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构建全球分布式多国透析数据库ApolloDialDbTM:推动肾脏疾病研究与人工智能模型开发的新纪元
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Kidney International Reports 5.7
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本刊推荐:为解决全球透析数据异构性高、跨国整合难及隐私合规挑战,Fresenius Medical Care团队开展了ApolloDialDbTM数据库构建研究。该研究整合40个国家543,169例患者数据,包含1.4亿次治疗记录及3587万条实验室数据,首次实现多源临床系统的标准化与匿名化集成。其成果为跨国真实世界研究、人工智能模型开发及透析疗法优化提供了前所未有的资源,对推动肾脏病精准医疗具有重要意义。
随着慢性肾脏病(CKD)全球发病率和死亡率的显著上升,终末期肾病(ESKD)患者对透析治疗的需求呈现爆发式增长。据2010年数据显示,全球有262万人接受透析治疗,预计到2030年这一数字将翻倍。透析治疗过程中会产生高度细粒度的海量数据,包括每次治疗期间的生命体征、机器读数、用药记录等,这些数据本可为医疗质量改进和临床研究提供宝贵资源。然而,由于各国数据保护法规差异、临床系统异构性以及数据标准化难度大,跨国透析数据库的构建始终面临巨大挑战。
现有肾病登记系统如欧洲肾脏协会(ERA)登记库和美国肾脏数据系统(USRDS)虽提供部分数据,但存在粒度不足、区域性偏倚和更新延迟等问题。而跨国倡议如MONitoring Dialysis Outcomes(MONDO)和透析结局与实践模式研究(DOPPS)虽填补了部分空白,仍受限于样本量、数据范围和时效性。在人工智能与大数据时代,亟需一个更具代表性、更全面的全球透析数据库来推动肾脏病研究的突破。
针对这一需求,Fresenius Medical Care的研究团队开展了ApolloDialDbTM倡议,旨在构建一个分布式、匿名化的跨国透析数据库。该研究最终成功整合了2018年1月至2021年3月期间40个国家543,169名患者的数据,包含35,874,039条实验室记录和140,016,249条治疗观察数据,相关成果发表在《Kidney International Reports》上。
研究团队通过多阶段技术流程实现数据整合:首先从EuCliD、eCube和Chairside等临床系统中提取数据,覆盖全球透析诊所常规收集的医疗信息;随后通过数据字典构建和变量映射完成跨系统数据标准化;关键环节是委托Privacy Analytics公司(加拿大安大略)采用ISO/IEC 27559标准进行重新识别风险评估,通过数据泛化和掩码技术实现匿名化处理;最终将匿名化数据迁移至亚马逊云服务(AWS)中央存储环境,并建立严格的数据访问 governance 机制。
数据来源与覆盖范围
ApolloDialDbTM数据库涵盖六大洲40个国家,患者地域分布显示:北美占74.5%、欧洲/中东/非洲(EMEA)占13.9%、拉丁美洲(LA)占7.0%、亚太(AP)占4.6%。数据库包含360多个变量,涵盖人口统计学、合并症、实验室检查、药物治疗及临床结局(住院和死亡率)等维度。
区域治疗模式差异
分析发现显著的区域性差异:北美患者透析治疗时间平均为224.1±34.3分钟,较其他区域短19-28分钟;欧洲以血液透析滤过(HDF)后稀释为主(63.4%),而其他区域以血液透析(HD)为主导;腹膜透析(PD)在拉丁美洲(17%)和北美(13%)使用率较高。实验室参数同样显示地域特征:北美患者铁蛋白中位数达998.5 ng/mL,显著高于欧洲的463.4 ng/mL。
患者人口学特征
全球患者中45-64岁年龄段占比最高(41.2%),但亚太和拉丁美洲年轻患者(18-44岁)比例更高(20.5%和22.4%)。人种分布显示白人占52.5%,黑人和亚裔分别占20.6%和2.9%,其中北美黑人患者比例显著高于其他地区(27.2%)。
数据库比较优势
与MONDO和DOPPS等现有数据库相比,ApolloDialDbTM具有三大优势:一是数据粒度更细,包含每次治疗的观察值而非点流行数据;二是覆盖范围更广,包含更多发展中国家数据;三是更新机制更灵活,支持定期扩展和变量添加。
研究结论表明,ApolloDialDbTM成功创建了一个符合全球数据保护法规的匿名化跨国透析数据库,为真实世界研究提供了前所未有的资源。其价值体现在三方面:一是使跨国比较研究成为可能,有助于识别最佳实践模式;二是为人工智能模型开发提供训练数据,支持临床决策系统开发;三是作为现有登记系统的补充,提供更细粒度的操作洞察。
讨论部分强调,尽管数据库存在地理覆盖局限性和数据缺失等挑战,但其定期更新机制和灵活的架构设计为持续改进留有空间。未来将通过纳入急性肾损伤数据、远程监测信息和患者报告结局等扩展数据库应用场景。该倡议不仅推动了肾脏病研究范式的转变,也为其他医学领域的跨国数据合作提供了可借鉴的框架。
值得注意的是,该数据库严格遵循《赫尔辛基宣言》和国际标准,所有数据使用需经指导委员会审查,确保符合伦理要求和科学严谨性。这种负责任的数据治理模式为医疗大数据时代的国际合作树立了新标杆。
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