呼吸数字疗法—基于数字技术的吸入用药治疗管理方案

康复治疗

呼吸科、呼吸内科、呼吸与危重症学科、药剂科

呼吸数字疗法应用智能药械一体装置及数字化软件，对吸入用药患者治疗期间的吸入技能进行长期监测、评估和训练，并形成数据报告反馈至医生及患者，为医生制定处方策略提供辅助建议，有效改善患者吸入用药技能、提升用药依从性。

患者方面：患者不规范用药是常态，导致病情控制难，症状不断恶化，极易发生额外的急诊、住院治疗，每次急性加重后患者肺能力急剧下降，严重影响患者生命质量。

医生方面：因为慢性呼吸疾病治疗需使用“吸入制剂”的特殊性，患者用药技术很难达标，继而导致“用药却仍发病”的情况，医患之间存在较大的数字盲区。

吸入用药依从监测NB-IOT方案

慢性呼吸疾病ePRO与治疗反应监测

利用人工智能分类预测模型来识别AECOPD

1.技术原理

（1）吸入用药依从监测NB-IOT方案

吸入用药的依从性是治疗回顾和调整的重要的内容。如何知晓并提升患者对慢性呼吸疾病治疗的依从性和规范性，也是医生非常关注的问题，同时是临床规范化管理难以进入的数据盲区。创新硬件方案是在吸入装置（inhaler device）上增加捕捉给药动作、吸气动作的传感器并将其整合在NB-IOT模块中。物联网芯片覆盖范围广、具备支撑海量连接的能力、更低功耗、更低的模块成本等优势，更重要的是，中老年用户不需要额外的操作来传输数据，相比蓝牙配对传输更友好更有时效，患者吸入药物的依从情形被实时客观监测记录。

（2）慢性呼吸疾病ePRO与治疗反应监测

慢性呼吸疾病的治疗反应除了实验室检查外，最直接的反应是呼吸症状的改善情况，呼吸困难、咳嗽、咳痰是慢性呼吸疾病患者最常见的呼吸症状，也是反应患者症状控制的敏感指标。近年来，医疗服务强调以患者为中心以及患者为中心的药物研发（Patient-Focused Drugdevelopment,PFDD）的理念和实践的不断发展，患者报告临床结局（Patient Reported Outcome，PRO）作为一种新的临床结局分类，由于它从患者的角度为临床研究和实践提供研究疾病活动和评价治疗效果的独特且核心的指标。呼吸数字疗法通过微信小程序，以标准化的电子症状日记来报告并量化追踪慢性呼吸疾病患者患者日常的呼吸症状的频率与严重程度。基于慢性呼吸疾病的电子化患者报告结局（ePRO）的长期数据分析，获得个体的症状基线和正常变异参考范围，并能识别患者当前症状是否控制良好，为慢性呼吸疾病患者的个性化管理提供了基础而且是临床优化治疗的重要依据。

（3）利用人工智能分类预测模型来识别AECOPD

慢性呼吸疾病稳定期与急性加重是两个互相转换的疾病状态。急性加重轻则急诊处理，重则住院甚至RICU处理。急性加重损害了肺功能、降低生活质量，造成严重的疾病负担。呼吸数字疗法除追踪患者维持药物、缓解药物使用量和量化的患者呼吸症状，还基于居住地天气状况、空气污染指数、日常活动量等参数的搜集，结合穿戴式设备采集血氧饱和度。

上述多个维度的数据作为潜在自变量，经医生随访确定诊断的慢性呼吸疾病急性加重为因变量,建立慢性呼吸疾病急性加重发生的概率分布的预测模型，将存在病情恶化的风险及早识别出来，并通知给医患双方促进临床早期干预的介入。

2.应用要点

（1）应用切入点

慢性呼吸疾病，如慢阻肺病，发病率增长迅速，当前患者整体控制比较差，疾病负担严重，引起政府的高度重视。

2012年《中国慢性病防治工作规划（2012-2015年）》首次将慢阻肺列入慢性病防治工作规划；14年慢阻肺首次被纳入国家慢病监测体系；15年，慢性呼吸疾病被纳入国家慢病中长期防治规划，中国基层呼吸疾病防治联盟（CARDPC）成立；16年肺功能检查首次被写入《国家慢病综合示范区管理办法》、《“十三五”卫生与健康规划》将肺功能检查纳入常规体检；慢阻肺被列入第二批分级诊疗试点疾病，从国家层面上促进基层慢性呼吸疾病防治。2016年中日医院国家呼吸疾病临床研究中心成立全国呼吸专科联合体，这是全国第一个专科联合体，截至目前已经覆盖了31个省市自治区、1465家单位。呼吸专科联合体是推动落实分级诊疗最好的载体。2017年，以全国呼吸专科联合体为依托的“幸福呼吸”项目，在全国31个省、39个慢阻肺分级诊疗试点地区和12个建设单位，通过基层医师慢阻肺知识培训、诊疗技术普及推广、高危人群筛查等推动全国范围的慢阻肺分级诊疗与管理。2019年国家发布《健康中国行动（2019-2030）》，将以慢阻肺为代表的慢性呼吸疾病防治行动作为十五项专项行动之一。2020年基层呼吸系统疾病早期筛查干预能力提升项目进入国债，为50%基层医疗机构配备肺功能仪。“国债项目”使慢阻肺的筛查有了物质基础和人才储备，为基层搭建国家级学习平台，提升了基层呼吸知识水平。2021年，慢阻肺高危人群早期筛查与综合干预项目是呼吸领域第一次立项，在全国160个区县对80万人开展慢阻肺人群筛查和综合干预。

呼吸数字疗法由橙意家人科技（天津）有限公司联合中日友好医院国家呼吸医学中心在科学调研基础上、结合循证医学证据创新开发的数字化慢病管理方案。以中日友好医院为牵头单位、以呼吸专科医联体为载体，以幸福呼吸重点参与单位进行推广。

（2）主要应用场景

由中日友好医院国家呼吸医学中心牵头的呼吸专科医联体、幸福呼吸项目重点医院是呼吸数字疗法的主要应用场景。2022年度“幸福呼吸”项目质控重点：完整基线病历+完整随访病历。全国呼吸专科医联体、国家呼吸医疗质量控制中心共同发起呼吸与危重症医学科（PCCM）规范化建设项目也是本项目的主要应用场景。在PCCM基层科室规范化建设标准中，要求呼吸慢病开展家庭医生签约服务年例数＞100例。呼吸数字疗法在该场景下作为适宜技术进行推广，纳入慢性呼吸疾病门诊规范化管理标准及应用规范，进入中国慢阻肺分级诊疗规范化推广项目，促进进院收费开出“数字处方”。为呼吸慢病防治政策提供数据依据，以数据探索慢病医保控费的合理路径，推进医保城市试点的合作，最终为慢阻肺进入公卫提供有力的卫生经济学模式并成为慢阻肺慢病管理标准质控系统。结合国家医保医改的最新政策，支持匹配基本医疗保险的新商业险开发，结合“数字疗法”定制商业险开发，并推进与医保信息共享。

（3）数据开发利用

本数字疗法产品涉及慢阻肺院外病程管理整个环节的数据收集和分析。时间维度上以患者出院进入稳定期管理为起点，直到慢阻肺急性加重住院暂停稳定期治疗方案为终点，慢阻肺稳定期和急性加重是互相转换的病程，因此数据搜集是个持续循环的过程。

打通国家呼吸医学中心数据平台，数据利用的主体是国家呼吸医学中心、各级研究者、按照上述医疗数据指南的要求进行合理利用。参考GB/T39725-2020《安全技术健康医疗数据安全指南》的要求对健康医疗数据实施保护措施。本系统数据类型包含个人属性数据、健康状况数据和部分医疗应用数据，通过数据使用协议对部分数据进行受控公开共享。根据数据重要程度和风险级别以及对个人健康医疗数据主体可能造成的损害以及影响的级别实施分级管理策略，分级安全措施重点有授权管理、身份鉴别、访问控制管理。具体安全技术包括采集数据的知情同意，加密、存储介质管控，数据传输加密，去标识化、权限管理等。

在真实世界研究项目中设计卫生经济学终点目标，获得慢阻肺管理的卫生经济学证据。基于人群分层与区域分布的“中国呼吸慢病用药地图”，创新呼吸慢病数字化医疗服务模式。

3.产品功效

呼吸数字疗法通过“幸福呼吸”中国慢阻肺规范化分级诊疗项目在全国持续开展，公众对慢阻肺的认知率已从以往的12%已升至36%，一级医疗机构的肺功能仪配备率由15%提升至46.4%。在甘肃白银、山东潍坊等地的政府工作总结报告中，被列入“政府为民办事”（白银市称为“为民办好的八件实事之一”、潍坊市被列为“2022年市级民生保障项目”）。

“幸福呼吸”中国慢阻肺分级诊疗项目是在国家卫健委医政医管局和基层司的指导下，由中国健康促进与教育协会、国家呼吸临床研究中心·中日医院呼吸专科医联体、国家卫健委远程医疗管理培训中心主办、中国医师协会呼吸医师分会协办的全国性公益项目，是全国乃至全世界范围内最大的针对慢阻肺疾病的普及、筛查、转诊、管理、医生培训等一体化行动。“幸福呼吸”项目通过“呼吸数字疗法”实现了就医就诊从传统的地缘模式到数字医疗模式的跃迁，依靠数字疗法辅助硬件设备的远程管理优势，深入疾病的“基层”重灾区，快速开展筛查工作，通过橙意肺功能分析管理系统与中国慢阻肺疾病分级诊疗系统进行了数据对接，打通了数据档案、报告分析、患者管理等通道，为基层慢阻肺患者早期筛查、治疗管理、全病程跟踪提供了有效的数据支持，实现了对慢阻肺患者的长期随访和数据管理。自2017年加入“幸福呼吸”项目以来，已通过橙意产品管理70万+例慢阻肺患者病例数据。



一、商业模式前景

吸入制剂在在中国是百亿级市场，进口药物为主同时国产仿制药物方兴未艾。

将呼吸数字疗法应用覆盖到吸入装置研发（吸入装置满意度调查）、药物临床试验（依从性管理）到上市后触达患者（疾病管理）整个药物生命周期的全流程活动，为药企在竞争性市场中创造差异化品牌效应。

卫生机构与医院、药企、医疗技术企业、健康管理服务商、支付方、保险机构，均可找到合适的获益切入点，探索新的商业模式。呼吸数字疗法的商业价值主要体现在以下几个维度和方面：

1.吸入药物临床试验的依从性管理

依从性是指病人执行医嘱的客观应答的程度。在新药临床试验中，依从性可定义为受试者按照规定的药物剂量和疗程服用试验药物的程度以及研究者实施过程中对方案的遵照程度。新药临床试验中受试者依从性是保证临床试验质量的关键因素。受试者的依从性管理贯穿了临床试验的整个研究过程，只有提高了受试者的依从性才试验免试验分析结果的偏倚，保证临床试验的质量。为了保证临床试验结果的可靠，必须对病人的依从性进行监测。监测方法分直接和间接两种：直接方法指受试者在研究者直接观察下用药；采用生物学标志，如进行血或尿药浓度监测，安慰剂的依从性监测也可以采用加入无害的非活性标记物;药理学和生理效应的直接计数;包装药品的直接计数等。间接方法包括定期询问病人的用药情况;计数发给病人的药品消耗量，有的国外药厂为此设计了—种具有电子或机械计数器的药瓶;检查药房的发药量等。吸入药物装置的数字化方案可通过给药、吸入传感器加物联网芯片来完成依从性监测，对吸入药物临床试验来说是一种可靠、创新的工具，该系统的应用简化了目标受试者的招募流程。买单方包括制药企业和CRO企业。

2.通过呼吸数字疗法将药企品牌整合到患者、护理人员和医生的体验中

吸入装置数字化监测与反馈系统捕捉患者个性化的用药体验，药企利用该系统结合其品牌药物，优化产品的体验流程，帮助护理人员建立虚拟的在线陪伴和照护关系，进而驱动患者的用药依从性，延长呼吸慢病患者的治疗持续时间（DOT），买单方一般是制药企业和其推广流通部门。

3.卫健委慢病管理与医保城市试点

与各地卫健委合作开展呼吸慢病防治项目，以数据探索慢病医保控费的合理路径，推进医保城市试点的合作，最终为慢阻肺进入公卫提供有力的卫生经济学模式并成为慢阻肺慢病管理标准质控系统。

4.患者及家属付费

慢阻肺病作为一种典型慢性呼吸疾病，依赖于患者长期的自我管理，慢阻肺患者存在着疾病认知教育、吸入技能培训、吸入用药依从追踪反馈与提醒、治疗反应监测的需求，通过提升患者自我管理能力来获得更好的临床结局，呼吸数字疗法作为自我管理的工具，提高患者积极参与疾病管理、获得可视化反馈以及独特的治疗体验。良好的疾病控制最终提升患者生活质量，减少医疗支出。

二、 社会价值、经济价值

慢阻肺分为稳定期和急性加重期，慢阻肺控制不好导致症状恶化、并需要额外的急诊、住院治疗。慢阻肺患者长期预后差，5年死亡率约50%，慢阻肺急性发作病程是造成疾病负担和死亡的主要原因。中国慢阻肺患者治疗状况与自我认知的多中心调查显示，过去一年人均发生慢阻肺急性加重为2次；另一项研究显示，65%的医保患者在调查年度平均发生急性加重1.79次。一项横断面调查研究对全国6个城市24家医院723例确诊的慢阻肺患者进行面对面访问，仅35%的患者认为过去1年内疾病控制较好，慢阻肺患者由于伤残导致的健康生命年损失0.44年（平均每年），慢阻肺患者的总直接花费约占家庭税后年均收入的40.5%。AECOPD 对患者的生活质量,疾病进程和社会经济负担产生 严重的负面影响。我国慢阻肺发病率和病死率均居高不下,其原因与危险因素众多和防控措施不到位密切相关,同时也说明我国慢阻肺的诊断和治疗中存在诸多问题,AECOPD尤为如此。AECOPD是慢阻肺临床过程中的重要事件,也是慢阻肺患者健康状况和预后的主要决定因素。因此,早期预防、早期发现、科学认识和规范治疗AECOPD是临床上的一项重大和艰巨的医疗任务。

搭载物联网方案的微型传感器和数字医疗软件，旨在解决真实世界中吸入装置给药应用中的各种问题：监测患者的吸入依从性；对患者的手口协调、吸气流速等吸入技能进行评价，识别吸入技能掌握不充分的患者用户；以在线形式提供吸入技能、培训支持。数字化技术将医疗服务延伸至院外场景，将医生和护士的经验整合到产品中，通过数字化技术推广，加强医疗资源缺乏的地区慢阻肺患者获得标准化治疗和管理的可及性。吸入治疗数字化方案增强患者疾病认知、促进和提升自我管理能力，从而达到慢阻肺的管理目标——控制患者的症状，降低未来慢阻肺急性加重引起的大病住院费用，减少医疗支出。



橙意家人科技（天津）有限公司是行业领先的吸入制剂数字疗法技术服务平台，为吸入制剂制药及医疗器械行业提供跨越全产品周期的创新CXO解决方案。公司实现了吸入制剂递送装置的创新创举，核心技术已突破国际企业原研垄断，产业技术水平处于国际领先梯队。凭借在慢性非传染性疾病领域和数字疗法产业的先发优势，公司成功打通国家呼吸中心数据端口，已形成全国呼吸类慢性非传染性疾病最大的数据库平台。同时，公司赋能医患双方，通过数字疗法提升治疗依从性，降低急性加重风险，有效控制医保费用，目前已开始在临床及卫健委慢病管理项目上展开应用，全面促进提升卫生经济效益。

未来，橙意家人科技将致力成长为中国吸入制剂数字疗法技术服务领导者，不断突破局限，创新新技术新应用，创造社会价值，造福人类健康，造就价值医疗典范。