1928年9月，在兩周的假期之后，亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）發(fā)現(xiàn)倫敦圣瑪麗醫(yī)院（St Mary's Hospital）實驗室的葡萄球菌培養(yǎng)板上長出了霉菌，并就此發(fā)現(xiàn)了青霉素的療效。弗萊明停止研究青霉素之后，其他人仍在繼續(xù)相關的研究。直到最初發(fā)現(xiàn)青霉素療效的14年后，青霉素才在1942年美國波士頓椰子林大火中燒傷的受害者身上展現(xiàn)出自己的價值。

如今，在弗萊明首次發(fā)現(xiàn)青霉素的90多年之后，一款新發(fā)現(xiàn)的藥物在被批準進入市場之前的平均時間長達9年，研究路徑涉及科學家，研究人員，制藥公司，患者，醫(yī)生，診所和監(jiān)管機構(gòu)等，平均成本高達26億美元。得益于新數(shù)據(jù)源的引入，包括以患者為中心的數(shù)據(jù)采集和可穿戴設備或便攜式臨床設備等簡化數(shù)據(jù)獲取的新技術(shù)的出現(xiàn)，這片廣闊的醫(yī)療市場正在悄然發(fā)生變化。

埃森哲研究了當前的臨床試驗環(huán)境，并與醫(yī)療保健專家和一些國際制藥客戶討論了他們的發(fā)現(xiàn)。他們主要從患者和臨床醫(yī)生在臨床試驗中的體驗、臨床數(shù)據(jù)收集和管理和最前列的技術(shù)手段三個角度對臨床試驗的當前狀態(tài)進行了研究。并提出了未來臨床試驗發(fā)展中將出現(xiàn)的三次浪潮：

近期發(fā)展：利用新技術(shù)將患者、患者數(shù)據(jù)和臨床試驗機構(gòu)以更緊密的方式連接起來；

中期發(fā)展：更多數(shù)字化手段進入臨床試驗中，以加速患者納排、提高患者的依從性、減少數(shù)據(jù)的周轉(zhuǎn)過程；

未來發(fā)展：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準帶來全新的個性化診療體驗，并有機會利用數(shù)據(jù)研究改變原有的臨床試驗方式。

近期發(fā)展：變革的開始

埃森哲的研究表明，由于不斷提高的技術(shù)水平，實時臨床數(shù)據(jù)的獲取和新的使用案例，在下一波浪潮中臨床試驗的效率和有效性將大大提高。

這同時也將提高行業(yè)的創(chuàng)新能力，埃森哲已經(jīng)確定了臨床試驗近期發(fā)展的四個主要思想：沉浸式治療、持續(xù)采集的患者數(shù)據(jù)、更靈活的臨床試驗計劃和更緊密關聯(lián)的支持系統(tǒng)。

1.沉浸式治療

沉浸式技術(shù)已被作為一種有效的治療手段用于疼痛管理。VR技術(shù)通過虛擬現(xiàn)實平臺來治療慢性疼痛、急性疼痛和焦慮癥狀。

埃森哲預計擴展實境（XR）技術(shù)將以這種方式在臨床試驗中盛行。它還可以提高依從性并幫助獲得更好的總體效果。2017年Cedars-Sinai的一項研究表明，VR治療可使住院患者的疼痛評分降低24％。

XR技術(shù)還是用于患者護理的有效工具。它可以幫助教育患者了解自己的治療計劃，解釋疾病對人體解剖結(jié)構(gòu)的影響，或解使即將發(fā)生的診療過程。

隨著XR技術(shù)成本的不斷降低，以及它們在人們?nèi)粘Ｉ钪校ɡ缭谟螒蚧蚬ぷ髋嘤栔校┑氖褂迷黾?，埃森哲預計XR技術(shù)將在整個醫(yī)療領域產(chǎn)生更大的影響。此外，高盛也曾預測過，到2025年在醫(yī)療領域使用AR / VR的收入將達到51億美元。

患者的依從性和保留率是個有趣的新方向。Annex臨床首席數(shù)據(jù)科學家Moe Alsumidaie稱，患者的不依從是臨床試驗中的一個重要問題。有40％的患者在150天后不依從實驗性醫(yī)療產(chǎn)品的要求。如果XR技術(shù)可以在這一領域產(chǎn)生影響，則其落地效率將大大增加。

2.持續(xù)采集的患者數(shù)據(jù)

人們現(xiàn)在在日常生活中使用可穿戴技術(shù)來跟蹤運動，心率，睡眠情況等。在醫(yī)學界，現(xiàn)在可以比以往任何時候都更容易，更即時和更“干凈”地收集個人的健康數(shù)據(jù)。

服裝，電話和家用設備中的內(nèi)置傳感器可以每天24小時毫不費力地持續(xù)收集患者的數(shù)據(jù)。

小型，無線，自供電的無源傳感器可以放置在人體的特定部位，使用戶以更舒適的方式“佩戴”，以提高捕獲數(shù)據(jù)的質(zhì)量。例如，臨時的數(shù)字紋身類似于新一代的皮膚補丁，其功能包括ECG監(jiān)控，跌倒檢測甚至藥物釋放。

這種方法可以通過捕獲患者的暴露組，從而提供實時、整體視角的患者健康狀況。暴露組是一個個體在一段時間內(nèi)所有外部環(huán)境情況的集合，還包括這些外部環(huán)境情況與健康之間的關系。暴露組可以更準確地顯示患者環(huán)境對其治療的潛在影響。

在更廣泛的患者群體中，暴露組幫助企業(yè)更深入的了解治療反應差異。例如，具有相似病史的患者可能由于其所在城市的空氣污染水平不同而對治療產(chǎn)生不同的反應。有關花粉計數(shù)和其他空氣微粒傳感器的最新本地數(shù)據(jù)可以為臨床醫(yī)生提供更詳細的信息，并查明患者反應中意料之外的差異的原因。

數(shù)據(jù)透明度和所有權(quán)

標準的可穿戴設備市場正在蓬勃發(fā)展，這意味著獲取和監(jiān)控患者與健康相關的數(shù)據(jù)變得越來越容易。在2019年3月，蘋果宣布了一個新的心電圖應用程序，該應用程序允許用戶使用其FDA批準的Apple Watch Series 4產(chǎn)品監(jiān)視他們的心臟是否心率不規(guī)則。

隨著醫(yī)療電子健康記錄（EHR）集成的改善和開放患者直接訪問，每個人將能夠隨時訪問他們的個人記錄，并對其具有真正的“所有權(quán)”。這是醫(yī)療保健市場對希望通過共享其數(shù)據(jù)進行支付的患者開放的第一步。

醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)處理一直是個敏感話題。企業(yè)對患者數(shù)據(jù)透明性的需求不僅包括他們的數(shù)據(jù)的即時取用，還包括患者對所數(shù)據(jù)的全方位開放。

由此引發(fā)的一個重要問題是，使用患者數(shù)據(jù)的公司是否負責確保對每個人的數(shù)據(jù)都進行了充分的檢測？以及他們在檢測后是否有責任以合適的方式將所有結(jié)果傳達給患者，即使這與該數(shù)據(jù)的原始使用方式毫無關系？

想象一下，一家公司在獲得了完全同意的情況下使用個人的遺傳數(shù)據(jù)來測試新產(chǎn)品。但是在那些測試中，它識別出了可能表明患者正在發(fā)生亨廷頓舞蹈癥跡象的標記。公司是否有義務告知個人？個人是否首先想知道？如果測試結(jié)果是假陽性怎么辦？

3.更靈活的臨床試驗計劃

前衛(wèi)的臨床試驗會遵循預設的自適應試驗設計方法，并隨著試驗的進展而調(diào)整，以迭代的方式進行流程和操作方式更新。這些更新可能包括樣本更新（可能招募其他患者以確保不喪失統(tǒng)計學意義）、重新分配患者（調(diào)整分配方法，以便為患者分配更好的治療方法）以及將新的治療方案添加到試驗中。

這些自適應試驗已被公認具有提高試驗成功率并顯著減少時間和資源成本的潛力。目前，適應性試驗僅應用于一小部分研究。最近，少量有關其設計和實施的指導開始出現(xiàn)。在BMJ的2018年文章中，作者概述了為此類試驗設計操作規(guī)程的最佳實踐，并且對這種方法表示了支持。

此外，電子捕獲的數(shù)據(jù)可以提供更快的分析速度，從而可以及時進行這些更新迭代。使用合成控制臂尤其有利于降低弱勢群體（例如老年或兒科人群）的試驗風險。

靈活的試驗設計將通過加快“通過/不通過”的決策過程，允許更多相關的分析時間點來減少總體臨床試驗周期。此外，它還將使患者的副作用降至最低。研究表明，由于擔心副作用，患者中有29％會在同意參與試驗后退組。靈活的試驗設計將有助于減輕這種情況并改善患者保留率。

4.更緊密關聯(lián)的支持系統(tǒng)

很多相關人士都表示，參加臨床試驗可能會給患者帶來一種孤立的體驗。

應該適當?shù)厥够颊弑舜酥g以及與研究人員之間建立聯(lián)系，在整個試驗過程中進行更有意義的交流。這將在提高整個試驗過程中的信任度和透明度，從而改善患者的參與度和保留率。

社交媒體平臺的普遍使用，為制藥公司提供了支持此類連接的可能性。

盡管目前行業(yè)內(nèi)不允許這樣做（從道德上說，制藥公司不能直接聯(lián)系臨床試驗患者），社交媒體呈現(xiàn)的可能性仍然吸引了參與這項研究的人們，并且制藥公司開始逐漸轉(zhuǎn)向以患者為中心的研究方式。

隨著試驗的進行，患者需要、要求并獲取到更多的試驗相關信息。藥品和患者之間的保密需求顯然是一項挑戰(zhàn)。

中期發(fā)展：讓數(shù)字化進入現(xiàn)實

埃森哲的研究表明，在不久的將來，完全數(shù)字化的試驗可能會成為標準。

在這一浪潮中，醫(yī)生，患者及其家屬將被引導到合適的可用試驗中，進行資格檢查，并使用智能數(shù)字代理對情況進行充分了解并入組。這主要是出于對數(shù)據(jù)的高標準要求以及對安全性和所有權(quán)的考慮，分散的數(shù)據(jù)存儲庫將用于管理數(shù)據(jù)，這將改善臨床數(shù)據(jù)的整體管理。在這種情況下，患者將擁有自己的數(shù)據(jù)，并可能將其提供給研究人員和診所以進一步推進研究議程。

埃森哲整理的中期發(fā)展思考主要集中在患者體驗以及大量數(shù)據(jù)的快速涌入上，主要集中在智能患者納排、數(shù)據(jù)信任度、實時的數(shù)據(jù)管理和家庭試驗四個方面。

5.智能患者納排

在讓患者加入試驗之前，他們必須先接觸到這項試驗。臨床試驗的86％會由于招募問題而延遲試驗計劃。

為了從試驗開始時就精準募集患者，埃森哲預測醫(yī)生，患者及其家人將可以使用智能數(shù)字代理，根據(jù)患者數(shù)據(jù)將患者引導到現(xiàn)有的適當試驗中。然后，代理將檢查患者是否符合相關的試驗條件，并提供補充信息。征得患者的知情同意后，代理即可完成入組流程。

為此，所有各方（例如試驗發(fā)起人，藥企，臨床研究組織和醫(yī)院）都需要使用無紙化管理系統(tǒng)。這些電子系統(tǒng)可以幫助準確收集試驗信息，包括試驗納排標準以及收集患者的EHR數(shù)據(jù)。為了使這種系統(tǒng)適用于所有已知的臨床試驗，必須將所有收集到的數(shù)據(jù)以一致，標準化，統(tǒng)一的形式表示。

人工智能和機器學習將為智能數(shù)字代理提供新的技術(shù)手段。這些技術(shù)的成熟將有能力訓練數(shù)字代理執(zhí)行復雜的認知任務，例如根據(jù)各種臨床試驗的要求和每個患者的個人健康狀況來確定患者是否有資格進行試驗。

通過促進快速，有效的患者發(fā)現(xiàn)和注冊，這些數(shù)字代理應該能夠輕松，快速地招募患者。

從患者的角度來看，智能納排可以通過直接引導他們進入適當?shù)脑囼灪徒逃牧蟻硖峁└娴闹С煮w驗。

但是，系統(tǒng)的高效性可能會影響患者對系統(tǒng)的信任度，尤其是在社會責任和道德方面。由于技術(shù)專注于特定人群，因此可能會引入固有的偏見和風險。低收入、中等收入國家或與社會階層有關的因素可能會引起系統(tǒng)中的固有偏見。只有借助網(wǎng)絡連接或是可訪問的EHR，患者才有機會連接到智能系統(tǒng)。這也可能使合格的人群偏向特定人群。

6.數(shù)據(jù)信任度

數(shù)據(jù)所有權(quán)，安全性和脫敏是當今技術(shù)中最普遍的主題。隨著醫(yī)療保健中數(shù)據(jù)收集的復雜性增加，這些相關內(nèi)容的重要性及患者對其的敏感性變得越來越強。埃森哲的研究表明，過在系統(tǒng)中的所有參與者之間分配臨床試驗數(shù)據(jù)，可以用來克服醫(yī)療保健系統(tǒng)的分散性和相關透明度的缺乏。

使用分散的數(shù)據(jù)存儲庫將提高數(shù)據(jù)安全性，確保適當?shù)臄?shù)據(jù)所有權(quán)和私密性，并保持臨床試驗數(shù)據(jù)的準確性。另一方面，這也為臨床試驗結(jié)果的在線監(jiān)管奠定了堅實的基礎。

在臨床試驗法規(guī)中，試驗分析的記錄非常重要，而區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保試驗的完整歷史是不可變的和可追溯的?；颊撸t(yī)生，設備和臨床系統(tǒng)將需要通過使用去中心化的應用程序（DApp）與數(shù)據(jù)庫溝通。該應用程序由區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上的許多用戶共同搭建。

醫(yī)療數(shù)據(jù)的實際所有權(quán)應更清楚地掌握在患者手中，使每個人可以更直接地控制其信息。區(qū)塊鏈和加密貨幣也將使患者和研究人員更容易對健康數(shù)據(jù)進行支付。

如上所述，持續(xù)采集的患者數(shù)據(jù)將意味著制藥，生物技術(shù)和醫(yī)療保健公司在數(shù)據(jù)安全方面的責任負擔將增加。

但是，基于“相關人員們信任的數(shù)據(jù)標準”構(gòu)建的系統(tǒng)可以抵消這些不斷增長的要求。在臨床試驗中所有相關人員都可獲知的可信且安全的數(shù)據(jù)，也可以使監(jiān)管審核更快，更輕松。這一系統(tǒng)的優(yōu)勢還將擴展到藥物生命周期管理的其他方面。

7.實時的數(shù)據(jù)管理

為了高效地處理大量連續(xù)的患者數(shù)據(jù)，臨床試驗組織將需要一個同樣快速的系統(tǒng)來清理，匯總，編碼，存儲和管理它。埃森哲的研究表明，技術(shù)上的進一步改進將使這一過程變得快速，實時和動態(tài)。

改進的電子數(shù)據(jù)捕獲應減少人為錯誤對數(shù)據(jù)收集的影響，并實現(xiàn)與各種數(shù)據(jù)庫的無縫銜接。人工智能的發(fā)展和成熟還將使實時數(shù)據(jù)捕獲、自主代理和連接設備等一系列處理成為可能。

無縫的數(shù)據(jù)管理將減少臨床數(shù)據(jù)管理中投入的時間和人工。埃森哲的研究表明，這可能是臨床試驗過程中最有價值的改進之一。

轉(zhuǎn)向直接從源頭獲取數(shù)據(jù)，以及將集成數(shù)據(jù)系統(tǒng)與AI合并，將使研究人員有更多時間專注于更高價值的臨床任務。該數(shù)據(jù)的相關信息還可以使研究人員對患者的行為健康進行觀察，并允許公司考慮環(huán)境和生活方式因素對治療結(jié)果的影響。

8.家庭試驗

在某些臨床試驗中，對患者進行頻繁的門診將很快成為過去時。網(wǎng)絡連接的設備、物流行業(yè)的發(fā)展以及改進的虛擬通信將意味著可以在患者更方便的時間和地點進行門診。

一個很好的例子是AOBiome試用版。這項2b期痤瘡研究篩選了8,000多名候選人，并招募了372名患者，進行了為期12周無現(xiàn)場訪問的研究。與傳統(tǒng)試驗相比，它在招募中的包容性也有所提高（特別是非白人參與者的增多）。

以患者為中心的連接設備將是此處的關鍵。連接的設備（例如可穿戴設備，納米技術(shù)，XR，虛擬助手，機器人等）可用于在虛擬通信期間準確，高效地捕獲測量結(jié)果。虛擬通信的廣泛采用和使用已經(jīng)促進了臨床醫(yī)生及其患者之間的遠程交互。

改進的家庭交付技術(shù)，例如冷鏈技術(shù)的進步，醫(yī)療設備以及3D打印藥品，將改變原有在傳統(tǒng)診所就診期間向患者提供服務的模式，直接向患者家中遞送相關的試驗用品。

從診所到患者家的轉(zhuǎn)移將增加患者的依從性，并最大程度地減少由于需要頻繁的去診所造成的患者中途退組。家庭試驗還能為制藥公司節(jié)省資金，建立和管理每個試驗機構(gòu)平均需要970萬美元。

潛在的不利因素是，隨著通過技術(shù)進行的互動越來越多，非人性化的風險也隨之增加。技術(shù)不能完全取代隨訪中提供的溝通，支持，信任和關懷。隨著我們對技術(shù)的日益依賴，人際關系處理也變得更加重要。類似于家庭試驗一類的發(fā)展將需要重點關注這一點。

未來發(fā)展：個性化與數(shù)字化的結(jié)合

該怎樣才能進行臨床試驗而又對患者沒有任何風險？埃森哲的研究指出了一種未來，算法將通過試驗來模擬患者的旅程以預測臨床結(jié)果。他們對未來臨床試驗的發(fā)展產(chǎn)生了三個深遠的想法：全球性的臨床試驗數(shù)據(jù)標準、個性化試驗和僅通過數(shù)據(jù)和算法進行臨床試驗。

9.全球性的臨床試驗數(shù)據(jù)標準

對于任何跨多個系統(tǒng)使用醫(yī)療保健或臨床數(shù)據(jù)的人，數(shù)據(jù)收集和管理的標準化都是一個眾所周知的痛點。

從業(yè)者們希望全球法規(guī)能提供統(tǒng)一的標準，包括標準機構(gòu)，如國際人用藥品注冊技術(shù)要求協(xié)調(diào)會（ICH），行業(yè)機構(gòu)（如CDISC），及一些其他的合作組織。

這種全球性的，標準化的，安全的數(shù)據(jù)庫對于新的研究發(fā)現(xiàn)具有未知的潛力。因此迄今為止，制藥行業(yè)一直在努力推進這一愿景。然而想形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通用標準可能不是那么容易。

創(chuàng)建各方均信任，并且不可更改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對于全球標準化工作至關重要。這其中，對數(shù)據(jù)管理中使用的所有AI平臺建立統(tǒng)一的標準是第一要務。

許多企業(yè)都在運營中各自獨立的嘗試了標準化，但后來意識到這些標準需要通過協(xié)作才能真正起作用。

一個全球范圍的通用聲明將消除臨床試驗數(shù)據(jù)集匯總和應用過程中的面臨的問題。它還將創(chuàng)建一個獨立的、全球級的臨床試驗數(shù)據(jù)池。

這可能是許多問題的理想解決方案，但想在現(xiàn)實中實現(xiàn)它仍然充滿挑戰(zhàn)。

想象一下，只要滿足一個通用的監(jiān)管標準和一套國際公認的道德標準，就可以讓新藥滿足全球范圍內(nèi)不同國家的監(jiān)管要求。全球數(shù)據(jù)將允許全球通用的臨床試驗結(jié)果。

10.個性化試驗

個性化（或精準）醫(yī)療是組學研究的重中之重，《自然》雜志僅在2018年就發(fā)表了多篇有關該主題的重要論文。使用醫(yī)療保健數(shù)據(jù)構(gòu)建預測模型的研究和進展，將有望在未來推動個性化醫(yī)學的廣泛使用。

大量特定患者的信息將提供有關患者病史和周邊環(huán)境更加深入，準確的知識。這將允許預測模型根據(jù)患者信息對治療進行個性化修改。

因此，必須重新考慮傳統(tǒng)的試驗監(jiān)管方式，以允許對整體治療流程（例如，細胞基因療法，如CAR T細胞療法）進行試驗研究而不是對產(chǎn)品進行試驗。

預測模型需要大量準確的數(shù)據(jù)用于學習。為了使數(shù)據(jù)應用過程高效并實現(xiàn)產(chǎn)出，必須使用標準格式整理患者的醫(yī)療數(shù)據(jù)。假設這些支持已經(jīng)到位，深度學習方法和預測建模的進展將可以利用巨大的數(shù)據(jù)庫來獲得認知并為參與試驗的每個個體產(chǎn)出預測。

針對每位患者量身定制的試驗應盡量減少，甚至完全避免副作用，并改善每位患者的預后。他們還應為每位參與試驗的患者提供特異性的治療選擇，這可能會促進進一步的治療/病情研究。

11.僅通過數(shù)據(jù)和算法進行臨床試驗

通過用算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的臨床試驗，我們可以進一步降低試驗參與者的風險。在這種情況下，將使用來自全球，標準化，安全的臨床數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來評估模擬患者通過試驗的過程，并準確地預測試驗結(jié)果。

這并不像看起來那樣不現(xiàn)實。模擬臨床試驗的發(fā)展目前正處于早期階段。

這些方法的理論和應用的進一步研究和發(fā)展將帶來用于純數(shù)據(jù)臨床試驗的更強大，更先進的模擬方法。很多從業(yè)者都認為通過算法進行試驗或許是“最有可能的”和“最有趣的”。

基于數(shù)據(jù)的臨床試驗過程的可能會使平均試驗周期從九年減少到僅僅幾個小時，試驗成本和患者風險將直線下降。在量子計算發(fā)展的背景下，這一新的臨床試驗方式似乎變得可以實現(xiàn)。

此外，通過將算法試驗與藥物發(fā)現(xiàn)的發(fā)展相結(jié)合，從本質(zhì)上保證了每種批準和生產(chǎn)的藥物都是有效的，具備銷售前景的藥物。

新的實時患者數(shù)據(jù)源以及技術(shù)提高的可及性將對參與臨床試驗過程的每個人產(chǎn)生巨大影響。然而，整個臨床環(huán)境需要改變以允許和適應這種創(chuàng)新。在這個細致入微的，傳統(tǒng)的，同時還具有前瞻性的行業(yè)中，道德和法規(guī)方面的制訂以及進一步的討論仍在繼續(xù)。

臨床試驗的近期、中期和未來的三次發(fā)展，將取決于那些清楚地認識到這個由數(shù)據(jù)構(gòu)建的未來方向的優(yōu)勢和重要性的行業(yè)領導者們。