陈蕾:大知识模型驱动癫痫“老药新用”
癫痫俗称“羊癫疯”,被世界卫生组织认定为五大慢性神经系统疾病之一,致死致残率极高。在我国有近1000万癫痫患者,其中40%为育龄期女性且有80%患者尚未接受规范性诊疗管理。而女性癫痫患者的不孕率、死胎率、孕死率是普通女性的11倍,畸胎率是普通女性的5倍。
为此,我们开通了全国首个育龄期女性癫痫多学科联合会诊平台,建立了从青春期、避孕期、备孕期、孕期、生产期至产后期的癫痫女性全生命周期精准化健康管理体系,并在全国34个省区市近200个医疗中心推广,在国际上贡献了中国育龄期女性癫痫诊疗方案。
具体而言,我们针对育龄期癫痫女性孕前阶段建立了抗癫痫发作药物(ASMs)安全使用模型。我们查阅了几乎所有ASMs致畸的报道,结果显示ASMs的致畸严重程度与药物的分子结构、药物剂量以及药物服用阶段等因素相关,致畸的器官也与药物的种类和孕期不同阶段使用的剂量有关。正是因为ASMs在孕期的特殊性和复杂性,我们建立起基于FAERS数据预测的ASMs致畸风险模型,为癫痫女性备孕阶段制定精准治疗方案提供了重要支撑。
当癫痫女性进入孕期阶段,我们还基于群体药代动力学方法构建了孕期ASMs用药模型。通过检测服用不同药物的女性癫痫患者在不同时期的血液、唾液药物浓度,构建孕期清除率-浓度标准变化曲线,提出针对不同临床应用场景的推荐用药方案。此外,我们基于行为识别建立远程癫痫发作监测预警系统,保障育龄期癫痫女性居家安全。
通过语言大模型构建育龄期癫痫女性本体库,为医生提供标准化诊断的同时也促进患者正确了解癫痫诊疗常识。
通过大数据驱动,在癫痫治疗方法上我们也取得了创新突破。例如,国际上首创卵圆孔未闭封堵微创手术,控制耐药癫痫的有效率可达70%;建立从胃肠论治难治性癫痫的药物新方案;提出针对癫痫伴发多囊卵巢综合征的“三早方案”。
这些创新的背后是计算医学对医学高质量创新发展的推动。它的计算方法可用于了解人类疾病,数学、信息学和计算模型可用于为疾病的机制、诊断和治疗提供新见解,从而最终提高治疗效果。
在癫痫领域,运用计算医学构建通用大知识模型,形成多模态异构数据群并建立数字孪生患者数据库,进一步完善育龄期女性癫痫精准诊疗知识库,以药物信息评价认知模型评估药物的疗效-安全性/不良事件等信息,最终发掘“老药”在癫痫治疗中潜在的新用途和新范围。这一思路不仅可以避免新药研发的高昂投入,还能最大化利用现有药物的安全性和可及性优势。