中的實際應用[22]。
但與其它新方法一樣,短時間內 IDEAL 框架與推薦在實踐中應用有限。現狀調查(1 期、2a 期、2b 期)結果顯示[23]:2009~2017 年共檢索到 790 篇與 IDEAL 相關研究,但僅 38 篇為前瞻性研究,嚴格評估 38 篇納入文獻后發現,盡管作者將研究標識為使用 IDEAL,但缺少對 IDEAL 關鍵特征的描述,如 1 期中缺少背景或資助信息,2a 期中缺少技術迭代優化的信息,2b 期中缺少質量控制、亞組分析、學習曲線等的信息,更缺少能否開展下一階段的建議。為幫助研究者更好理解 IDEAL 每個階段的核心問題和關鍵特征,2018 年協作網召集各行業專家開始 IDEAL 報告規范(IDEAL reporting guidelines)的制定工作,并于 2020 年發表[24-25]。
作為外科臨床研究方法學的探路者,IDEAL 框架和推薦率先提出評估外科干預、侵入性醫療設備和其它復雜治療干預的方法學框架,并在不足和挑戰中不斷發展完善。2003 年,IDEAL 加入英國外科研究合作組織,為實習外科醫生提供參與研究的實踐機會[26]。2016 年,IDEAL 中國中心成立,成為繼英國、美國后的第三個國家中心。2019 年,創辦了首本聚焦外科創新性研究的雜志 BMJ Surgery,Interventions & Health Technologies(
利益沖突:無。
作者貢獻:喻佳潔提出設想,撰寫論文;李幼平、劉倫旭、劉雪梅提出設想,修改論文;陜飛、Peter McCulloch、Allison Hirst、胡建昆、孫鑫、董念國、陳寄梅、喬貴賓、李鶴成修改論文。
1996 年,《Lancet》發表題為“外科研究還是喜劇表演”的文章,尖銳地指出外科研究過分依靠醫生經驗和手術記錄的現狀,建議外科領域盡快與流行病學專家合作開展臨床研究[1]。近 20 年來,外科臨床研究數量有明顯增長,但其質量仍亟待提高,一方面外科干預過程復雜,其結果易受術者經驗偏好、操作熟練程度、患者意愿等的影響[2];另一方面,外科技術和器械的快速創新也增加了外科臨床研究的難度[3]。
與藥物干預不同,外科創新技術可能是長期發展和推進的結果,也可能是某次操作的意外結果,因此,其研究和實踐方法還有待補充完善,尤其是那些無法借鑒其它非藥物干預評價方法解決的問題。如隨機對照試驗(randomized controlled trial,RCT)中,因患者和醫生對已有手術操作的強烈偏好導致入組困難、無法確定開展隨機對照試驗的最佳時間點、無法對患者和醫生實施盲法影響結局測量等[4-6];非隨機對照試驗中的學習曲線、不同組間不同干預措施對主要干預結果的影響等問題[7-9]。隨著循證醫學發展和強調基于證據臨床實踐環境的改變,如何根據外科創新干預評價特殊性,生產外科臨床研究高質量證據成為外科發展必須解決的問題。
1 IDEAL 框架與推薦的產生
2007~2009 年,全球頂尖外科醫生、臨床流行病學家、統計學家、學術編輯等齊聚牛津大學 Balliol 學院,組織并參加了系列提高外科臨床研究質量的會議討論,并于 2009 年在上述討論基礎上發展形成 IDEAL 框架與推薦(Idea,Development,Exploration,Assessment,and Long-term follow up,IDEAL framework and recommendations)[10]。2009 年 IDEAL 協作網在牛津大學成立,旨在傳播和推廣 IDEAL 框架與推薦。IDEAL 框架(IDEAL framework)將外科創新技術發展分為 5 個階段,涵蓋從概念提出到推廣應用的全生命周期,同時就學術期刊、資助方、監管方及專業學會等特定群體如何使用 IDEAL 框架提高臨床研究質量、改善發展環境提出系列建議[11-13]。
2 IDEAL 框架與推薦的發展
之后,IDEAL 協作網又相繼針對醫療器械研究、放療、物理治療提出 IDEAL for device(IDEAL-D)[14],IDEAL for radiation oncology(R-IDEAL)[15]和 IDEAL-Physio[16]。2015~2016 年 IDEAL 協作網組織國際專家完成 IDEAL 框架與推薦的更新,在原有 5 個階段的基礎上增加臨床前評價(Pre-IDEAL),梳理明確各階段核心問題和倫理依據,并根據其它復雜干預措施進行了適用性調整,使該框架可用于手術外的干預措施[17]。
3 IDEAL 框架與推薦的內容
本文主要基于更新后 IDEAL 進行介紹,表 1 為具體內容[10, 17-18]。

3.1 臨床前評價(Pre-IDEAL)
即外科創新的臨床前研究階段,其主要內容是評價創新技術在非人體階段的可行性、安全性和潛在獲益。該階段在倫理上應注意盡量減少使用動物模型,僅建議在有充分證據表明所用動物模型適用于人類時使用。
3.2 設計階段(1 期-設想)
即外科創新首次應用于人體的階段,其主要內容是完整詳細地描述外科創新技術最早的臨床應用。本階段的核心問題是如何定義外科創新技術的概念及說明創新的必要性。在倫理方面要注意盡量確保患者安全和知情同意權,團隊成員間需充分溝通技術創新細節并管理利益沖突。IDEAL 協作組還強烈建議所有首次開展的人體研究應提前注冊并公開所有不涉及專利或商業利益的相關信息,尤其是那些干預失敗的研究,以避免后來的研究者重蹈覆轍。
3.3 開發階段(2a 期-開發)
即創新技術不斷改良的階段,其主要內容是確定外科創新穩定成熟的技術方案,研究者需完整正確地報道干預技術演進的全過程,包括技術調整的具體時間和原因。該階段的核心問題是創新技術是否具備足夠的技術穩定性和可重復性。倫理方面需注意保證患者風險最小化,知情同意書中應包括 1 期研究結果,并說明目前研究階段可能存在無法預測或量化的風險。
3.4 探索階段(2b 期-探索)
即創新技術通過持續開發、不斷優化達成共識,并探索開展下一階段研究可行性的階段。其主要內容是基于大樣本短期結局估計效應預測值,比較不同人群可能存在的結局差異,評價創新干預的學習曲線和質量控制,并通過定性研究了解醫生和患者參與 RCT 的意愿及可能的障礙。該階段的核心問題是外科創新的適應證,技術方案和質量措施是否已達成一致,能否開展下一階段研究。倫理方面應加強醫生培訓指導并計算學習曲線,最大程度地減少學習曲線給患者帶來的潛在風險。
本階段完成后外科醫生應對外科創新達成以下技術共識:① 技術方案及可接受的技術調整;② 質量評價;③ 學習曲線評價。若能開展3期 RCT 研究,還需共識:① 目標人群及納入排除標準;② 對照組治療措施;③ 主要終點指標;④ 醫患雙方開展隨機化的可能性。
3.5 評價階段(3 期-評價)
即確證外科創新的療效和安全性的階段,本階段的核心問題是與目前的標準治療相比,該外科創新的療效及安全性如何。由于該階段以多中心 RCT 設計為主,其設計、報告及倫理要求可參照現有RCT的各種報告規范和評價工具。
3.6 長期隨訪階段(4期-長期隨訪)
即對創新技術開展長期監測和隨訪的階段,核心問題是確定是否存在長期或罕見不良反應,適應證和干預質量是否發生變化。本階段主要以觀察性研究為主,也可通過真實世界數據(如:基于特定研究目的的患者調查、患者注冊登記、醫院電子病歷、醫保理賠數據庫等)獲取長期隨訪數據。IDEAL 協作網建議若研究者需通過專門的患者登記數據庫獲取長期隨訪數據,則應在進入第 4 期前建立,以提高研究效率。倫理方面仍需獲得知情同意并考慮隱私保護問題。
4 IDEAL 框架與推薦的應用
2009 年 IDEAL 框架與推薦推出后,引用數量逐年上漲。加拿大和荷蘭在衛生技術評估領域引入 IDEAL 指導醫療技術和器械評估[19-20];國際 EXCITE(Excellence in Clinical Innovation and Technology Evaluation)協助組(該組織主要為器械生產商提供創新產品評估)將 IDEAL 作為評估核心方法學[21];英國國立衛生研究院(National Institute of Health and Research,NIHR)多次指定資助 IDEAL 2b 期研究,并多次與英國國家健康服務體系(National Health Service,NHS)和英國國家臨床診治和服務優化研究所(National Institute for Clinical Excellence,NICE)商討 IDEAL 在 NHS 委托評估項目中的實際應用[22]。
但與其它新方法一樣,短時間內 IDEAL 框架與推薦在實踐中應用有限。現狀調查(1 期、2a 期、2b 期)結果顯示[23]:2009~2017 年共檢索到 790 篇與 IDEAL 相關研究,但僅 38 篇為前瞻性研究,嚴格評估 38 篇納入文獻后發現,盡管作者將研究標識為使用 IDEAL,但缺少對 IDEAL 關鍵特征的描述,如 1 期中缺少背景或資助信息,2a 期中缺少技術迭代優化的信息,2b 期中缺少質量控制、亞組分析、學習曲線等的信息,更缺少能否開展下一階段的建議。為幫助研究者更好理解 IDEAL 每個階段的核心問題和關鍵特征,2018 年協作網召集各行業專家開始 IDEAL 報告規范(IDEAL reporting guidelines)的制定工作,并于 2020 年發表[24-25]。
作為外科臨床研究方法學的探路者,IDEAL 框架和推薦率先提出評估外科干預、侵入性醫療設備和其它復雜治療干預的方法學框架,并在不足和挑戰中不斷發展完善。2003 年,IDEAL 加入英國外科研究合作組織,為實習外科醫生提供參與研究的實踐機會[26]。2016 年,IDEAL 中國中心成立,成為繼英國、美國后的第三個國家中心。2019 年,創辦了首本聚焦外科創新性研究的雜志 BMJ Surgery,Interventions & Health Technologies(
利益沖突:無。
作者貢獻:喻佳潔提出設想,撰寫論文;李幼平、劉倫旭、劉雪梅提出設想,修改論文;陜飛、Peter McCulloch、Allison Hirst、胡建昆、孫鑫、董念國、陳寄梅、喬貴賓、李鶴成修改論文。