构建 RaDiCo 信息系统:突破罕见病研究困境的创新之举

【字体: 时间:2025年04月09日 来源:Orphanet Journal of Rare Diseases 3.4

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  罕见病(RDs)临床诊疗和研究面临诸多难题,如患者分散、数据质量参差不齐等。研究人员开展了关于 RaDiCo 信息系统(IS)的研究,构建出基于云计算的 IS,可管理 13 个电子队列,涵盖 67 种罕见病。该研究为罕见病研究提供了有力支持,推动相关领域发展。

  在医学研究的广阔领域中,罕见病研究一直是一块难啃的 “硬骨头”。罕见病,这个听起来有些陌生的词汇,其实离我们并不遥远。当一种疾病影响的人数少于两千分之一时,它就被定义为罕见病。在欧洲,有 2600 - 3000 万人受罕见病困扰,法国至少也有 300 万人。大约 70% 的罕见病在儿童时期就开始发作,这些疾病往往是进行性、退行性的,还可能导致残疾,在儿童死亡原因中占比超过三分之一。更令人担忧的是,大多数罕见病目前还没有有效的治疗方法,这不仅严重影响了患者的生活质量,也给医疗系统带来了沉重的负担。
目前,罕见病临床诊疗和研究面临着重重挑战。由于患者数量稀少且分布在广泛的地理区域,数据收集变得极为困难。同时,参与特定罕见病研究的研究人员数量有限,现有的数据库和生物样本库普遍存在规模小、不完整、质量参差不齐、格式和内容各异、难以访问以及缺乏标准化等问题,严重阻碍了数据的互操作性。而且,许多罕见病的表型十分复杂,涉及多个系统,跨学科合作的不足也使得对这些疾病的研究进展缓慢。

为了突破这些困境,法国国家卫生与医学研究院(Inserm)协调的研究团队开展了 RaDiCo 项目,致力于打造一个国家级的罕见病电子队列研究平台,并构建其信息系统(RaDiCo IS) 。这项研究成果发表在《Orphanet Journal of Rare Diseases》上,为罕见病研究带来了新的曙光。

在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。他们基于云计算原理构建平台,利用标准化的术语和本体,如 Orphanet 术语、医学监管活动词典(Medical Dictionary for Regulatory Activities )、人类表型本体(Human Phenotype ontology )和 Orphanet 罕见病本体(Orphanet Rare Disease Ontology )等,实现数据的语义互操作性。同时,使用 SAS 统计软件、R 格式和可扩展标记语言(xml)等作为数据交换格式标准,并遵循临床数据交换标准协会(CDISC)的标准和 FAIR 原则,确保数据的高质量和规范性。

下面来看看具体的研究结果:

  • 起草电子队列病例报告表(CRFs):研究人员使用 REDCap 软件生成电子 CRF 来传递研究问题,制定了数据监测计划、数据验证计划和数据管理计划,通过质量委员会定期监控平台标准操作程序(SOPs)的合规性。
  • 将临床研究需求转化为能力图:绘制了 RaDiCo 能力图,涵盖临床研究过程、监测报告、统计分析、数据管理等多个方面,据此设计信息系统的构建步骤,包括定义需求、起草规范、开发系统、验证测试等。
  • 软件架构和应用
    • 功能和用户:RaDiCo IS 可管理数据存储库、收集患者数据并开展相关研究。用户包括医疗人员、研究人员和计算机科学家,患者也可参与数据收集。
    • 三租户架构:架构分为本地租户、公共云租户和健康数据托管(HDS)租户。本地租户用于开发、集成和测试;公共云租户存放无患者相关信息的应用;HDS 租户存储患者相关数据。
    • 应用程序:包含门户和 Azure Active Directory(AD)、后台办公室(BO)、患者标识符系统和翻译(PIST)、电子网关控制器服务(EGCS)、Thériaque、REDCap、数据仓库(DWH)等七个应用程序,各有其独特功能,共同协作。

  • 数据架构:宏观数据模型根据功能实体划分,包括电子队列、专业人员角色、机构、纳入组、用户等。通过将患者的名义数据(仅存储在 PIST 中)和医疗数据(仅存储在 REDCap 中)分离,确保了患者信息的安全和匿名性。
  • 安全性:基于认证的 HDS、强多因素身份验证系统、精细的访问权限管理和数字签名机制保障系统安全,严格控制用户对患者数据的访问。
  • 维护运行状况(MCO):定期进行备份,利用 GitHub 管理软件配置和代码版本,保证系统的稳定运行。
  • RaDiCo 队列:截至 2024 年 3 月,13 个罕见病电子队列已纳入 8063 名患者,覆盖 67 种罕见病,相关研究取得了许多原创性成果,不过主要目标数据仍在分析中。

研究结论和讨论部分指出,RaDiCo IS 基于创新原则设计,具备质量、安全、可扩展、可持续和成本效益等优势。该平台一方面为现有队列提供技术和信息支持,另一方面也为新队列项目的开展创造了条件。它使用了有利于数据和服务互操作性的标准,符合欧洲通用数据保护条例(GDPR),并通过独特设计保障患者信息安全。

与其他相关研究相比,欧洲虽有一些分散的罕见病登记处,但存在孤立、碎片化且多受商业驱动的问题。而 RaDiCo IS 是一个跨机构的系统,目前已覆盖 180 个罕见病参考中心,并且能够轻松整合更多队列和中心,还可纳入罕见病登记处及其患者随访数据。此外,加入该平台的人员能从多方面受益,推动了罕见病研究的发展。不过,研究也提到,罕见病研究成本高昂,超过 50% 的 RaDiCo 平台资金来自学术或工业合同,机构资金对其可持续发展仍至关重要。

总的来说,RaDiCo 项目构建的信息系统为罕见病研究提供了一个强大的平台,推动了罕见病领域的研究进展,有望为未来罕见病的诊疗和研究带来更多突破,对改善罕见病患者的生活质量和推动医学发展具有重要意义。
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