临床试验的未来——释放人工智能彻底改变医疗保健研究的潜力

已发表: 2023-11-08

对新药和医疗的需求比以往任何时候都更大。 然而,药物开发是一个复杂且耗时的过程。 尽管 COVID-19 疫苗的开发速度快如闪电,但将新药推向市场通常需要 10 至 12 年的时间,临床试验阶段平均需要 5 至 7 年。

即使进入试验阶段也不能保证该药物能够获得美国食品和药物管理局 (FDA) 的批准,因为绝大多数研发工作都未能生产出具有市场价值的产品,并且只有 12% 的此类药物获得 FDA 批准。

因此,为了开发出突破性药物,制药公司需要利用人工智能功能,可靠地提高 FDA 批准率,同时确保药物的有效性和安全性。

让我们更多地了解在临床试验中使用人工智能的各种用例、好处和局限性。

了解人工智能在临床试验中的作用

医疗保健领域的人工智能 (AI) 在整个行业中变得越来越普遍。 根据 Statista 的数据,2021 年全球医疗保健人工智能市场价值约为 110 亿美元,预计到 2030 年将达到 1880 亿美元,2022 年至 2030 年复合年增长率为 37%。

AI in Healthcare Market

人工智能将成为药物开发中最具颠覆性的技术,实现自动化、解锁高级分析并提高临床试验各个阶段的速度。

当今的临床试验价值链是由气候压力、地缘政治不确定性和 COVID-19 大流行等宏观趋势决定的。 此外,对个性化治疗的需求不断增长以及适应性设计的进步使得临床试验比以往更加复杂。 人工智能为临床试验过程的各个方面提供了优化机会,包括数据分析、模式识别和潜在问题的早期识别。

另请阅读:人工智能如何加快医疗诊断?

AI in the clinical trial market

人工智能在临床试验中的用例

人工智能在临床试验中提供了各种有价值的用例,重新定义了医疗保健行业的研究和开发流程的方式。 在临床试验中使用人工智能可以彻底改变整个药物开发过程,实现更高效的数据管理、改进的决策以及临床试验价值链的整体成功。

以下是人工智能在临床试验中最重要的一些用例:

AI in Clinical Trials Use Cases

自动化文档审查

临床试验中的人工智能有助于审查和分析监管文件,例如研究性新药 (IND) 申请。 它有助于识别错误、不一致或缺失信息,确保符合监管标准并加快提交流程。

优化协议设计

人工智能在临床试验中的使用从最初阶段开始,它改变了研究方案的设计方式。 通过分析历史数据,该技术建议改进方案、定义终点并推荐患者招募标准,从而实现更高效、科学稳健的试验。

患者招募

临床试验中的人工智能会分析患者数据、电子健康记录 (EHR) 和医学文献,以将符合条件的患者与特定试验标准进行匹配。 在选择临床试验患者时,人工智能会评估各种因素,包括地理位置、患者人口统计数据和站点表现历史。 这加快了患者招募速度并确保了更精确的选择过程。

实时安全监控

人工智能持续监控临床试验数据的安全信号和不良事件。 通过实时分析患者数据,人工智能可以及时识别潜在的安全问题,从而立即采取行动保护患者安全并确保监管合规。

数字孪生模型

人工智能在临床试验中最具突破性的应用之一是数字双胞胎的想法。 临床试验中的人工智能可以根据患者的遗传、病史和持续的健康数据创建患者的虚拟复制品。 这些虚拟复制品充当模拟和预测结果的动态模型,开创了医疗保健真正安全、有效和个性化的新时代。

治疗反应预测

由于人工智能可以根据患者特征和生物标志物开发预测模型,因此它可以帮助研究人员评估特定患者对各种干预措施的反应,优化治疗效率并降低风险。 这种方法有可能改变个性化医疗,在早期发现潜在问题,并根据每位患者的独特情况制定治疗方案。

在临床试验中使用人工智能的好处

使用人工智能进行临床试验具有多种优势,有助于提高药物开发过程的准确性、效率、安全性、速度和整体成功率。 下面提到的是人工智能在临床试验中的诸多好处中的一些。

AI in Clinical Trials Advantages

更快的上市时间

人工智能在临床试验中最明显的好处之一是以惊人的速度和精度自动化劳动密集型和耗时的任务。 例如,人工智能可以快速分析大量数据集,将患者与临床试验标准相匹配,并处理复杂的科学数据,而这些任务是人类研究人员需要更长的时间才能完成的。 因此,研发团队可以加快药物开发过程,更快地为患者提供潜在的治疗方法。

成本效益

通过自动化各种研发流程,人工智能可以减少对大量体力劳动和重复性任务的需求。 这可以节省劳动力、资源和运营费用方面的成本。 此外,人工智能可以识别和防止临床试验中的低效率,降低昂贵的方案修改的风险,并确保更有效地分配资源。

监管合规性

临床试验人工智能还可以通过为临床试验数据和流程提供实时监控、记录和审计跟踪来帮助保持对监管标准的遵守。 它确保研发团队始终符合监管要求,最大限度地降低代价高昂的延误或医疗保健合规问题的风险。

数据分析与管理

临床试验中产生的大量数据可能令人难以承受。 人工智能可以快速分析和组织大量数据,并识别人类研究人员需要更长时间才能发现或有时可能忽略的模式。 临床数据管理中的人工智能帮助研发团队快速访问组织好的数据,从而节省了手动数据管理的时间并降低了数据错误的风险。

个性化医疗

每个患者都有独特的需求和复杂性,这使得测试治疗效果具有挑战性。 人工智能可以在根据遗传特征和生活方式等因素确定最有可能从特定药物中受益的特定患者群体中发挥关键作用,从而使个性化医疗成为现实。

改善患者治疗效果

人工智能在临床试验中的应用还可以通过识别生物标志物、预测治疗反应和优化试验方案来帮助为患者量身定制治疗方案。 这种以患者为中心的方法提高了试验参与者获得成功结果的可能性。 患者接受的治疗更有可能对其特定情况有效,从而获得更好的临床反应和生活质量。

人工智能对临床试验的这些好处使得针对多种疾病的新药开发更加有效和准确。

在临床试验中使用人工智能的主要局限性

虽然使用临床人工智能解决方案有很多好处,但也存在一些必须解决的限制,以充分发挥其潜力。 让我们来看看阻碍人工智能在临床研究中成功实施的一些最常见的挑战。

Challenges in Using AI in Clinical Trials

缺乏高质量数据

医疗保健领域的人工智能依靠高质量的数据来识别模式并做出正确的决策。 如果数据不一致、不完整或有偏差,人工智能将无法做出准确的预测,从而导致流程效率低下,可能会为药物提供保险,并无法寻求 FDA 的批准。

为了克服这一挑战,我们必须优先考虑数据质量保证措施,包括数据清理、标准化和偏差缓解。

数据隐私和安全问题

确保患者数据的隐私和安全是另一个重大挑战。 医疗保健和制药行业每天处理大量敏感数据,构成未经授权的访问和数据泄露的威胁。

因此,在利用人工智能进行临床试验服务时,我们必须采取主动措施,确保患者数据安全、隐私不被泄露。

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监管和道德考虑

人工智能在临床试验中的使用引发了有关患者安全和决策责任的问题,因为该技术模糊了传统角色并需要明确的责任分配。

我们必须确保他们遵守法规并遵循道德标准,确保试验参与者的安全和福祉。

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临床试验中的人工智能示例

临床试验中有几个人工智能的真实例子,可以改善患者护理和药物开发过程的各个方面:

Real World Examples of AI in Clinical Trials

英科医疗

Insilico Medicine的INS018_055是人工智能在临床试验中的最佳例子之一。 目前,该药物已进入治疗特发性肺纤维化的二期试验,特发性肺纤维化是一种导致肺部疤痕并造成呼吸问题的慢性疾病。 总部位于香港的 Insilico Medicine 使用新一代人工智能系统连接化学、生物学和临床试验分析,成功开发了 INS018_055。

虽然还有其他人工智能设计的药物,但 INS018_055 是第一个同时具有人工智能发现的新颖靶点和人工智能生成的新颖设计的药物。 Insilico Medicine 还有两种处于临床阶段的药物,部分由人工智能生成。 其中一种目前正在进行 COVID-19 的一期临床试验,而另一种旨在治疗实体瘤,最近已获得 FDA 批准开始临床试验。

坦帕斯

Tempus 通过将人工智能应用于临床试验和医疗保健,从其广泛的临床和分子数据库中获取见解,使精准医疗成为现实。 Tempus 使用人工智能来简化临床试验招募和管理。 该公司分析电子健康记录和其他患者数据,以确定合适的试验候选者并监控试验进度,从而实现更高效、更具成本效益的试验。

递归制药

Recursion Pharmaceuticals 是一家临床阶段的 TechBio 公司,利用人工智能、机器学习和计算机视觉来开发药物发现平台,并通过分析细胞图像来识别潜在的候选药物。 这种方法加速了药物发现过程,使公司能够研究多种化合物及其对疾病的影响。

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临床试验中人工智能的未来

人工智能在临床研究中的未来充满希望,因为该技术似乎正在以惊人的速度发展,彻底改变临床试验价值链的每个阶段。

从优化试验方案和患者招募到加强数据分析和安全监测,人工智能在加速药物发现和开发方面发挥着越来越重要的作用。 凭借人工智能推动精准医疗、识别新疗法和模拟试验策略的能力,它有望加快上市时间、降低成本以及更有效、个性化的治疗。

随着技术的不断发展,它很可能有助于更高效、更合乎道德、更成功的临床试验,使患者和整个医疗保健行业受益。

虽然人工智能在临床试验中的应用仍存在安全性和有效性方面的担忧,但希望未来人工智能将在药物开发过程中承担更多责任,以保证速度、准确性和效率。

行业内的人们应该将其作为一种有价值的工具,同时保持创新和患者安全之间的平衡,以确保以合乎道德和负责任的方式使用人工智能,造福所有人。

通过 Appinventiv 利用人工智能进行临床试验

在快速发展的医疗保健领域,在临床试验中利用人工智能的力量不再是一种选择,而是一种必然。 Appinventiv 可以成为您值得信赖的技术合作伙伴,致力于成为您医疗保健数字化转型之旅的指路明灯。

作为一家著名的人工智能开发公司,我们在协助医疗、制药和生物技术公司最大限度地发挥人工智能在临床试验和医疗保健其他阶段的影响方面拥有丰富的经验和专业知识。

例如,我们为 YouCOMM 开发了创新的移动医疗解决方案,通过为患者提供实时医疗帮助、提高患者与护理人员的沟通效率,重新定义了院内患者沟通。

YouCOMM

我们为另一个客户 Soniphi 构建了第一个基于共振频率的个人健康系统。 该系统帮助该公司将人类生物声学科学引入移动设备,同时使全球数百万用户能够见证声纹与人体生理、个性、结构和功能之间的协同作用。

我们在提供医疗保健软件开发服务方面的专业知识也可以通过我们的项目 – Health-eApp 得到证明。 在这个平台上,用户可以存储和监控所有医疗应用程序、跟踪设备数据、寻找护理人员并与人们联系,从而使广泛的医疗保健世界成为一个社区。

Health-eApp

我们为各种医疗保健品牌提供人工智能开发服务的良好记录充分说明了我们在提供定制临床人工智能解决方案方面的能力。

通过与我们合作,您不仅可以利用尖端技术的潜力,还可以从由 1200 多名软件开发专家组成的专业团队中受益,他们了解临床试验领域的独特挑战和机遇。

因此,通过 Appinventiv 拥抱人工智能在临床试验中的未来,并开始更高效、合乎道德、准确和安全的药物开发流程,这将最有可能赢得 FDA 的信任并获得批准。

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常见问题解答

问:人工智能如何帮助临床试验?

答:人工智能可以通过优化患者招募、预测治疗效果、自动化数据分析和加强安全监控来帮助临床试验。 此外,它还可以加速试验流程、降低成本、提高数据质量,并带来更高效、个性化和成功的临床试验。

例如,人工智能可以快速分析大量患者数据并识别模式,否则手动完成这些数据将非常耗时且难以检测。 此外,人工智能还可以实时监控患者,帮助研究人员跟踪他们的进展并立即检测潜在的副作用。

问:临床试验中人工智能的例子有哪些?

答:人工智能在临床试验中最常见的一些应用和例子包括患者招募和资格匹配、试验设计的预测分析、实时安全监控、监管合规性的自动文档审查以及临床数据管理和临床试验中的人工智能。分析。 人工智能还用于方案优化、治疗反应预测和生物标志物发现,使临床试验更加高效、准确、安全和具有成本效益。

问:人工智能在临床试验中的未来是什么?

A.人工智能在临床试验中的前景广阔,到 2027 年,全球人工智能在临床试验市场的价值预计将达到 48 亿美元。随着技术的不断发展,它更有可能在药物开发和临床方面承担更多责任审判景观。

临床试验人工智能有望简化试验设计、加强患者招募、改进数据分析并有助于开发更加个性化和有效的治疗方法,有望加速药物发现并降低成本。

总而言之,临床研究中的人工智能将通过使流程更加高效、合乎道德、准确和成功,在塑造医疗保健的未来方面发挥关键作用。