医工结合 | 人工智能推动医院药学服务转型_

作者：卢苗苗刘岸

审核：艾超北京清华长庚医院药学部副主任

导读

清华大学精准医学研究院作为清华大学临床医学与理工等学科的交叉融合创新平台，致力于拓展医工结合的深度和宽度，打造医研企无缝衔接的科研新体系，多学科互融共通的新范式。本系列文章旨在探访清华大学临床医学院与精准医学研究院诸多医工结合平台，传播医工结合领域领先成果。

清华大学临床医学院精准药学实验室（以下简称“本实验室”）成立于2021年，充分发挥药学专业特点，通过搭建精准药学产学研平台，创建精准药学服务体系、精准药事管理体系，引领国内外医院药学发展，打造清华药学品牌，保障患者用药安全、提升医疗质量，降低患者药费负担，做到真正的以患者为中心，为智慧药学建设提供科学化、精益化的评估、改善和优化设计平台。本实验室由北京清华长庚医院药学部副主任艾超、清华大学电子系副教授马骋共同担任实验室主任。医工双PI领导下的精准药学实验在医工结合领域有了怎样的进展？

药学领域的精准具体如何理解？

2017年《北京市医药分开综合改革实施方案》全面实施，取消药品加成和挂号费、诊疗费，设立医事服务费；实施药品阳光采购，降低药品采购价格。2018年，国家卫健委发布的《关于加快药学服务高质量发展的意见》中提出推进分级诊疗建设，构建上下贯通的药学服务体系，积极推进“互联网+药学服务”健康发展等。2022年发布了《关于进一步加强用药安全管理提升合理用药水平的通知》、《关于印发深化医药卫生体制改革2022年重点工作任务的通知》，系列相关法规文件的出台与实施，对药学体系的改革提出了诸多要求。从“以药品为中心”到“以患者为中心”的转变，药学服务模式的转型，也有了清晰的角色定位。

药师精准化用药监护是促进其合理用药、保障用药安全行之有效的措施，也顺应了国家医药改革的要求，是药师在医疗团队中所应承担的职责。精准用药是源自我国精准医疗新战略之上的全新理念。人体个体差异大，肝功能、肾功能、心脏功能等各项重要人体指征程度不同，往往会导致不同的人对同一种药物有不同的结果，这一现象就会导致药物的治疗效果、用药风险的个体化差异。

北京清华长庚医院药学部副主任艾超提到，在医院里，药师的工作不是简单的发放药物，更要对患者用药情况进行监测，指导用药，帮助患者更好地康复。而医院的药学部门则承担着全院药品供应、药事管理、药学服务、学科建设及药学科研等工作。

随着我国老龄化进程的加剧，相关慢性疾病的发病率逐渐上升，居家环境下的慢病管理成为一种趋势，其中涉及的合理用药问题显得愈发重要；同时，在肿瘤高发的当代，疼痛管理越来越受到重视，癌痛患者及安宁缓和疗护患者的居家需求也越来越突显。如何形成院内院外的合理用药、合理管药，并满足特定患者的用药需求，成为医药从业者面临的主要问题。

为此，本实验室主要从精准药物治疗和精准药学监护两个角度，围绕院内院外两种环境开展药学领域的“精准”工作。

精准药物治疗——通过现代化理论及技术对特定患者、特定疾病进行准确诊断，在合适的时间给予合适的药物、使用合理剂量以实现临床个体化药物治疗。

精准药学监护——面向临床中对于精准药学的需求，基于患者全方位个体化信息的精准监护；基于基因型、肝肾功、年龄、疾病、共用药物等各种因素，实施用药管理。

实验室目前开展哪些研究？有什么成果？

实验室依托清华大学临床医学院，以北京清华长庚医院为临床试验基地，在与清华大学电子系的合作下，目前开展和拟开展的项目有：AI临床药师精准用药监护系统（AI PharmCare）、慢病药物治疗全闭环管理系统及终端、人工智能居家镇痛药物管理系统、智能送药机器人、麻精药品智能领用识别、药物智能核对系统。

AI临床药师精准用药监护系统（AI PharmCare）项目，旨在智能化识别和提取医嘱用药信息、实验室检查、影像学报告、病历、护理记录等资料，建立基于指南和点评规则的用药知识库，对住院患者提供24小时药学监护，及时对临床常见异常用药进行预警，提高临床药师工作效率，进而增加药师监护患者的数量和服务质量。

慢病药物治疗全闭环管理系统项目是基于患者临床及药物慢病管理治疗需求，拟通过研发智能化用药终端设备，精准管理患者居家用药情况，为慢病患者提供围绕诊疗全周期的用药指导，建立基于患者用药数据的慢病用药管理平台，进行慢病患者全周期合理用药信息分析评估，实现患者精准用药全闭环管理，同时辅助医师诊断，提高诊疗精准度。

人工智能居家镇痛药物管理系统项目是基于满足终末期癌症患者居家镇痛需求，拟通过研发一款精准化人工智能居家镇痛药物管理系统，在加强麻醉药物管理，防止药物非法外流、用药安全基础上，增加数据精准化调控、用药监护等功能，最大限度满足患者居家镇痛需求。同时体现安宁疗护与医学人文理念，有利于降低患者住院日，减少住院费用，增加床位周转率，推进医院-社区-居家医联体就医模式的进程。

智能送药机器人项目拟通过智能送药机器人，搭载精准导航传感系统，不同载重和存储条件模块、智能识别、药品智能核验、自动消毒等，节约人力，实现药品自动配送，全程可追溯管理；辅以用药提醒及用药指导服务，医护人员提示等功能，在实现全流程无接触配送的基础上，多维度保障患者用药安全性。

科研过程中医工双方如何分工与配合？

精准药学作为跨学科的医工结合领域，在具体科研过程中，需要医工双方的紧密配合。

以AI临床药师系统为例，本项目由北京清华长庚医院药学部与清华大学电子系研发团队合作。医方基于国内外临床指南、专家共识等知识构建药学知识图谱，提供患者多维度全方位合理性用药评价数据及逻辑，工方利用医学自然语言理解技术、全病历数据解析技术、药学知识图谱推理技术、临床AI决策学习技术等技术与临床医学/药学知识体系相结合，双方合作，建立国内首套人工智能的全闭环用药监护系统，实现面向临床全息病历数据（病程、医嘱、检查检验、护理等）的AI语义解析、基于药学监护知识图谱的AI推理决策等技术的突破，以及人机协同赋能模式在临床精准用药上的应用实践能力，促进住院患者用药监护的工作从“人工”向“人工智能”监护的转型，从“群体”向“个体”的转型，最大限度规避用药风险，对住院患者进行全流程用药合理性、安全性监护，最大限度规避用药风险，保障用药安全，提高临床药师工作效率，进而缓解临床药师紧缺人才的短缺问题，提高整体的医疗服务质量。同时，该信息系统可以在国内各地区推广，促进我国医院药学的智慧化。

该信息系统的拟研发患者用药监护系统、合理用药评价系统、用药风险预测系统、医学图像识别系统、问药师系统、临床药师带教系统等几个子系统，旨在解决临床药师现状问题：1.临床药师纯人工，点评效率低；平均每份病历10-20 min；2.点评规则评分表各评分项不易获取，临床药师点评主观差异大；3.临床预防用药合理率低。

目前已完成患者用药监护系统的开发，进入测试阶段，正在推进合理用药模块的开发。