為促進臨床試驗公開化、透明化、規范化,提高臨床試驗結果的科學性、可靠性,同時節省臨床試驗開展過程中的人力、物力和財力。本研究構建了臨床試驗一體化智能化整合管理平臺,可同時實現隨機對照試驗、非隨機對照試驗、隊列研究、病例-對照研究和橫斷面研究等多種類型臨床試驗的開展,涵蓋方案設計、招募入組、隨訪、數據分析、質量控制全過程。本文主要闡釋基于信息交互構建臨床試驗一體化智能化數據整合管理平臺的現實需求、設計理念、基本框架和技術亮點,對節能、優效推進臨床試驗規范化和智能化提供輔助工具。
引用本文: 陳淑賢, 何慶英, 甘玉峰, 董佳威, 曾展, 周啟, 陳曉凡. 基于信息交互構建臨床試驗一體化智能化數據整合管理平臺. 中國循證醫學雜志, 2021, 21(12): 1468-1473. doi: 10.7507/1672-2531.202108044 復制
臨床試驗,是指以人體(患者或健康受試者)為對象,以發現或驗證某種干預措施的臨床醫學、藥理學及藥效學作用為目的,從而確定干預的療效與安全性的系統性試驗[1]。臨床試驗是連接基礎研究和醫學診療,實現研究成果轉化和應用的關鍵環節[2]。當下,隨著循證醫學的迅速發展,大量臨床試驗需要科學規范地開展。臨床試驗研究按是否進行人為干預分為干預性研究和觀察性研究[3],干預性研究又可分為隨機對照研究和非隨機對照研究,觀察性研究可分為隊列研究、病例-對照研究和橫斷面研究[3,4]。不同類型的研究流程各異,實施復雜,產生的臨床數據雜亂,都為臨床試驗系統化、規范化開展及高效性管理帶來了巨大挑戰。
臨床科研數據庫是實現臨床試驗系統化、規范化開展及高效性管理的重要支撐平臺[5],目前已有大量的臨床數據庫建立,國內數據庫主要包含臨床試驗數據庫[6]、病例注冊數據庫[7]、科室專科或專病數據庫[8]等傳統數據庫;國外電子化數據庫雖然發展較早,1980年起即被廣泛應用于數據的儲存[9],但也主要分為臨床登記數據庫[10]、臨床研究數據庫[11]等,大多局限于某一種類型的臨床研究,無法滿足同時管理多種類型臨床研究的需求;或僅局限于臨床研究的某一過程(如僅能實現人員招募),而不能貫穿研究的始終。目前尚未有涵蓋方案設計、招募入組、隨訪、數據分析、質量控制全過程的臨床試驗一體化智能化管理平臺。在信息化的醫學發展趨勢下,臨床數據產生、轉化和運用有了新標準,從而對臨床科研數據庫系統的功能需求及其支撐技術提出了更高的要求。建設智能化、一體化臨床研究管理平臺,對提升臨床科研支撐水平具有重要意義。
1 整合管理平臺構建的必要性
1.1 醫學資源不斷整合的需求
隨著醫學知識及臨床研究指數級的增長態勢,互聯網、云計算等現代信息技術的不斷更新,基于信息網絡分析技術開展的醫學資源整合研究已成為必然趨勢。醫學資源整合是通過信息整合的方式,實現各領域最新研究證據的最佳整合,產生更高級別的、更為可靠的證據,推動醫療實踐和指南決策,引發醫學發展的新飛躍[12]。推行醫學資源整合,構建整合信息平臺,必然會高效低耗促進各領域、各學科臨床研究資源的深度整合和有效利用,從而推動醫學向更高境界發展[13]。
1.2 臨床研究開展及促進國際合作學術性臨床研究的需求
目前,我國開展高質量臨床研究的困難在于科研觀念未轉變、人才短缺、科研投入不足和科研平臺工具匱乏[14]。同時,國際合作學術性臨床研究的開展也缺乏專業化的臨床研究綜合支持平臺[15]。現有的科研數據庫主要參與數據的收集及儲存過程,尚未參與研究的實施過程,無法起到研究進度信息的交互、研究質量的監管、研究過程公開等作用。因此,迫切需要研發適用于不同研究類型、貫穿研究全過程的科研輔助工具,實現對臨床研究的有效管理和監督,促進高質量臨床研究及國際合作學術性臨床研究的開展。
1.3 科研數據庫發展的需求
臨床研究的發展及信息技術的更新導致現有數據庫無法滿足研究需求。不同類型臨床研究產生的大量數據,儲存在不同科研數據庫平臺中,軟件的兼容性差導致數據分散,難以統一,無法進行數據查詢、統計或分析,更無法合理高效利用[16]。因此,有必要構建一個整合的科研數據平臺,集合不同類型研究,整合運用、分析多樣化的臨床數據,及時將臨床資源轉化為科研資源,從而促進我國臨床科研整體水平的提高及醫療實踐的發展。此外,整合平臺的構建能為科研數據的共享及應用提供途徑,也能促進了各學科之間的交流。
2 整合管理平臺的設計理念
臨床試驗一體化智能化整合管理平臺應基于臨床研究需求、結合現有臨床研究數據庫構建經驗,設計出囊括不同研究類型、貫穿研究全過程、實現多方信息實時交互的智能化整合平臺,實現臨床研究信息地全面化、一體化、定制化、智能化,從而幫助規范臨床研究的實施,提高臨床研究的效率,減少數據資源的浪費,減輕臨床研究開展過程中人力和物力資源負擔。
3 整合管理平臺的基本框架
臨床試驗一體化智能化整合管理平臺主要包含3大板塊:數據構建、數據錄入和數據輸出。數據構建為研究設計階段,申辦者選擇自己的研究類型及配合研究進行的技術模塊,依據研究目的選擇相應的指標,構建完整的病例報告表(case report form,CRF)。數據錄入階段為研究實施階段,研究者依據納入與排除標準篩選受試者后,申辦方運用設計階段選擇的技術模塊完成分組,院方相關人員協助完成入組及隨訪。此過程為研究的主體部分,涉及多個環節及多方人員,在每一個環節,每一個動作及相應數據均被收集,為下一步數據分析提供“原料”。在完成試驗所有隨訪后,進入數據輸出階段,整合管理平臺可依據預先設定的專業統計算法進行數據分析,并可視化輸出分析結果(圖1)。

目前,我們已自主研發一款臨床智能化管理平臺—知識曜智能化平臺,這一平臺已應用于國家重點研發課題—食藥兩用物質關鍵危害物臨床評價及全鏈條組(編號:2019YFC160490)的臨床研究部分,該臨床研究共招募171例受試者,進行食療產品干預普通人群安全性評價研究。在受試者招募、入組、隨訪全過程,我們均使用“知識曜智能化管理平臺”來輔助推進試驗流程,基于預篩系統進行受試者的招募和篩選;數據輸入系統則貫穿入組及隨訪階段,并結合智能識別系統完成數據的錄入;平臺后臺完成數據的整合及分析,以數據表及可視化的形式實現數據的輸出與分析;管理平臺則涵蓋研究各方人員,實現溝通與交互。該平臺大致涵蓋了篩選、數據錄入與分析、管理三大板塊(圖2),已初具規模,節約了大量的人力,提高了臨床科研的效率。

4 整合管理平臺的技術亮點
4.1 整合不同類型研究的技術模塊,定制科研數據庫
智能化整合管理平臺突破了當前臨床科研數據庫僅能滿足單一、特定類型研究,靈活性差、轉化難的局限性,整合了干預性研究和觀察性研究所需的技術模塊,可依據不同類型臨床研究組合定制科研數據庫,實現研究之間的無縫鏈接與整合,減少“一項研究就要搭建一個數據庫”的資源浪費。
4.2 推動研究全過程智能化規范化,把控研究質量
智能化整合管理平臺從臨床試驗設計之初即開始介入,貫穿試驗設計、實施及后期數據處理全過程,推動臨床試驗的規范化[17]。智能化整合管理平臺基于臨床試驗質量管理規范,上傳臨床試驗標準操作規程的培訓手冊,并由監查者進行質量監督,形成完善的研究質量監管機制。在整合管理平臺中,監查者需定期對臨床研究實施過程中知情同及簽署過程、CRF的填寫、標本的操作流程、研究數據的真實性、不良事件的報告進行監督,若在監督過程中發現相關問題,則需向課題負責人與管理層及時報告[18]。這系列操作將對具體執行研究的人員起到提醒和監督作用,減少臨床研究中的造假和欺騙行為,從試驗設計階段到試驗結束全程保證試驗結果的真實可靠,提高臨床研究的質量。
4.3 明確研究主體權限及職責,實現信息高效交互
智能化整合管理平臺包含設計、構建及應用不同階段,在這些階段中,因為側重點不一,其相關人員需要明確自身職責,實現主、次變動。在平臺設計階段,研究的發起者及具有醫學、方法學知識背景的研究人員起主導作用,他們首先提出平臺的構想及平臺需要實現的功能,如平臺需包含“臨床類型”、“指標類型”等板塊。平臺搭建過程中,計算機專業工程師依據臨床研究者的設計及要求,通過網絡及運算技術、人工智能技術、交互技術、物聯網技術將醫學語言和專家經驗轉化為計算機語言,將平臺打造為便捷易操作、兼容易轉化的高效智能平臺。
智能化整合管理平臺應用階段是核心內容,同樣涉及多方人員的信息交互。臨床研究的開展及實施是一個跨時長、操作復雜的過程,涉及多學科、多部門、多研究角色,各方的高效溝通及實時信息交互,是臨床研究有序、高效開展的重要保障[17]。本研究通過智能化整合管理平臺,落實管理人員的職責及權限,實現多方管理的交互溝通,建立有效的信息交互及事項報告機制。智能化整合管理平臺共設置五大信息交互模塊,涵蓋申辦方(臨床研究發起者)、實施方(醫療機構及相關人員)、參與方(受試者)、監管方(第三方監察者)和輔助方(企業),各方承擔各自職責,擁有相應權限(圖3)。智能化整合管理平臺通過后臺設置,滿足不同管理人員之間的溝通需求,建立了有效溝通交互體系,實現對臨床研究的進度實時監測及追蹤。

4.4 整合運用臨床研究數據,推動高質量證據產生
目前,臨床研究產生了海量數據,但因存貯介質的不同及軟件的不兼容,無法進行數據查詢、統計或分析,更無法合理有效地利用和轉化。因此,智能化整合平臺在滿足不同類型研究開展的同時,統一收集其臨床數據,集合在數據庫中并及時分析。
智能化整合平臺能進行即時檢索、下載和分析數據,既可對某一臨床研究的數據進行分析,又可綜合分析不同類型的臨床研究,達到數據資源的最大化應用。
5 整合管理平臺構建的可行性
本團隊不僅擁有專業的臨床研究方法學專家、大量具有醫學背景的專業人員,還與具有豐富經驗的研發人員有多年合作基礎,團隊已研發一款適用于自身前后對照臨床研究的科研數據庫,在臨床研究應用中反饋良好。在以上基礎上,本團隊建立臨床試驗整合管理平臺具有良好的人員、物質、知識和經驗儲備,可行性很高。
6 困難挑戰及應對策略
為提高臨床試驗結果的科學性、可靠性,構建一體化、智能化、交互式的管理平臺需要解決以下關鍵技術問題。
6.1 創建一體化智能化管理平臺
一體化智能化管理平臺是基于臨床需求提出的集不同類型臨床研究于一體的科研平臺,但國內外均無類似平臺軟件,尚無相關經驗可完全借鑒。為實現這一平臺的搭建,需要具備能夠設計和開展不同類型臨床研究的專業人才,并且通過多學科交叉,將循證專家、臨床醫生、臨床試驗管理者等多方經驗形成標準,使平臺逐步完善。
6.2 突破證據整合、利用和共享不足,存在多方面技術難點
研究類型的選擇與自主定義:確定研究類型是臨床研究的第一步,不同類型的臨床研究對與數據庫的需求不一,在智能化管理平臺內置的研究類型必需模塊外,自定義其輔助板塊,是解決定制研究數據庫的關鍵。為達到數據庫的定制化需求,除了搭建每類臨床研究所必須的應用板塊外,還需依據豐富的臨床經驗,提供臨床研究中可能需要的應用板塊。如隨機對照試驗所必須的板塊為隨機系統、篩選系統、隨訪系統和數據系統,而輔助板塊中的隨訪日志、樣本管理、補助管理、財務管理、反饋溝通、日常提醒等均可依據研究需求進行添加,最終搭建成符合研究目的的科研數據庫。
CRF的靈活定義:主要由基本信息、量表、不良事件報告表構成,其中基本信息主要包括個人信息(姓名、年齡、性別、民族、職業、受教育程度、身高、體重、聯系電話等)、基礎病史(既往史、過敏史、婚育史、生活史等)、體格檢查(體質量指數、血壓等);量表則需要基于研究目的,由臨床科研數據庫平臺所提供的量表類型、問題、屬性、選項等進行組合定義,其靈活性決定了數據錄入采集的框架。智能化管理平臺在內置完整的基本信息項目及不良事件報告表和常見的量表的基礎上,提供增減、編輯及自定義功能,以實現CRF的靈活定義。
研究數據的識別與輸出:基于臨床研究中的數據資料,如何快速、準確地從原始研究資料中智能化識別和提取病例數據、并以結構化模式進行輸出,是減輕科研人員數據整理負擔的關鍵。要較好地實現這一目的,需要對CRF進行結構化定義,并實現對研究資料的AI智能化識別、數據處理及轉化。采用后臺規則定義、機器學習、AI識別等方法,實現從自由文本(檢查單、CRF)中自動提取結構化數據項。由于個人字體的差異及識別的局限性,目前尚無法實現手寫文字的識別,這也是需要進一步解決的問題。
研究主體的交互與管理:隨著臨床研究的開展,如何高效實現研究主體之間的交互溝通,是監測和追蹤臨床研究進度的關鍵。為建立有效溝通交互體系,不同管理人員賬號及界面權限進行設置,并采用站內信、數字交互等技術,實現不同管理賬戶之間的交流和溝通。但由于臨床研究過程中的突發性及靈活性,對于交互的時效性要求更高,這是后續亟需解決的問題。
7 討論
7.1 當下數據庫平臺的現狀
目前,臨床科研數據庫已經成為臨床科研中不可或缺的部分,隨著真實世界研究的進一步開展,迫切需求臨床信息化建設[19]。當前,依據數據內容和系統功能,臨床科研數據庫大致可分為以下三種類型:臨床試驗數據庫、病例注冊數據庫和科室專科或專病數據庫[20]。目前臨床試驗數據庫主要用于干預性前瞻性研究,研究設計者基于試驗目的,確定納入與排除標準進行篩選分組,設計CRF表,開展試驗;關鍵技術點涉及數據追蹤、核查和鎖定。病例注冊數據庫主要專注于觀察性研究,組織真實世界病例數據錄入匯集,形成大規模的病例數據[21,22]。專科或專病數據庫基于單中心,支持臨床科室按專科或病種收集病例數據和開展觀察性研究[23]。
但以上數據庫并未直接參與臨床研究的實施過程,局限于數據的管理,且由于臨床研究的類型、目的不同,基于目的的研究指標、流程、存儲結構等均不相同,每一個方案都需要定制化開發相對應的臨床科研數據庫及數據管理系統,存在工作量大、靈活性小、變更維護不便等問題。
7.2 與其它相比,本平臺的內容和優勢
本研究基于臨床研究規范與準則,構建完整、高效、靈活的臨床科研數據庫平臺—臨床試驗一體化智能化整合管理平臺。平臺具備數據構建、數據錄入和數據輸出三大板塊,貫穿研究設計、實施和分析全過程;配置有篩選、隨機、抽樣、問卷、隨訪等研究系統,保證不同類型的研究均可順利開展;同時,平臺還設置了樣本、補助、財務、提醒、資料儲存等管理系統,解決研究具體實施過程中的問題,實現研究的智能化。
與其它數據庫平臺相比[22,24,25],本平臺可實現干預性研究或觀察性研究的自主定制,具備生成基于研究目的的CRF量表、不同管理層次的信息交互、CRF量表的智能化識別、研究數據的分析、可視化等功能,可滿足不同類型臨床研究的需求,具備混合型與個性化、智能化與自主化、靈活性與兼容性、交互性與可視化的優勢,突破了臨床研究數據庫僅局限于某一特定研究、兼容性差、靈活性差等問題,從整體上推動臨床研究高質量開展。
7.3 展望
整合化、智能化、一體化臨床研究管理平臺是醫學管理發展的趨勢。隨著研究需求、科研技術和應用的發展,未來的臨床科研智能化管理平臺還將進一步發展。在未來的發展中,平臺與醫療業務信息系統的協同,建立“臨床科研一體化”的電子病歷系統,實現多中心乃至全國醫療信息交互共享,是要突破和解決的問題。同時,在每個人都是自己健康第一責任人背景下,如何通過智能化、向導式臨床研究管理平臺,提升受試者在醫學科學研究中參與度及依從性,是未來發展的另一個方向。
臨床試驗,是指以人體(患者或健康受試者)為對象,以發現或驗證某種干預措施的臨床醫學、藥理學及藥效學作用為目的,從而確定干預的療效與安全性的系統性試驗[1]。臨床試驗是連接基礎研究和醫學診療,實現研究成果轉化和應用的關鍵環節[2]。當下,隨著循證醫學的迅速發展,大量臨床試驗需要科學規范地開展。臨床試驗研究按是否進行人為干預分為干預性研究和觀察性研究[3],干預性研究又可分為隨機對照研究和非隨機對照研究,觀察性研究可分為隊列研究、病例-對照研究和橫斷面研究[3,4]。不同類型的研究流程各異,實施復雜,產生的臨床數據雜亂,都為臨床試驗系統化、規范化開展及高效性管理帶來了巨大挑戰。
臨床科研數據庫是實現臨床試驗系統化、規范化開展及高效性管理的重要支撐平臺[5],目前已有大量的臨床數據庫建立,國內數據庫主要包含臨床試驗數據庫[6]、病例注冊數據庫[7]、科室專科或專病數據庫[8]等傳統數據庫;國外電子化數據庫雖然發展較早,1980年起即被廣泛應用于數據的儲存[9],但也主要分為臨床登記數據庫[10]、臨床研究數據庫[11]等,大多局限于某一種類型的臨床研究,無法滿足同時管理多種類型臨床研究的需求;或僅局限于臨床研究的某一過程(如僅能實現人員招募),而不能貫穿研究的始終。目前尚未有涵蓋方案設計、招募入組、隨訪、數據分析、質量控制全過程的臨床試驗一體化智能化管理平臺。在信息化的醫學發展趨勢下,臨床數據產生、轉化和運用有了新標準,從而對臨床科研數據庫系統的功能需求及其支撐技術提出了更高的要求。建設智能化、一體化臨床研究管理平臺,對提升臨床科研支撐水平具有重要意義。
1 整合管理平臺構建的必要性
1.1 醫學資源不斷整合的需求
隨著醫學知識及臨床研究指數級的增長態勢,互聯網、云計算等現代信息技術的不斷更新,基于信息網絡分析技術開展的醫學資源整合研究已成為必然趨勢。醫學資源整合是通過信息整合的方式,實現各領域最新研究證據的最佳整合,產生更高級別的、更為可靠的證據,推動醫療實踐和指南決策,引發醫學發展的新飛躍[12]。推行醫學資源整合,構建整合信息平臺,必然會高效低耗促進各領域、各學科臨床研究資源的深度整合和有效利用,從而推動醫學向更高境界發展[13]。
1.2 臨床研究開展及促進國際合作學術性臨床研究的需求
目前,我國開展高質量臨床研究的困難在于科研觀念未轉變、人才短缺、科研投入不足和科研平臺工具匱乏[14]。同時,國際合作學術性臨床研究的開展也缺乏專業化的臨床研究綜合支持平臺[15]。現有的科研數據庫主要參與數據的收集及儲存過程,尚未參與研究的實施過程,無法起到研究進度信息的交互、研究質量的監管、研究過程公開等作用。因此,迫切需要研發適用于不同研究類型、貫穿研究全過程的科研輔助工具,實現對臨床研究的有效管理和監督,促進高質量臨床研究及國際合作學術性臨床研究的開展。
1.3 科研數據庫發展的需求
臨床研究的發展及信息技術的更新導致現有數據庫無法滿足研究需求。不同類型臨床研究產生的大量數據,儲存在不同科研數據庫平臺中,軟件的兼容性差導致數據分散,難以統一,無法進行數據查詢、統計或分析,更無法合理高效利用[16]。因此,有必要構建一個整合的科研數據平臺,集合不同類型研究,整合運用、分析多樣化的臨床數據,及時將臨床資源轉化為科研資源,從而促進我國臨床科研整體水平的提高及醫療實踐的發展。此外,整合平臺的構建能為科研數據的共享及應用提供途徑,也能促進了各學科之間的交流。
2 整合管理平臺的設計理念
臨床試驗一體化智能化整合管理平臺應基于臨床研究需求、結合現有臨床研究數據庫構建經驗,設計出囊括不同研究類型、貫穿研究全過程、實現多方信息實時交互的智能化整合平臺,實現臨床研究信息地全面化、一體化、定制化、智能化,從而幫助規范臨床研究的實施,提高臨床研究的效率,減少數據資源的浪費,減輕臨床研究開展過程中人力和物力資源負擔。
3 整合管理平臺的基本框架
臨床試驗一體化智能化整合管理平臺主要包含3大板塊:數據構建、數據錄入和數據輸出。數據構建為研究設計階段,申辦者選擇自己的研究類型及配合研究進行的技術模塊,依據研究目的選擇相應的指標,構建完整的病例報告表(case report form,CRF)。數據錄入階段為研究實施階段,研究者依據納入與排除標準篩選受試者后,申辦方運用設計階段選擇的技術模塊完成分組,院方相關人員協助完成入組及隨訪。此過程為研究的主體部分,涉及多個環節及多方人員,在每一個環節,每一個動作及相應數據均被收集,為下一步數據分析提供“原料”。在完成試驗所有隨訪后,進入數據輸出階段,整合管理平臺可依據預先設定的專業統計算法進行數據分析,并可視化輸出分析結果(圖1)。

目前,我們已自主研發一款臨床智能化管理平臺—知識曜智能化平臺,這一平臺已應用于國家重點研發課題—食藥兩用物質關鍵危害物臨床評價及全鏈條組(編號:2019YFC160490)的臨床研究部分,該臨床研究共招募171例受試者,進行食療產品干預普通人群安全性評價研究。在受試者招募、入組、隨訪全過程,我們均使用“知識曜智能化管理平臺”來輔助推進試驗流程,基于預篩系統進行受試者的招募和篩選;數據輸入系統則貫穿入組及隨訪階段,并結合智能識別系統完成數據的錄入;平臺后臺完成數據的整合及分析,以數據表及可視化的形式實現數據的輸出與分析;管理平臺則涵蓋研究各方人員,實現溝通與交互。該平臺大致涵蓋了篩選、數據錄入與分析、管理三大板塊(圖2),已初具規模,節約了大量的人力,提高了臨床科研的效率。

4 整合管理平臺的技術亮點
4.1 整合不同類型研究的技術模塊,定制科研數據庫
智能化整合管理平臺突破了當前臨床科研數據庫僅能滿足單一、特定類型研究,靈活性差、轉化難的局限性,整合了干預性研究和觀察性研究所需的技術模塊,可依據不同類型臨床研究組合定制科研數據庫,實現研究之間的無縫鏈接與整合,減少“一項研究就要搭建一個數據庫”的資源浪費。
4.2 推動研究全過程智能化規范化,把控研究質量
智能化整合管理平臺從臨床試驗設計之初即開始介入,貫穿試驗設計、實施及后期數據處理全過程,推動臨床試驗的規范化[17]。智能化整合管理平臺基于臨床試驗質量管理規范,上傳臨床試驗標準操作規程的培訓手冊,并由監查者進行質量監督,形成完善的研究質量監管機制。在整合管理平臺中,監查者需定期對臨床研究實施過程中知情同及簽署過程、CRF的填寫、標本的操作流程、研究數據的真實性、不良事件的報告進行監督,若在監督過程中發現相關問題,則需向課題負責人與管理層及時報告[18]。這系列操作將對具體執行研究的人員起到提醒和監督作用,減少臨床研究中的造假和欺騙行為,從試驗設計階段到試驗結束全程保證試驗結果的真實可靠,提高臨床研究的質量。
4.3 明確研究主體權限及職責,實現信息高效交互
智能化整合管理平臺包含設計、構建及應用不同階段,在這些階段中,因為側重點不一,其相關人員需要明確自身職責,實現主、次變動。在平臺設計階段,研究的發起者及具有醫學、方法學知識背景的研究人員起主導作用,他們首先提出平臺的構想及平臺需要實現的功能,如平臺需包含“臨床類型”、“指標類型”等板塊。平臺搭建過程中,計算機專業工程師依據臨床研究者的設計及要求,通過網絡及運算技術、人工智能技術、交互技術、物聯網技術將醫學語言和專家經驗轉化為計算機語言,將平臺打造為便捷易操作、兼容易轉化的高效智能平臺。
智能化整合管理平臺應用階段是核心內容,同樣涉及多方人員的信息交互。臨床研究的開展及實施是一個跨時長、操作復雜的過程,涉及多學科、多部門、多研究角色,各方的高效溝通及實時信息交互,是臨床研究有序、高效開展的重要保障[17]。本研究通過智能化整合管理平臺,落實管理人員的職責及權限,實現多方管理的交互溝通,建立有效的信息交互及事項報告機制。智能化整合管理平臺共設置五大信息交互模塊,涵蓋申辦方(臨床研究發起者)、實施方(醫療機構及相關人員)、參與方(受試者)、監管方(第三方監察者)和輔助方(企業),各方承擔各自職責,擁有相應權限(圖3)。智能化整合管理平臺通過后臺設置,滿足不同管理人員之間的溝通需求,建立了有效溝通交互體系,實現對臨床研究的進度實時監測及追蹤。

4.4 整合運用臨床研究數據,推動高質量證據產生
目前,臨床研究產生了海量數據,但因存貯介質的不同及軟件的不兼容,無法進行數據查詢、統計或分析,更無法合理有效地利用和轉化。因此,智能化整合平臺在滿足不同類型研究開展的同時,統一收集其臨床數據,集合在數據庫中并及時分析。
智能化整合平臺能進行即時檢索、下載和分析數據,既可對某一臨床研究的數據進行分析,又可綜合分析不同類型的臨床研究,達到數據資源的最大化應用。
5 整合管理平臺構建的可行性
本團隊不僅擁有專業的臨床研究方法學專家、大量具有醫學背景的專業人員,還與具有豐富經驗的研發人員有多年合作基礎,團隊已研發一款適用于自身前后對照臨床研究的科研數據庫,在臨床研究應用中反饋良好。在以上基礎上,本團隊建立臨床試驗整合管理平臺具有良好的人員、物質、知識和經驗儲備,可行性很高。
6 困難挑戰及應對策略
為提高臨床試驗結果的科學性、可靠性,構建一體化、智能化、交互式的管理平臺需要解決以下關鍵技術問題。
6.1 創建一體化智能化管理平臺
一體化智能化管理平臺是基于臨床需求提出的集不同類型臨床研究于一體的科研平臺,但國內外均無類似平臺軟件,尚無相關經驗可完全借鑒。為實現這一平臺的搭建,需要具備能夠設計和開展不同類型臨床研究的專業人才,并且通過多學科交叉,將循證專家、臨床醫生、臨床試驗管理者等多方經驗形成標準,使平臺逐步完善。
6.2 突破證據整合、利用和共享不足,存在多方面技術難點
研究類型的選擇與自主定義:確定研究類型是臨床研究的第一步,不同類型的臨床研究對與數據庫的需求不一,在智能化管理平臺內置的研究類型必需模塊外,自定義其輔助板塊,是解決定制研究數據庫的關鍵。為達到數據庫的定制化需求,除了搭建每類臨床研究所必須的應用板塊外,還需依據豐富的臨床經驗,提供臨床研究中可能需要的應用板塊。如隨機對照試驗所必須的板塊為隨機系統、篩選系統、隨訪系統和數據系統,而輔助板塊中的隨訪日志、樣本管理、補助管理、財務管理、反饋溝通、日常提醒等均可依據研究需求進行添加,最終搭建成符合研究目的的科研數據庫。
CRF的靈活定義:主要由基本信息、量表、不良事件報告表構成,其中基本信息主要包括個人信息(姓名、年齡、性別、民族、職業、受教育程度、身高、體重、聯系電話等)、基礎病史(既往史、過敏史、婚育史、生活史等)、體格檢查(體質量指數、血壓等);量表則需要基于研究目的,由臨床科研數據庫平臺所提供的量表類型、問題、屬性、選項等進行組合定義,其靈活性決定了數據錄入采集的框架。智能化管理平臺在內置完整的基本信息項目及不良事件報告表和常見的量表的基礎上,提供增減、編輯及自定義功能,以實現CRF的靈活定義。
研究數據的識別與輸出:基于臨床研究中的數據資料,如何快速、準確地從原始研究資料中智能化識別和提取病例數據、并以結構化模式進行輸出,是減輕科研人員數據整理負擔的關鍵。要較好地實現這一目的,需要對CRF進行結構化定義,并實現對研究資料的AI智能化識別、數據處理及轉化。采用后臺規則定義、機器學習、AI識別等方法,實現從自由文本(檢查單、CRF)中自動提取結構化數據項。由于個人字體的差異及識別的局限性,目前尚無法實現手寫文字的識別,這也是需要進一步解決的問題。
研究主體的交互與管理:隨著臨床研究的開展,如何高效實現研究主體之間的交互溝通,是監測和追蹤臨床研究進度的關鍵。為建立有效溝通交互體系,不同管理人員賬號及界面權限進行設置,并采用站內信、數字交互等技術,實現不同管理賬戶之間的交流和溝通。但由于臨床研究過程中的突發性及靈活性,對于交互的時效性要求更高,這是后續亟需解決的問題。
7 討論
7.1 當下數據庫平臺的現狀
目前,臨床科研數據庫已經成為臨床科研中不可或缺的部分,隨著真實世界研究的進一步開展,迫切需求臨床信息化建設[19]。當前,依據數據內容和系統功能,臨床科研數據庫大致可分為以下三種類型:臨床試驗數據庫、病例注冊數據庫和科室專科或專病數據庫[20]。目前臨床試驗數據庫主要用于干預性前瞻性研究,研究設計者基于試驗目的,確定納入與排除標準進行篩選分組,設計CRF表,開展試驗;關鍵技術點涉及數據追蹤、核查和鎖定。病例注冊數據庫主要專注于觀察性研究,組織真實世界病例數據錄入匯集,形成大規模的病例數據[21,22]。專科或專病數據庫基于單中心,支持臨床科室按專科或病種收集病例數據和開展觀察性研究[23]。
但以上數據庫并未直接參與臨床研究的實施過程,局限于數據的管理,且由于臨床研究的類型、目的不同,基于目的的研究指標、流程、存儲結構等均不相同,每一個方案都需要定制化開發相對應的臨床科研數據庫及數據管理系統,存在工作量大、靈活性小、變更維護不便等問題。
7.2 與其它相比,本平臺的內容和優勢
本研究基于臨床研究規范與準則,構建完整、高效、靈活的臨床科研數據庫平臺—臨床試驗一體化智能化整合管理平臺。平臺具備數據構建、數據錄入和數據輸出三大板塊,貫穿研究設計、實施和分析全過程;配置有篩選、隨機、抽樣、問卷、隨訪等研究系統,保證不同類型的研究均可順利開展;同時,平臺還設置了樣本、補助、財務、提醒、資料儲存等管理系統,解決研究具體實施過程中的問題,實現研究的智能化。
與其它數據庫平臺相比[22,24,25],本平臺可實現干預性研究或觀察性研究的自主定制,具備生成基于研究目的的CRF量表、不同管理層次的信息交互、CRF量表的智能化識別、研究數據的分析、可視化等功能,可滿足不同類型臨床研究的需求,具備混合型與個性化、智能化與自主化、靈活性與兼容性、交互性與可視化的優勢,突破了臨床研究數據庫僅局限于某一特定研究、兼容性差、靈活性差等問題,從整體上推動臨床研究高質量開展。
7.3 展望
整合化、智能化、一體化臨床研究管理平臺是醫學管理發展的趨勢。隨著研究需求、科研技術和應用的發展,未來的臨床科研智能化管理平臺還將進一步發展。在未來的發展中,平臺與醫療業務信息系統的協同,建立“臨床科研一體化”的電子病歷系統,實現多中心乃至全國醫療信息交互共享,是要突破和解決的問題。同時,在每個人都是自己健康第一責任人背景下,如何通過智能化、向導式臨床研究管理平臺,提升受試者在醫學科學研究中參與度及依從性,是未來發展的另一個方向。