试验用药品智能信息系统的设计与开发

蔡君龙

武汉大学中南医院，临床试验中心

孙道琴

武汉大学中南医院，临床试验中心

周晶晶

武汉大学中南医院，临床试验中心

纪磊

武汉大学中南医院，临床试验中心

胡梦薇

武汉大学中南医院，临床试验中心

黄建英*

武汉大学中南医院，临床试验中心

1 我国试验用药品管理现状

试验用药品包括用于临床试验的试验药物、对照药品等[1]。试验用药品的全周期管理是实施药物临床试验的关键，对于验证试验药物的安全性和有效性、保护受试者生命安全至关重要，更是现场数据核查的重点。目前，我国试验用药品管理模式主要包括临床试验机构GCP 中心药房、药剂科临床试验药房和专业科室自行管理3 种模式[2]，随着《新药专项示范性药物临床评价技术平台建设课题工作要求》《药物临床试验机构管理规定》《临床试验机构评价指标细则（2023 版）》等法规和行业要求的发布，GCP中心药房逐渐成为试验用药品管理的主要模式，同时也成为临床试验机构综合实力的重要体现。

试验用药品管理是药学管理实践的一个拓展领域，旨在确保受试者安全，保护临床研究数据的完整性[3]。大型综合性临床试验机构的管理职责还常覆盖临床试验用特殊医学用途配方食品、医疗器械、体外诊断试剂、干细胞制剂以及研究者发起的临床 研究（investigator initiated clinical trial，IIT）等，以实行多位一体同质化管理。当前，我国试验用药品管理仍以“手工+纸质”的传统方式为主，具有采集效率低、过程繁琐和易损毁等缺点[4]，且无法满足发生重大突发公共卫生事件时试验用药品应急供应需求[5]。近年来，为规避传统手工记录方式缺点，提升管理质量，我国许多药物临床试验机构逐步探索构建了试验用药品智能信息系统[6-13]。

试验用药品智能信息系统通过物联网、多方交互等信息化技术，实现试验用药品的科学化、智慧化、全周期管理，对提升试验用药品管理质量，保证数据记录及时、真实、完整和可溯源，促进管理体系标准化具有重要意义。

2 我国试验用药品智能信息系统主要设计模式

目前，我国试验用药品智能信息系统设计主要有2 种模式：基于医院信息系统（hospital information system，HIS）设计的试验用药品智能信息系统和独立设计的试验用药品智能信息系统。

2.1 基于HIS 设计的试验用药品智能信息系统

对HIS 药品管理模块的二次开发或参照HIS 药品管理模块设计的独立试验用药品管理系统，一般借鉴患者就诊管理模式，在HIS 中嵌入“临床试验”管理模块，通过增加临床试验药库、药房等栏目实现受试者挂号、病历记录以及试验用药品管理等功能[6,8,9,13-14]。该模式具有研究者系统操作依从性好的优势，但需要重点区分试验用药品与临床药品，并可能面临药物编号、报表、药品设盲和机构外部用户[例如申办方或者合同研究组织（contract research organization，CRO）] 数据访问风险等问题。

2.2 独立设计的试验用药品智能信息系统

独立设计的临床试验管理系统（clinical trial management system，CTMS），其内部数据互通互联，可避免重复录入。试验用药品管理是CTMS 的模块之一，具有更优的个性化设计潜力，可实现试验用药品的全流程闭环管理[7,11,12]。但该模式需要解决CTMS 与HIS 对接、研究人员系统操作依从性和系统稳定性等问题。基于此种设计模式，北京大学第三医院药物临床试验机构开发了独立的临床试验中心药房信息化系统（investigational drug service,IDS）[15]，实现了试验用药品、试验项目和GCP 中心药房一体化管理模式，显著提升了服务能力和质量，降低了成本投入。

3 试验用药品智能信息系统设计原则和要求

数据是试验用药品智能信息系统设计的根本，作为产生和记录电子源数据的计算机系统，需遵循《GAMP5 指南：遵从 GxP 计算机化系统监管的风险管理方法》（GAMP 5: A Risk-Base Approach Compliant GxP Computerized Systems）进行系统验证[16-18]，并具有访问控制、稽查轨迹等功能[19]。《药品注册核查要点与判定原则（药物临床试验）（试行）》和《药物临床试验 源数据管理·广东共识（2023版）》[19]等规定，临床试验源文件的管理应符合医疗管理要求，并满足临床试验数据质量通用标准（ALCOA+CCEA），即源数据应具有可归因性、易读性、同时性、原始性、准确性、完整性、一致性和持久性[20]。试验用药品智能信息系统应能满足试验用药品的全周期管理，并具备良好的系统兼容性、界面友好性、操作便利性和数据规范性，在安全、合规和稳定的基础上，还应能提供个性化设计、开放拓展等增值服务能力。

4 试验用药品智能信息系统设计关键要素

相关法律法规和行业标准，包 括T/CGCPU 014-2020《临床试验用化学药品在临床试验机构内部的管理规范》[21]、T/CGCPU 002-2016《临床研究药物中心化管理现场评估标准》[22]、T/SHSPTA 001-2023《临床试验用药品供应链管理规范》[23]等，对试验用药品的接收、保存、分发、回收、退还、召回、销毁以及记录等内部流转中的全周期管理标准进行了详细规定。本文以本院独立设计的试验用药品智能信息系 统（intelligent information system for investigational products，ISIP）为对象进行论述。ISIP 是在《临床试验用药品信息系统管理专家共识》[4]基础上，根据本院管理制度要求和实际需求优化设计的。

4.1 架构设计

ISIP 采用目前主流的浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）架构，本院内部用户可直接网页访问，外部用户可通过虚拟专用网 络（virtual private network，VPN）等方式访问，兼容性良好。ISIP 提供了应用开发、功能部署、监控预警等整体服务方案，建立了系统安全保障制度和必要的软硬件基础设施。功能架构方面，支持在Windows 等主流操作系统中部署，功能设计满足试验用药品全周期管理需求，并可按不同需求就数据记录、报表生成、监控预警、库存盘点、统计溯源等功能进行个性化设计。技术架构方面，采用微服务架构，采取前端应用、负载均衡、后端微服务和信息存储分布式设计，保证了系统可用性和稳定性。

4.2 信息安全与权限管理

ISIP 满足GB/T 22239-2019《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》网络安全等级保护要求，包括网络安全、主机安全、应用安全和数据安全等[4]，并建立了安全风险预警和分析机制。ISIP 设计了基于角色的访问控制（role-based access control，RBAC）的权限管理制度，将权限与角色绑定，确保权限管理既操作便利又规范严格。除此之外，ISIP 还支持根据不同方案授权不同权限角色，例如双盲试验中的非盲人员授权，确保盲态维持。

4.3 关键功能实现

4.3.1 全周期管理

（1）药品信息维护与发运。ISIP 支持临床监查员（clinical research associate，CRA）在项目启动前进行试验用药品的创建和信息维护，定义好药品编号规则、发放规则和库存、效期预警阈值等，由药品管理员（pharmacist，PH）予以审核。支持CRA 在试验用药品寄出后同步创建系统发运单，弹窗提醒PH 准备接收，并可在接收时直接调用发运单中的药品信息，以提升接收入库效率。

（2）接收与保存。ISIP 支持药房分区和位置可视化，并通过颜色、项目数、药品数等元素，提示拟保存区域库存空间；支持接收时自由选择保存位置，并可实现下次接收默认上次接收保存位置，在药品出库时快速定位和提示药品保存位置；支持日常管理中破损、超温、超湿、过期、变质等药品标记功能。

（3）发放与领用。研究者在ISIP 中生成临床试验处方后，提醒PH 和研究护士（study nurse，SN）或者临床协调员（clinical research coordinator，CRC）执行核对操作。PH 进行处方调配时，ISIP 醒目提示目标药品具体位置，方便快速核对药品名称、编号、数量、规格、有效期、批号等信息。

湖父镇地理位置优越，位于我国江苏省宜兴市的南部位置。东部与丁蜀镇相连，南部与浙江省长兴县相接，西部与张渚镇毗邻，北部与宜兴林场相靠。面积约为93.18平方千米，其中水面面积0.1万亩，常住人口2.333万人。湖父镇驻地建成区面积2.5平方千米，湖父是宜兴山区的一个集镇，是山货和土特产的集散地，客商云集，市场繁荣，向有“银湖父”之称。

（4）使用与回收。ISIP 支持对试验用药品使用过程的记录，自动核对并计算受试者依从性；支持对剩余药品、空包装、破损药品和遗失药品的精准化回收登记。

（5）退回、返还与销毁。ISIP 支持按最小包装的剩余药品、空包装的退回和返还登记；支持破损药品的销毁登记。

（6）调拨与留样。ISIP 支持特殊情况下的药品紧急调拨登记和生物等效性试验药品的留样登记。

（7）库存查询和盘点。ISIP支持按项目、位置、药品等维度的库存查询；支持全部盘点和抽查盘点，其中抽查盘点还支持按项目、位置等维度分别盘点。

（8）药房管理与基础数据维护。ISIP 支持药房、药柜/冰箱、温湿度计等信息维护；支持药师资质、药房通用文件等信息的维护管理。

4.3.2 监控预警与智能提醒

ISIP 建立了监控预警中心，并可实时提醒相关权限人员处理。ISIP 提醒功能包括接收、近效期、库存、超温、校准、发药和报表打印等。此外，ISIP 后期还拟开发设计基于HIS 查询的合并用药、随访等增值提醒功能。

数据可视化是以图表方式呈现系统数据，相关人员可快速识别和分析药品管理数据。ISIP 可视化功能覆盖温湿度监测模块、实时预警模块、药房分区模块、项目与药品模块、工作量模块等，可实现全面掌握药房实时动态。

4.3.4 多层级台账

台账是临床试验现场核查的重点关注内容之一。ISIP 支持按不同层级不同区域生成台账，详细记录每项操作的操作人、操作时间、操作类型、药品信息、项目信息、位置信息等，以供溯源与核对。

4.3.5 特殊双盲试验盲态保持

针对试验药物、对照药品未设盲，需要非盲团队参与全周期管理的特殊双盲试验，ISIP 也设计了盲态保持功能，在处方开具、库存查询、报表导出和受试者管理等模块中保持盲态。ISIP 可通过设计盲态药物组（即特殊双盲药物必须成对开具）、加强非盲人员授权等方式保持盲态。PH 在临床试验启动前审核标记特殊双盲试验，以保证试验用药品和受试者用药信息等对盲态研究团队始终处于隐藏状态。

4.3.6 报表导出和编码设计

ISIP 根据相关标准作业程序（standard operating procedure，SOP）要求内嵌了药品管理过程表格，可将操作记录数据完整准确地呈现，并实现导出留存。此外，ISIP 对导出的表格进行条形码赋码，实现一页一码，赋码范围包括临床试验处方、试验用药品出入库、发放回收报表等，并支持扫码进行识别和溯源，以防止随意替换和更改。

4.3.7 其他功能

（1）外部系统对接。温度是试验用药品质量的重要体现[24-25]，ISIP 运用远程过程调用（remote procedure call，RPC）协议接口技术与冷链监测系统对接，通过实时增量同步方式保持数据互联互通，以实现“药品”和“温度”数据同步。ISIP 支持冷链破坏时自动标记、隔离药品，并立即报警至管理员。此外，ISIP 还支持与HIS 对接，根据身份证号、姓名和随访时间等关键信息，实时获取受试者的医院随访记录。

（2）身份核对与签名。ISIP支持药品接收、发放、退回、销毁、处方开具等全周期系统操作时的身份核对、签名功能，通过身份信息识别器和电子签名板或CA签名完成身份核对及签名管理。

（3）一键溯源。ISIP 支持药品、项目、受试者、识别条形码等不同维度的一键溯源功能，方便在监查、核查等检查过程中快速验证系统数据的真实性。

5 试验用药品智能信息系统应用实践

根据本院2018～2022年开展的“临床试验中心质量管理体系顾客满意度调查”结果显示，ISIP 显著提升了本院临床试验用药品管理质量和效率，降低了管理差错率。2022年顾客满意度达到99.92%，有效促进了试验用药品的智能化管理。

5.1 促进药品全周期管理标准化

ISIP 通过实现试验用药品全周期的系统化闭环管理，促进了系统设计的标准化，包括以识别条形码作为内控标准，实现系统报表数据的不可替换性；通过内嵌式受控数据表格，实现人工记录向电子记录转变，保证表格形式和数据记录的受控和统一；通过电子签名和身份核对功能，实现药品全周期管理的全员参与和双人核对；通过与冷链监测系统的实时对接，促进药品温湿度的实时监测和闭环管理；通过系统稽查轨迹和修改留痕功能，促进数据记录修改的标准化，保证数据真实、完整、可溯源。

5.2 实现数据可视化

ISIP 数据可视化包括项目、药品、冷链和工作量可视化。项目数量可视化主要实时展示GCP专业、研究者、适应症、试验分期等数据，有利于调控各GCP专业的项目承接与实施。药品数据可视化主要实时展示药品库存数、品规数、保存位置等信息，有利于提升药品的接收发放、库存盘点、养护等日常管理效率。冷链可视化主要实现了药品温度实时同步和温度异常时的系统自动隔离，有助于药品储存环境的实时监控，提升了应急处理能力。工作量可视化主要实时展现研究者、PH、SN、CRC 等人员的工作量，包括受试者筛选入组和随访工作量，药房工作量，SN、CRC 领药工作量等，可为研究费用结算提供依据。

5.3 实现工作量指标量化

试验用药品应当有完整的接收、储存、分发、回收、退还及剩余药物处置记录，应确保试验用药品按照方案正确使用[26]，但试验用药品全周期管理环节和参与角色众多，存在工作内容繁杂和数据统计困难等问题，且难以开展药品管理成本投入评估核算工作。工作量是药品日常管理工作的具体体现，包括入组量、发药量、接收入库量、回收量、退回量、销毁量、调拨量和库存盘点等。ISIP 通过对每项管理操作数据进行归类统计分析，以数据图表形式量化各工作量指标，可实时了解药房工作负荷，并为药品管理成本评估提供数据支撑。

6 结语

ISIP 是提升试验用药品管理效率效能和规范性的有效工具，能够弥补手工管理过程中的诸多不足，包括药品、项目和温湿度数据的实时监测等。临床ISIP 的搭建，应当依据相关法律法规、机构管理制度和实际需求综合考虑。在试验用药品智能化管理领域，尚存在一些难点，阻碍着药品信息的准确、快速流转[27-28]，包括试验用药品生产与使用环节由于主体不同而缺乏共同信息载体、药品全周期数据传递脱节、药品全周期冷链监测未实现闭环管理以及与第三方系统例如静脉用药调配中 心（pharmacy intravenous admixture services，PIVAS）、中央随机系统（interactive web response system，IWRS）对接等，值得相关人员深入探讨和研究。

试验用药品全生命周期数据互通共享是未来发展的趋势。试验用药品经申办方或委托的第三方试验用药品供应管理服务商包装贴标或编盲后，数据导入IWRS 用于后续随机，但IWRS一般无法与ISIP 对接，相关数据流转环节仍以纸质和手工方式完成，造成数据电子传递脱节。其次，上市应用的IWRS 数量庞大，不同系统操作模式不统一，且需反复定期更新密码，给试验用药品的管理带来了一定的困扰。我国已有机构参照上市药品追溯码，探索建立试验用药品追溯体系。例如，姚晨教授团队[29]开发了随机对照临床试验用药编盲和全程追溯系统，对最小药品包装单位进行条形编码，实现“一物一码”和全流程管理与追溯，开创了试验用药品追溯码应用先河。杜静等[30]提出了信息追溯技术在试验用药品全周期管理中的应用设想，并对试验用药品信息追溯体系建设提出了重要建议。试验用药品追溯码和追溯技术为实现试验用药品全生命周期数据互通共享提供了理论可行的解决方案，也是试验用药品智能化管理的重要发展方向。