近日，中国药理学会定量药理学专业委员会发布了焦正教授组织撰写的《模型引导的精准用药: 中国专家共识》（《中国临床药理学与治疗学》2021 Nov; 26( 11)） 。

模型引导的精准用药( model-informed precision dosing，MIPD) 是通过数学建模与模拟技术( modeling and simulation) ，将患者、药物和疾病等相关信息进行整合，指导患者精准用药。相较于经验用药，MIPD 是一种基于患者生理、病理、遗传等特征制订给药方案的新方法、可提高药物治疗的安全、有效、经济和依从性。近年来，随着临床精准用药需求的日益增长，基于定量药理学理论的“建模与模拟”方法和技术在临床实践中得到越来越广泛的重视和应用。有鉴于此，中国药理学会定量药理学专业委员会组织专家撰写本中国专家共识。本共识基于文献报道和专家实践经验，经撰写专家组会议讨论一轮，再经全体专家书面意见征询二轮后形成。
在建模与模拟技术章节，共识介绍到，建模与模拟技术是通过数学和统计学等理论方法汇总并分析药物已有的研究数据、结合相关学科知识、定量预测药物治疗结果的工具。科学合理的建模与模拟技术为精准用药打下坚实的基础，对药物治疗决策和给药方案的制订具有重要意义。基于研究技术和应用场景，常用的模型包括但不限于: 群体药动学( population pharmacokinetic PopPK) 模型、药动学/药效学( pharmacokinetic / pharmacodynamic，PK/PD) 模型、群体药动学/药效学( population pharmacokinetic / pharmacodynamic)模型、生理药动学( physiologically based pharmacokinetic，PBPK) 模型、人工智能( artificial intelligence，AI) 等。不同的建模分析技术具有不同的特点，且发展程度和临床应用场景各不相同。

值得一提的是，这是国际上人工智能用药模型首次进入专家共识。共识指出，虽然各种人工智能机器学习算法的原理不同，但应用机器学习技术制订个体化药物治疗方案的步骤相似: ( 1) 收集研究群体的人口统计学信息、实验室检验指标和遗传信息等作为特征值数据，将药物特征相关的检测数据( 如药物浓度、疗效等) 作为目标值数据，并将总的研究数据划分为“训练集”和“测试集”; ( 2) 基于“训练集”数据，运用AI 算法，考察影响给药方案的协变量，建立剂量预测模型; ( 3) 采用“测试集”数据，比较和评价候选模型的预测性能，选择预测性能最佳的模型，并在建模数据以外的群体中进行外部验证、评价预测性能; ( 4) 基于构建的模型和患者个体特征信息，制订给药方案。AI 是一种经验性的“建模与模拟”方法，可综合考虑疾病进程、药物和患者特征，准确地预测药物疗效，从而为患者确定最佳的个体化药物治疗方案。

共识一共引用了3篇人工智能模型指导个体化精准用药的研究，其中2篇为诺道医学与合作医院的研究成果。其一是“Prediction of vancomycin dose on high-dimensional data using machine learning techniques”，发表于Expert Review of Clinical Pharmacology （IF5.045 / 中科院医学大类2区），合作单位为上海交通大学医学院附属新华医院，该研究基于高维数据、变量工程和机器学习方法，建立了万古霉素剂量预测模型，用来预测万古霉素的最佳给药剂量。另一篇是“Predicting adverse drug events in Chinese pediatric inpatients with the associated risk factors: a machine learning study”，发表于Frontiers in Pharmacology （IF5.810 / 中科院医学大类2区），合作单位为重庆医科大学附属儿童医院（国家儿童健康与疾病临床医学研究中心），该研究利用机器学习技术挖掘与中国儿科患者不良药物事件相关的风险因素，对比7种机器学习算法，筛选出最佳GBDT模型准确预测了中国儿科患者的药物不良事件。

基于共识中引用的这些AI用药模型研究，诺道医学将这些模型软件化，研发了iPharma个体化精准用药系统。该系统可与医院信息化系统对接，实现全闭环临床应用：首先，系统客户端获取患者临床数据中的重要变量（AI模型挖掘得到），数据传输至服务器平台；其次，服务器平台通过所集成的AI模型进行推理，向系统客户端返回用药方案ID；最后，系统客户端通过方案ID和数据字典得到最终的个体化用药方案，辅助临床用药决策。

目前iPharma个体化精准用药系统已集成多种窄治疗指数药物的个体化用药模型，包括万古霉素、华法林、他克莫司、利培酮等,并将与合作医院进一步研究更多的用药模型。iPharma个体化精准用药系统具有“实时化”、“智能化”、“增量学习”等特点。“实时化”指的是该系统可以通过实时交互技术快速地从业务系统（HIS、LIS等）中提取患者的各种临床数据；“智能化”指的是该系统可根据人工智能技术给出个体化用药方案；“增量学习”指的是人工智能个体化用药模型建模成功后，能不断地从新的样本（真实世界数据、合理用药方案等）中学习新的知识。

目前，iPharma个体化精准用药系统已在上海交通大学医学院附属新华医院、郑州大学第一附属医院、南方医科大学南方医院上线使用，正在苏州大学附属第一医院、中山大学孙逸仙医院部署上线，并将在海军军医大学附属长征医院、陆军军医大学附属西南医院、四川省人民医院和河北医科大学附属第一医院等陆续部署上线。该系统得到临床药师的广泛好评，给予临床药师辅助临床精准用药以抓手，更好地提升了临床精准用药水平，同时降低了药物不良反应发生率，最终给患者带来获益。除此以外，本系统可为近百种临床常规进行TDM或PGx的药物出具临床解读报告，临床药师可应用本系统一键生成报告，极大地提升工作效率，为辅助临床精准用药决策打下坚实基础。



简介：

中国药理学会定量药理学专业委员会，为中国药理学会下设的分支机构，由孙瑞元、金正均等于1979年组织创办，是国际上最早成立的本专业的学术组织。该学会在三十多年的发展中，研究特色鲜明，硕果累累，在药代动力学(PK)、药效动力学(PD)、PK-PD、临床试验定量设计、群体分析方法、专业软件研发等定量药理相关研究领域，做出了重要贡献，在国内外学术界享有重要影响。


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