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中国信通院李静雯等:数字疗法的应用现状研究

www.cechina.cn2022.09.15阅读 669

        引言
  虽然经济在高速发展,人们的生活水平也在不断提高,但居民生活方式不健康现象比较普遍,加上工业化、城镇化、人口老龄化进程加快,由此引发的疾病问题日益突出。心脑血管疾病、癌症、慢性呼吸系统疾病、糖尿病等慢性非传染性疾病导致的死亡人数占总死亡人数的比重不断提高。同时,由于社会压力大、生活节奏加快、环境污染等现状,各类精神疾病问题也层出不穷。
  这些慢性非传染性疾病和精神类疾病发病人群如此庞大,且治疗率低,导致各种并发症和严重疾病,严重威胁居民身体健康,同时也给医疗机构和国家医疗保健支出带来极大压力。这类疾病常无法通过药物实现彻底根治,往往需要早期或长期的干预治疗和自我管理。而数字疗法可以突破传统药物治疗的局限性,通过数字化手段以应用软件的方式呈现治疗和管理方案,以实现干预和治疗。应用软件可远程使用,简单、便捷、交互性好、可个性化定制,可有效提高相关疾病的治疗率。
  人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志。2016年,中共中央、国务院印发了《“健康中国2030”规划纲要》(以下简称《纲要》),指出“完善政产学研用协同创新体系,推动医药创新和转型升级”,鼓励各类新型医药产品研发。《纲要》同时指出“加强慢病防控、精准医学、智慧医疗等关键技术突破”。2021年,最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》也明确提出全面推进健康中国建设,“把保障人民健康放在优先发展的战略位置,坚持预防为主的方针,深入实施健康中国行动。”这些政策举措表明我国领导层面对国民健康的极大重视,通过对疾病的早期诊断和全民健康服务有效提升国民健康水平,这也为数字疗法等数字化医疗产业的发展奠定了坚实的政策基础。
  1  数字疗法的定义与分类
  1.1  数字疗法的定义
  数字疗法是提供通过循证验证的高质量软件程序驱动的干预方案,以预防、管理或治疗疾病[1]。在2018年美国生物技术大会上也明确数字疗法是被临床验证有效、通过FDA批准的软件干预措施,在随机临床试验中被证明能够安全有效地改善病人状况。
  分析其定义,顾名思义,数字疗法是一种软件,根据其产品开发情况可应用于智能手机端、PC端等,相比传统药械,数字疗法成本更低。这里还有一个重要概念,数字疗法属于循证医学,循证医学崛起于20世纪90年代,是遵循科学证据的医学,强调医生在临床,结合自己的临床经验,医疗条件及病人的情况与选择,制定合理的诊治方案[2]。同时,定义里还指出数字疗法是一种干预措施,其使用者是患者或患者家人,目标是通过该软件的使用对其健康状态或疾病的发展过程产生积极影响,可实现从药品处方,到全病程多手段干预。
  1.2  数字疗法的分类
  数字疗法的常用分类方式有如下两种。
  1.2.1  依据使用方式可以分为独立使用(独立起效)和配合使用(流程改善)
  独立使用即由软件独立发挥作用,实现对疾病的治疗干预,产生疾病改善的效果。神经、精神类疾病的改善治疗多以软件的方式直接干预。这类数字疗法产品独立使用独立起效,充分发挥了其作为数字软件的优势,无传统药物的毒副作用,使用简单。临床试验证明,特别是部分精神类疾病,传统的药物治疗效果不佳,而数字疗法可以取得显著的功效,避免了药物成瘾。
  配合使用即数字疗法联合药物、器械或其他治疗方式一起使用。数字疗法通过将医嘱和后续一系列操作固化成产品流程,其效果往往比单独使用药品或器械更有用。这类数字疗法产品在心血管、内分泌等慢病领域应用较多。以糖尿病为例,与传统糖尿病治疗手段相比,糖尿病数字疗法实现了对糖尿病人的动态管理和治疗,通过与血糖仪、胰岛素泵等药械联合使用,极大地提升了糖尿病患者的用药依从性和便利性。
  1.2.2  按照功能分类可分为预防类、管理类和治疗类3种
  预防类产品主要针对未发生但属于高危人群的使用者,通过提供检测功能和预防手段有效防止疾病的发生。例如阿尔兹海默症预防,治疗方法分为药特预防和干预预防,药物就是服用一些缓解小脑萎缩相关的保健品药物;干预预防的数字疗法产品是通过一些智力游戏,活跃大脑,延缓大脑衰老速度。
  管理类和治疗类产品主要针对疾病确诊患者,管理类产品可指导患者进行自我管理,以控制病情、降低并发症等。特别是在慢病领域,举例来说,与传统糖尿病治疗手段相比,糖尿病数字疗法是面向糖尿病患者的“日志式”应用,实现了对糖尿病人的动态管理和治疗[3]。在疾病确诊之后,治疗类产品则向患者提供数字化干预手段,治疗类产品需要更严格的监管,对产品的有效性和安全性进行验证。特别是在精神疾病领域,数字疗法产品常常独立使用,实现对疾病的治疗作用。
  2  数字疗法的应用
  数字疗法对精神类、神经系统、呼吸系统、内分泌、心血管、眼科、皮肤、消化系统等等方面的疾病都有应用。其中,慢性疾病和精神类疾病的干预、管理和治疗是数字疗法最主要的应用领域。
  2.1  数字疗法在慢性疾病治疗的应用
  当前,全球慢性非传染疾病发病人数快速上升。2018年,我国发布《健康管理蓝皮书》 显示,慢性病发病人数约3 亿人,我国城市和农村因慢性病死亡人数占总死亡人数的比例分别高达85.3%和79.5%[4]。对这一庞大的患病群体的持续治疗、监护非常重要。
  在慢病管理领域,数字疗法的作用原理通常包括基于患者个体化病情的药物使用建议、自动化的数据分析测量、基于大数据的治疗方案推荐等,此类数字疗法更偏重个性化的精准管理疾病,帮助患者提高疗效,降低治疗成本,更好地进行慢病管理。同时,这种数字治疗方法可帮助患者减少前往门诊和住院时间,持续的健康管理又可以提前进行干预、降低疾病复发率,并提供急诊就诊服务,整体上降低了医疗保健成本。
  例如,糖尿病治疗和管理是数字疗法最主要的应用领域,目前数字疗法知名公司Livongo、WellDoc、Wellthy Therapeutics等都有检测、管理和控制糖尿病的相关数字疗法产品。医院可使用该类数字疗法搭配家用血糖监测仪远程监测患者的血糖水平,同时它可以为糖尿病患者制定个性化的糖尿病控制方案。据报道,使用Livongo能够帮助患者改善一系列生理指标:糖化血红蛋白下降0.8%,血压下降10 mm/Hg,体重减轻7%,抑郁指数减轻55%。进而帮助每位参与者在糖尿病支出上节约1908 美元医疗费用[5]。这类数字疗法产品常常与药物配合使用,如Propeller Health公司旗下针对哮喘患者的Propeller产品可以安装在哮喘喷雾剂瓶口,并链接到手机上,从而智能监控患者的用药量。
  独立使用的数字疗法产品,如采用VR游戏辅助治疗阿尔茨海默病,通过VR游戏让老年人模拟在超市、餐厅、大楼等日常生活场景,完成购物、点餐等任务,根据完成任务的速度、准确性、行走路线等综合分析,进行阿尔茨海默病筛查。
  健康管理类数字疗法也在慢病治疗监控中起到积极作用。健康管理系统可生成诸如个人基础健康数据档案、个人生活健康评估、患者慢性病风险评估、个性化健康管理计划等个人健康状况信息,发现并监测影响健康的致病因素,提出营养干预和生活干预建议,制定患者随访计划。
  2.2  数字疗法在精神疾病治疗的应用
  精神类疾病也是数字疗法另一个大显身手的领域。目前,已有多款精神类数字疗法产品出现,涵盖包括精神分裂症、注意缺陷多动障碍、抑郁症、慢性失眠、梦魇障碍、自闭症等多种疾病。近年来,社会发展速度越来越快,人们的压力越来越大,患精神疾病的人也愈发增多。根据2020年中国精神卫生调查的数据,六大类精神障碍(心境障碍、焦虑障碍、酒精/药物使用障碍、精神分裂症及相关精神病性障碍、进食障碍、冲动控制障碍)的加权12个月患病率为9.3%,终生患病率为16.6%。直观来看,中国约有2 300 万的儿童患有注意力缺陷和多动症,自闭症患者超过1 000 万,抑郁症患者超过5 000 万,精神分裂症患者超过800 万,其他各类心理疾病在城乡的发病率逐渐走高。
  精神类疾病改善治疗的数字疗法产品多以软件的方式直接干预。举例来说,首款获得美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准用于治疗失眠的处方数字疗法是Pear Therapeutics公司的Somryst,该产品主要采用由算法驱动的失眠认知行为疗法来改善22岁及以上人群的失眠症状。英国Big Health公司的Sleepio也采用类似方法实现慢性失眠无药治疗。首款针对儿童多动症的数字疗法——Akili Interactive开发的EndeavorRx游戏在2020年6月15日获得了FDA的处方药批准认证,主要适用于患有注意力不集中,或混合型注意力缺陷多动障碍的8~12岁儿童。这款游戏能够提高这些儿童的注意力,改善多动症儿童的症状。Cognoa是FDA监管许可的首个用于自闭症筛查的II类诊断医疗设备的公司。Cognoa通过分析家长提供的儿童自然行为信息和视频,使用机器学习方法识别儿童的自闭症,准确率超过80%。Click Therapeutics和勃林格殷格翰(BI)合作研发的数字疗法产品——CT-155,可辅助治疗精神分裂症。
  在治疗药物成瘾方面,数字疗法产品主要通过教育、游戏、提醒和奖励4种方式对抗药物不依从性。创伤后应激障碍(Posttraumatic Stress Disorder,PTSD)患者是药物成瘾最大的群类之一,Palo Alto Health Sciences的 Freespira数字疗法临床试验数据显示,超过80%的PTSD患者在经过4周的数字疗法治疗后没有复发的迹象,超过88%的PTSD患者在接受数字疗法治疗后2个月,在PTSD评估中有明显好转。日本医疗初创企业CrueApp在2020年发售治疗尼古丁上瘾的智能手机APP。一般的戒烟门诊半年后的戒烟持续率(未复吸)被认为不到50%,而该APP的试验中则达到了64%,且无药物摄入,不易产生副作用,可用于儿童和孕妇,且研发成本不到以前药物的1/10。
  此外,心理健康网络平台类数字疗法也对精神疾病的诊疗起到重要作用,医生通过此类平台得到数据和资源的支持,可以更好地发现潜在心理疾病患者,使用心理健康资源引导患者进行精神疾病的治疗,让使用者能够与心理健康护理机构建立联系,实现远程交流和在线治疗。
  3  数字疗法的产业现状与发展建议
  3.1  数字疗法的产业现状
  3.1.1  政策监管
  美国在数字疗法领域一直处于领先地位,2017年FDA批准了首款处方数字疗法。2020年新冠肺炎疫情的暴发在一定程度上加速了医疗数字化的发展,FDA也针对数字疗法发布了紧急审批指南。2017—2021年,近30个数字疗法产品获得FDA等权威机构批准。此外,FDA也正在推广医疗器械独立软件预认证试点项目(Pre-Cert for Software Pilot Program),计划让通过资质认证的数字疗法厂商获得预认证,根据该类软件的特点,简化产品上市前审核流程,为新科技产品应用提供监管及审核支持。目前,全球多家监管机构都在制定相关政策准备将数字疗法纳入监管决策和报销体系中。法国开始将符合数字疗法定义的数字医疗器械列入医疗保险报销范围。德国近期颁布了以《电子医疗法案》为基础的《数字医疗照护法案》(Dig-ital Care Act/Digitale-Versorgung-Gesetz,DVG),该法案对数字疗法影响巨大。
  我国数字疗法还处于起步阶段,相关的政策研究、制订还在进行当中。当前,在我国并未给出数字疗法的相关定义,需要从国家和地方级的互联网技术、医疗信息化、智慧医疗、慢病管理和电子产品的相关政策中获取数字疗法的指导建议。
  3.1.2  产业规模与现状
  Research and Markets预测,2023年,全球数字健康市场规模将达2237 亿美元;Global Market Insights预测,2024年,全球数字健康市场规模将达3790 亿美元;Transparency Market Research预测,2025年,全球数字健康市场规模将达5366 亿美元。针对数字疗法领域,麦肯锡2020年的一份研究报告指出,数字疗法市场的投资金额,在过去近十年中都以年均40%以上的速度持续增长,2016—2020年全球数字疗法融资金额共达118.37 亿美元,呈快速增长趋势,并且继续保持高速增长[6]。
  数字疗法的主要企业以美国居多,知名公司包括针对精神类疾病诊疗的Pear Therapeutics、Akili Interactive、Orexo、NightWARE等,针对糖尿病等慢病诊疗的Livongo、WellDoc等。此外,知名药企也纷纷布局数字疗法,试图寻找新的增长点。赛诺菲风险投资领投的数字化处方治疗解决方案初创企业Click Therapeutics完成1 700 万美元融资[7]。诺华公司旗下山德士(Sandoz)公司同Pear Therapeutics公司达成合作计划[8]。Akili Interactive Labs也完成了5 500 万美元C轮融资,默克公司的风投基金是投资方之一。日本制药公司大冢制药斥资3 亿美元获得Click Therapeutics Inc.商业授权,为重度抑郁症患者开发数字疗法。2021年8月11日,精准数字医疗公司Mahana Therapeutics完成了6100 万美元(约合3.95 亿元人民币)的B轮融资[9]。
  数字疗法在中国仍然是一片蓝海,创业公司整体数量不多,且大多处在发展初期。目前,除了获得首个NMPA认证的术康APP,包括六六脑、望里科技等创业企业也在快速发展,而传统互联网医疗公司,例如零氪科技、妙健康等也开始进行相关产品的研发。由于我国慢病患者和精神类疾病患者数量庞大,疾病防治工作面临着巨大挑战,鲜有针对患者的生活行为干预建议,因此数字疗法有广阔的应用前景,已受到投资界的青睐,预计在未来3~5年将呈现爆发式增长。
  3.2  数字疗法的产业发展建议
  3.2.1  政策环境
  从监管的角度,政策法规是数字疗法成功应用的先决条件,数字疗法作为一种“数字药”必须严格监管,同时数字疗法的发展速度也会受到国家审批政策的影响。因此,应加快数字疗法审批、应用等相关政策法规的出台,加快产品功能性能、安全性、检验等相关标准的制定。积极探索支付模式,研究制定相关政策将经过审批的数字疗法产品纳入医疗保险范畴,同时鼓励商业保险的发展,为数字疗法产品提供一定的政策支持,扩大其使用规模。同时,加强对数字疗法产品的监管,制定规范和应用指南,规范行业秩序,促进行业发展。
  3.2.2  社会环境
  当前数字疗法仍属于小众领域,近年来,大型三甲医院对数字疗法有一定了解,但社区及基层医疗机构仍对数字疗法接触较少。和传统的治疗方式相比,不仅是患者对其知之甚少,医生的接受度也相对较低,对其疗效也存在疑虑,未来仍需不断努力提升数字疗法的社会认可度,包括加大宣传力度、探索支付模式、鼓励分级诊疗中采用数字疗法等措施。
  3.2.3  技术环境
  移动互联网的发展,为数字疗法提供了有力的技术支持。传统药物研发成功上市后,药物本身的分子结构、化学结构以及药代动力学特性都是不变的,然而数字疗法却可以不断升级,提高疗效,为患者提供个性化的干预方案。在技术上,应重视软件产品的设计,加大临床试验,不断提升产品的可用性和可靠性。加强产学研医通力合作,将数字疗法技术相关的研究机构、医疗机构、技术企业、投资机构等各方力量集结起来,共同促进科技成果转化,充分发挥各方优势,积极探索产业模式,共同推动数字疗法产业的健康发展。同时,数字疗法希望取得长足的发展离不开专业人才的努力,需要加大这一领域的复合型人才培养,为长久发展提供有力支撑。
  4  结束语
  数字疗法作为医药行业生态圈的新增量,面临着机遇与挑战共存的局面,具备广阔的研究和应用前景。未来数字疗法将成为药械中非常重要的角色,应从技术推进、产品研发、人才培养、标准创建、政策牵引等层面全面推动数字疗法产业的发展。