近日，全球首篇关于人工智能指导个体化用药的综述《人工智能指导个体化用药的研究与实践》发表于《中国临床药学杂志》（中国科技核心期刊）2022年第2期。

本文由上海交通大学医学院附属新华医院临床药学部和北京诺道认知医学科技有限公司联合撰写。本文综述了医疗大数据时代人工智能指导个体化用药的关键技术和研究进展，特别介绍了诺道医学iPharma个体化/精准用药系统研发和临床应用的情况。

个体化用药即在最适的时间、对最适的患者、给予最适的药物和最适的剂量，治疗药物监测（Therapeutic Drug Monitoring，TDM）和药物基因组检测（Pharmacogenomics，PGx）为个体化用药提供了重要的技术基础。目前，我国个体化用药水平不足，常常导致治疗失败或发生严重不良反应，已经成为危害我国人民健康、消耗医保资金的重要因素[1]。既往在定量药理学研究中群体药动学(Population Pharmacokinetic, PPK) 模型、药动学/药效学(Pharmacokinetic/Pharmacodynamic，PK/PD)模型等应用较多，但是这些模型在计算参数时仅基于少量临床因素，无法适用于情况复杂的特殊人群，如覆盖多种群体特征的危重症患者。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）技术为个体化用药发展带来新的契机，AI是计算机科学的一个分支，旨在模拟人的思维过程、学习能力和知识存储，并构建智能化的实体[2-3]。随着医疗信息化手段的飞速发展，临床上积累了海量的真实世界用药数据，AI技术恰恰可以处理、分析这些数据，通过对数据的多层次挖掘，筛选出更多影响药物作用的特征，从而构建实用性更强的个体化用药模型，达到临床精准用药的目的，同时也可用于药物不良反应预警等诸多方面。
iPharma个体化/精准用药系统是国内外首个应用于治疗药物监测(TDM)与药物基因组检测(PGx)的自动化报告与人工智能辅助用药建议系统，是全球领先的人工智能药物计算平台。该系统内置基于真实世界数据与人工智能机器学习技术构建的个体化/精准用药模型，可根据患者的临床信息(患者基本信息、用药记录、检查检验信息、手术记录等)，结合治疗药物监测与药物基因组检测数据作为模型的输入变量，通过模型的匹配运算，给出个体化/精准用药建议。
iPharma个体化/精准用药系统的特点是“实时化”、“智能化”、“增量学习”。
“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。相关两项AI用药模型论文被中国药理学会定量药理学专业委员会发布的《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)）引用，这是国际上人工智能用药模型首次进入专家共识。目前该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和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、中山大学孙逸仙纪念医院、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。
本文最后展望到，近年来，AI技术在药物浓度的预测、给药剂量的预测及药物不良反应的预测等领域都取得了显著的成绩，在一定程度上提高了临床个体化用药水平。AI技术在医学领域的研究与应用，将会重塑传统疾病诊断、个体化治疗、精确医疗服务和医学研究模式。
然而AI在个体化用药领域的应用仍然任重而道远，一方面是我国临床合理用药尚处于初级阶段，国内对于精准用药的需求尚且认识不足，另一方面精准用药的研发往往投入巨大，需要大样本大数据的支撑，且需多中心验证方能改善其预测结果的外推性。以窄治疗指数经典药物万古霉素为例，首先在回顾性研究的基础上就需前瞻性的建立万古霉素临床用药标准数据集，将临床变量统一，其中涉及患者人群、检验项目、检测方法学等，而后采用机器学习/深度学习算法建模，并经多家不同区域顶级三甲医院验证，最终投入临床辅助决策。并且其主要是将疾病的药物治疗方案推荐给临床医务人员辅助其决策，而非代替其做决策，因而临床医务人员依然是个体化用药的主要践行者。
综上，个体化药物治疗是临床诊疗决策中的重要一环，基于AI技术开发的iPharma个体化精准用药系统，能够提高临床精准用药水平，减少药物不良反应发生，并且系统能够在临床使用过程中不断优化，逐渐趋于完善，从而为更多的患者带来获益。

上海交通大学医学院附属新华医院临床药学部

上海交通大学医学院附属新华医院临床药学部是国家首批临床药学重点专科建设单位。2021年获得上海中西医结合科技奖二等奖。临床药学团队有超过20名药师获临床药师规范化培训证书，18名药师具备临床药师带教师资证书。近五年共派出13人次到英国剑桥大学、美国威斯康辛大学药学院、台湾台大医院等培训，连续10年每年派出1-2人赴美国托马斯杰弗逊医学院进行为期一年的科研培训。药学服务工作在临床覆盖面广且较为深入，创新开展药学门诊，合理用药前置审方系统，基于TDM和基因检测的精准用药方案设计等工作。近五年药学部获得国家自然科学基金课题6项，2019年获得科技部国家重点研发计划“主动健康和老龄化科技应对”专项子课题1项，科委及局级课题17项，发表SCI刊论文30余篇。近五年获得发明专利17项，软件著作权4项。临床药学部主任张健教授，博士生导师，主任药师，任中华医学会临床药学分会常委、上海市医学会临床药学专科分会主任委员、上海交通大学医学院临床药学创新药学院院长、国家卫健委儿童用药专家委员会委员、国家卫健委合理用药专家委员会临床药学组副组长，2020年获得“国之名医﹡优秀风范”称号。张健教授联合诺道医学在国际上率先开展了人工智能指导个体化精准用药的研究。

诺道医学

北京诺道认知医学科技有限公司是医疗人工智能新锐企业，国家高新技术企业，北京市“专精特新”中小企业，中国医师协会智慧医疗专委会委员单位、中国药理学会临床药理专业委员会委员单位、中国卫生信息与健康医疗大数据学会老年医学大数据专委会常委单位。诺道医学聚焦用药场景，依托先进的人工智能和信息化技术，联合领军医疗和科研机构，建立联合实验室网络，构建“药学大脑”，以新技术催生新模式，线上线下联动，形成不同用药场景下的解决方案。诺道医学有很强的科研实力，与合作医院合作已中标多项国家及省市级课题，包括十三五国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等。目前已获得树兰医疗战略投资。