人工智能系统在分化型甲状腺癌术后患者中的应用与评价*

计 成，饶惠珍，朱巧玲，李友佳，葛卫红**

1 南京大学医学院附属鼓楼医院 药学部，南京 210008;2 中国药科大学南京鼓楼医院，南京 210008;3 西安交通大学第二附属医院 药学部，陕西西安710004

甲状腺癌发病率逐年上升，是最常见的头颈部恶性肿瘤。分化型甲状腺癌（differentiated thyroid cancer，DTC）发病率占甲状腺癌的94%～95%，其主要治疗方式包括全甲状腺切除术和/或颈淋巴结清扫术、术后放射性碘消融治疗及促甲状腺激素（TSH）抑制治疗[1]。DTC 术后维持用药20 年生存期可达97%，30 年生存期达95%。但由于未能接受规范的术后管理及依从性较差等原因，部分患者仍有复发风险，而缺乏合理用药的专业化指导是引起DTC 患者用药依从性差、疾病控制率低等的重要因素。目前并没有找到一个可靠而稳定的预测因子来计算左旋甲状腺素（L-T4）的剂量[1]。如若能通过人工智能化技术研究甲状腺癌术后患者的达标情况，探究L-T4 替代剂量与相关因素的把控，推导出准确度较高的L-T4 替代剂量预测方程，不仅可方便临床给药，且重要的是保证患者在尽可能短的时间内达标，从而减小复发风险，提高医疗精准度，最终使患者受益。本研究拟基于智能化机器人展开深入的设计和探索，为提升DTC 患者术后左甲状腺素的给药方案、促进相应健康教育的开展、改善患者就诊体验，最终为提高DTC 知晓率、治疗率、控制率和减少治疗费用提供有效、关键的设计指导和策略参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019 年1 月至2020 年1 月本院甲状腺乳腺外科行甲状腺切除术的患者，经术后病理证实为分化型甲状腺癌。排除年龄小于18 周岁，术后一年内妊娠及合并严重心、肾功能不全的患者。由经过培训的临床药师按实验方案采用统一的指导语向符合条件的患者介绍本研究的目的和意义，在患者知情同意的情况下填写“管理计划告知书”。如实记录患者信息，并输入人工智能管理系统。该系统对患者按录入顺序编号，患者出院后根据编号随机分为干预组与对照组，随访1 年。

1.2 DIC 术后管理人工智能系统的建立

根据临床药师工作特点及甲状腺癌术后管理，设计人工智能管理系统，主要含“档案建立与随访”和“多功能服务”两大模块。

“档案建立与随访”中包括①初诊信息：用于记录患者术前的基础信息，内容有基本信息、既往病史、检查数据、治疗方案及个体化随访方案；②复诊信息模块：用于记录患者参加随访、复诊过程中检查数据的变化，治疗方案的调整，以及评估左甲状腺素抑制治疗的达标情况；③评估系统模块：用于患者在治疗的各个阶段疾病复发风险、抑制治疗危险度的评估；④随访系统模块：提取患者的联系方式，根据临床药师制定的随访周期，在患者需要随访时自动跳出提示语，及时提醒对其随访；⑤数据管理模块：帮助临床药师对患者治疗的相关数据进行整合，定期绘制该患者的甲状腺功能变化曲线，以及监测L-T4 治疗剂量的变化；⑥检索统计模块：该系统导出患者的诊疗及每次随访信息，用于科学研究，同时便于临床药师对患者治疗方案做出有效性、合理性、安全性评价等。

“多功能服务”模块中包括①知识教育：有独立的饮食、运动、药物教育，除此之外，还有专门的新手专供、左甲状腺素钠教育专区、妈妈专区，以及热门推荐、患友故事、漫画趣味板块。该板块有视频、文字等服务，加强疾病知识教育。②趣味测评：设游戏板块，可通过小游戏评估患者疾病掌握情况，让其基本了解疾病程度，同时机器人获知患者病情，予其科学合理的饮食、运动等的指导。③交流面对面：可让患者选择AI 以病友、医生、护士、药师、营养师、运动师、心理咨询家或亲友角色进行交流，形似iphone的“Siri”功能。患者可与AI“小白”交流，寄托情感。主要包括初诊信息、复诊信息、评估系统、随访系统、数据管理、检索统计等6 大部分（见图1）。

图1 人工智能管理系统主要模块

1.3 研究方法

成立有药师负责管理的DTC 管理小组与人工智能系统联动的DTC 术后管理团队，由鼓楼医院临床药师负责新管理团队的分工及培训，制作SOP，药师对所有纳入研究的患者进行基线评估，并根据随机数表法分为干预组和对照组。根据前期研究的DTC 术后患者L-T4 替代的个体化给药方程：纳入患者年龄、体重和BMI；根据方程L-T4（μg·kg-1）=2.971-0.033×BMI-0.005×年龄，制作相应程序，对患者制定个体化的药物治疗以及健康照护的方案执行药物治疗计划，对患者有针对性进行药物使用、注意事项、剂量调整等用药教育。研究方法的流程见图2。

图2 研究方法流程图

干预组：由经过培训的新管理团队对患者进行DTC 术后自我管理指导及个体化左甲状腺素钠剂量设定和调整、使用技术评估、注意事项等用药指导，并对患者进行个体化饮食指导；机器人利用人工智能系统动态监护DTC 术后患者的控制水平，及时指示临床药师对干预组的DTC 术后患者进行电话随访，告知其DTC 术后控制指标并提醒患者按时随访。

对照组：除不接受智能化机器人帮助以外，其余运作同干预组。

两组均根据患者的甲状腺功能指标对患者进行DTC 术后控制评估，从而制定随访周期。DTC 术后控制差、中等、良好、优秀的患者随访时间分别为4、8、12、24 周，并与患者确定下次随访日期，及时记录在慢性病管理系统中。对拒绝随访的患者，记录失访原因，定期小结汇总，完善DTC 术后规范化综合诊疗模式。

1.4 观察指标

①达标情况：患者入组后，记录其每次诊疗结果，根据DTC 诊治指南，TSH 抑制治疗初治期（术后1 年内）控制目标为：促甲状腺激素（TSH）＜0.1 mIU·L-1，游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）在正常范围。患者术后甲状腺功能复查数据达到TSH 抑制治疗目标，并且维持3 个月以上即可认定患者达标（TSH 正常范围0.27～4.2 mIU·L-1，FT3 正常范围3.1～6.8 pmol·L-1，FT4 正常范围12～22 pmol·L-1）。

②达标时间：患者达标后，根据其出院日期及达标日期计算达标时间，即患者出院第1 天起至甲状腺功能第1 次达到TSH 抑制治疗目标值。

③药物不良反应：用药期间患者有持续震颤、焦虑、失眠、畏热、大汗、心悸等高代谢症状，药物减量后可好转，同时排除其他因素引起，即为出现药物不良反应。

④用药依从性：患者用药依从性评价采用“Morisky 评价量表”，评估其用药依从性。总分8 分，患者依从性≥6 分则为依从性较好；否则为依从性较差[2]。

⑤淋巴结转移等：记录患者随访期间是否发生淋巴结转移；复查情况，记录患者随访期间是否定期复查甲状腺B 超。

1.5 统计分析

采用SPSS 23.0 软件进行统计分析，两组达标时间比较采用独立样本t 检验，达标情况、依从性及药物不良反应比较采用卡方检验。P＜0.05 为差异有统计意义。

2 结果

2.1 两组基线情况比较

入组患者139 人，干预组72 人（男17 人，女55人）；对照组67 人（男17 人，女50 人）。两组平均年龄分别为45.39 岁（21～72 岁）、47.40 岁（26～71 岁）。平均身高分别为162.97 cm、163.57 cm；平均体重分别为64.68 kg、65.67 kg。干预组BMI 为（24.26±3.64）kg·m-2，对照组BMI 为（24.47±3.95）kg·m-2，P=0.742，两组患者基线情况无显著差异。

2.2 两组随访1 年后甲状腺功能达标情况比较

见表1。

表1 两组随访1 年后甲状腺功能达标比较

2.3 两组甲状腺功能达标时间比较

见表2。

表2 两组甲状腺功能达标时间比较

2.4 两组用药依从性比较

见表3。

表3 两组用药依从性比较

2.5 两组发生不良反应及淋巴结转移情况比较

见表4、表5。

表4 两组发生不良反应比较

表5 两组淋巴结转移情况比较

2.6 两组B 超复查情况比较 见表6。

表6 两组B 超复查情况比较

3 讨论

3.1 人工智能系统对DTC 患者术后健康管理的作用

由于DTC 病程进展缓慢，其中在术后管理方面的差距尤为明显，术后规范化的治疗与随访是降低患者复发率和提高存活率的关键[3]，也是DTC 患者诊治中的重要组成部分。临床药师建立人工智能对DTC 术后患者进行长期管理，监测甲状腺功能替代及抑制治疗情况、监测复查及转移等情况，及时监测L-T4 替代不足或过量。临床药师利用信息管理技术参与患者健康管理在国内外已逐渐开展并取得了显著的成效[4，5]。内分泌科的临床药师从患者健康管理角度出发，基于DTC 术后管理的特点，开发了一款适用于临床药师的人工智能管理系统，对患者进行风险评估、健康教育、制定个体化随访方案并及时提醒对患者随访。本研究表明，建立科学化、规范化的DTC 术后健康管理体系，指导患者术后的治疗及随访，可对术后甲状腺功能进行评估，及时调整左甲状腺素剂量，对复发风险高的患者进行密切监测，及时发现复发病灶，及时干预。

3.2 人工智能系统对DTC 患者术后健康管理的影响

临床药师使用人工智能管理系统对比仅进行常规药学服务（不接受智能化机器人帮助以外，其他和干预组相同）对DTC 患者术后管理水平的影响，由研究发现：①干预组的72 位患者经随访一年后，64 位达标，8 位未达标；而对照组67 位患者仅49 位达标，18 位仍未达标，干预组达标比例明显高于对照组，P＜0.05，有显著的统计学意义，这表明规范的管理体系有助于提高患者的甲状腺功能达标率。②干预组平均达标时间93.86 天，而对照组为129.98 天，干预组的达标时间显著缩短，这表明临床药师使用人工智能管理系统能够大大缩短患者的甲状腺功能达标的时间。个体化的随访方案可以及时监测患者的甲状腺功能变化，适时调整剂量，避免了L-T4 替代不足或过量，进而缩短了患者达标时间。③在干预组中22 位患者出现了药物不良反应，发生率为30.56%；在对照组中，21 位患者出现了药物不良反应，发生率为31.34%，两组不良反应发生率差异无统计学意义。L-T4 抑制治疗使患者处于亚临床甲状腺功能亢进状态，是药物不良反应发生的主要原因，亚临床甲亢状态不仅会导致震颤、焦虑、失眠、畏热、心悸等高代谢症状，还会导致绝经后妇女骨质疏松、心律异常等[6]。④在依从性评价中，干预组有9 位患者依从性不好，占12.50%；对照组有18 位患者依从性不好，占26.87%，干预组的依从性明显好于对照组。患者依从性的提高有利于医务人员精确的控制甲状腺激素抑制治疗的程度，及时做出正确的剂量调整，最终使患者受益。患者依从性越高，临床治疗效果越好。⑤淋巴结转移情况评价：干预组7 位患者出现了淋巴结转移，对照组58位患者出现了淋巴结转移，干预组未转移患者比例明显高于对照组。这表明接受临床药师使用的人工智能管理系统给予个体化治疗，并及时随访能够显著的降低淋巴结转移率。⑥复查B 超情况评价：干预组中6 位患者未复查B 超，对照组中5 位患者未复查B 超，两组B 超复查情况差异无统计学意义。

3.3 临床药师使用人工智能系统是DTC 患者术后健康管理的有效方式

本研究表明，临床药师发挥专业优势，同时使用人工智能管理系统对DTC 术后患者进行管理，不仅提高了甲状腺功能的达标率，还大大缩短了该项的达标时间，改善了患者的依从性，明显降低了淋巴结转移率。

临床药师参与DTC 术后管理的方式有：①入院时将患者基本信息录入人工智能管理系统中，并进行入院教育，内容包括：摄入均衡营养的膳食；养成健康的生活习惯，将有益的体育运动融入到日常生活中；正确认识分化型甲状腺癌，减少心理负担，选择合适的治疗方案。②住院期间为患者提供药学咨询，及时解决患者及家属在药物治疗方面的问题；定期集中讲解DTC 术后的用药知识、药物不良反应及处理措施等，指导患者家属妥善照顾患者。③药师对患者进行药学教育，并制定随访计划，教育患者术后定期随访、按时服药。④临床药师根据人工智能系统提示，定期对患者进行随访，监测其甲状腺功能抑制情况、药物不良反应发生情况及用药依从性、淋巴结转移情况等，并提醒患者定期门诊复诊；患者门诊复查后，临床药师将本次复查结果录入人工智能管理系统，根据控制情况进行个体化指导。

目前，临床药师参与DTC 患者术后管理尚无确切而完善的体系，DTC 患者的术后管理对于预防复发、监测患者控制情况尤为重要；随着临床药学和信息技术的不断发展，临床药师结合自主研发的人工智能系统来管理DTC 术后患者，为临床提供了一种新的管理模式。但由于随访时间较短，样本量较小，本研究还存在论证上的某些偏颇。故进一步完善临床药师参与DTC 术后管理流程尤为必要，以期今后推广应用到其他疾病的术后管理上。