臨床合理用藥系統(tǒng)的開發(fā)與建立

王 娟，閆 肅，劉夕琳，孫長海

（佳木斯大學藥學院，黑龍江省佳木斯市154007）

臨床合理用藥系統(tǒng)的開發(fā)與建立

王 娟，閆 肅，劉夕琳，孫長海

（佳木斯大學藥學院，黑龍江省佳木斯市154007）

目的：建立合理用藥分析系統(tǒng)，從藥物作用機制的角度，對聯(lián)合用藥的合理性進行評價。方法：從Drugbank數(shù)據(jù)庫中查詢藥品的相關信息，通過Visual Studio 2008建立Postgres藥品屬性數(shù)據(jù)庫，應用VS軟件建立臨床合理用藥分析系統(tǒng)。結果：建立的合理用藥評價系統(tǒng)，共收錄479種藥品，5329條記錄，12789個藥品信息，并且該系統(tǒng)能夠判斷出藥物組合在作用靶蛋白、代謝酶、載體、運載方式等方面是否存在不合理性。結論：該合理用藥系統(tǒng)，操作簡便，運行快速，判斷準確，可為聯(lián)合用藥合理性的提供信息支持。

合理用藥；Drugbank數(shù)據(jù)庫；Postgres數(shù)據(jù)庫；靶點

隨著醫(yī)學的發(fā)展和進步，新藥不斷涌現(xiàn)，給人們治療疾病提供更多的藥物選擇，這無疑為病患治療疾病帶來福音，與此同時藥物的不合理聯(lián)用加大了藥源性疾病的發(fā)病率，對人們的健康帶來巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計我國不合理用藥人數(shù)約

占用藥人數(shù)的12%-32%，嚴重影響人類健康[1]。一些不合理用藥處方如氧氟沙星+環(huán)丙沙星，諾氟沙星+環(huán)丙沙星，因為兩種藥物的作用機理或作用方式相同，配伍用藥后增加毒副作用，十分有害[2-3]。因此通過相應辦法減少用藥錯誤成為目前亟待解決的問題。我們欲通過開發(fā)計算機軟件分析藥物聯(lián)用的合理性來減少用藥錯誤，為人類健康造福。

1 軟件設計

1.1 藥品信息采集

我們首先利用Drugbank（www.drugbank.ca）數(shù)據(jù)庫檢索藥物的相關信息包括藥物的中英文名稱、生產(chǎn)廠家、價格、分子式、化學結構、化學名稱、分子量、類別、作用靶蛋白及作用方式、代謝酶及作用方式、載體及作用方式、運載及作用方式、相互作用藥物中英文名稱、作用中英文描述等字段，以便后期錄入數(shù)據(jù)

庫內用于查詢藥品的基本信息，判斷藥品間作用靶蛋白、代謝酶、載體、運載方式等相互作用的情況。

1.2 程序開發(fā)

1.2.1 編程語言的選擇

編程采用C++語言，C++是在C語言的基礎上開發(fā)的一種通用編程語言，應用廣泛。

1.2.2 數(shù)據(jù)庫軟件的選擇

藥品信息數(shù)據(jù)庫建立在PostgreSQL平臺上，它不僅包括了可以說是目前世界上最豐富的數(shù)據(jù)類型的支持， 而且PostgreSQL也是唯一支持事務、子查詢、多版本并行控制系統(tǒng)（MVCC）、數(shù)據(jù)完整性檢查等特性的唯一的一種自由軟件的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

1.2.3 數(shù)據(jù)庫的生成

將先前查詢到的藥物信息錄入系統(tǒng)，形成數(shù)據(jù)庫。

2 數(shù)據(jù)庫介紹

2.1 數(shù)據(jù)庫功能模塊

軟件設置了5個功能區(qū)塊，分別是數(shù)據(jù)庫連接功能、表單管理功能、藥品信息錄入功能、修改功能和刪除功能，使用軟件時，連接至數(shù)據(jù)庫，然后創(chuàng)建表單，將藥品信息逐條輸入文本框后，點擊“錄入數(shù)據(jù)”即可完成一條信息的錄入如圖1所示。

2.2 數(shù)據(jù)庫查看

首先進入Postgres軟件，依次點擊PostgreSQL、數(shù)據(jù)庫、DrugDatabase、模式、public、數(shù)據(jù)表、drug，，即可查看錄入的數(shù)據(jù)信息，如圖2所示。

3 合理用藥分析系統(tǒng)的建立

3.1 設計思路

當在系統(tǒng)內輸入多個藥品后，系統(tǒng)會調用數(shù)據(jù)庫內的藥品信息，根據(jù)需要通過點擊相應按鈕，判斷出輸入藥品間相互作用信息，并彈出對話框，提示用藥安全及注意事項，主要實現(xiàn)6種情況的判斷，如圖3所示。

3.2 顯示方式

在“藥品名稱”項下輸入需要檢索的藥品首字母后，就可以檢索到藥品。如果需要同時查看比對多個藥品信息，則無需關閉已打開的信息窗口，直接輸入下一個藥品名稱點擊查看，即可同時顯示兩個甚至多個藥品信息。

圖1 PostgreSQL的五個功能區(qū)塊

圖2 全部數(shù)據(jù)庫資料查看界面

圖3 系統(tǒng)設計思路圖

3.3 判斷方式

判斷藥品間的相互作用功能都是單獨運行判斷，即：單獨判斷靶點信息、運載方式等，當點擊“分析”按鈕后，軟件將調用循環(huán)語句對需要分析的藥品信息進行檢索判斷，同時在“分析結果”窗口顯示出藥品各屬于何種類型，是否存在相互作用等，如圖4所示。

3.4 合理用藥系統(tǒng)的驗證

選出三組常用藥物組合驗證合理用藥評價系統(tǒng)在應用于測定聯(lián)合用藥的合理性。先利用數(shù)據(jù)庫查詢到藥物的作用酶或作用靶點，及藥物對靶點的作用效果，如果每種藥物對靶點有相同的效果相同，證明處方合理，否則不合理。

圖4 藥品分析結果

3.4.1 處方1：阿托伐他汀鈣+美托洛爾

美托洛爾為選擇性β1-受體阻滯劑，有減慢心率、降低心肌收縮力、降壓及減慢左室壓升高速度的功效，并且改善心肌有氧代謝，此外β-受體阻滯劑是已知能夠有效預防心室纖顫和猝死的唯一藥物，由于急性心肌梗死后早期交感神經(jīng)的活性顯著增高，容易導致心動過速并發(fā)致死性心律失常如心室纖顫。β-受體阻滯劑的保護機制源于其降低兒茶酚胺水平，阻斷兒茶酚胺的致心律失常作用[4]。他汀類藥物具有調整血漿脂蛋白、改善內皮功能、影響斑塊結構和穩(wěn)定性以及防止血栓形成和抗炎作用，冠心病并高脂血癥患者長期(1年以上)用他汀類藥物與消心痛口服治療，能顯著降低血漿TC、TG、LDL水平，顯著降低冠心病病死率[5]。阿托伐他汀主要通過對HMG-CoA 還原酶的抑制作用以及對肝細胞LDL受體上調

以增加血中LDL清除來降低膽固醇和LDL-C，也能降低TG，且副作用相對較小，阿托伐他汀鈣和美托洛爾對人體作用信息詳見表1。

表1 處方1中的藥物用的靶點、代謝酶及作用效果

由上表處方中靶點和代謝酶的已知作用，得出以下結論：當用藥量合理的情況下，兩種藥物對靶點IL6；MMP2作用未知但對ABCB1都為激活作用而對INS同為抑制作用，因此，可以初步得出結論：處方的聯(lián)合用藥在作用靶點方面不存在不合理現(xiàn)象。

3.4.2 測定處方二：瑞格列奈片+阿托伐他汀鈣片+拉西地平片

瑞格列奈片，適應癥為用于飲食控制、減輕體重及運動鍛煉不能有效控制其高血糖的2型糖尿病(非胰島素依賴型)患者。當單獨使用二甲雙胍不能有效控制其高血糖時，瑞格列奈可與二甲雙胍合用。治療應從飲食控制和運動鍛煉降低餐時血糖的輔助治療開始。拉西地平片為二氫毗啶類鈣離子拮抗劑。具高度選擇性作用于平滑肌的鈣通道。主要擴張周圍動脈，減少外周阻力，降壓作用強而持久。對心臟傳導系統(tǒng)和心肌收縮功能無明顯影響。并可改善受損肥厚左室的舒張功能，及抗動脈粥樣硬化作用。可使腎血流量增加而不影響腎小球濾過率，可產(chǎn)生一過性但不明顯的利尿和促尿鈉排泄作用，因此能防止移植患者出現(xiàn)環(huán)孢素A誘發(fā)的腎臟灌注不足。處方二中各藥品作用的靶點、代謝酶及作用效果詳見表2。

表2 處方二中各藥品作用的靶點、代謝酶及作用效果

由上表處方中靶點和代謝酶的已知作用得出以下結論：當用藥量合理的情況下，兩種藥物瑞格列奈片+阿托伐他汀鈣片對靶點SLCO1B和INS作用效果相同，分別為結合作用和抑制作用。

3.4.3 測定處方三：厄貝沙坦+硝苯地平

硝苯地平，用于預防和治療冠心病心絞痛，特別是變異型心絞痛和冠狀動脈痙攣所致心絞痛。對呼吸功能沒有不良影響，故適用于患有呼吸道阻塞性疾病的心絞痛患者，其療效優(yōu)于β受體拮抗劑。還適用于各種類型的高血壓，對頑固性、重度高血壓也有較好療效。由于能降低后負荷，對頑固性充血性心力衰竭亦有良好療效，宜于長期服用。該處方的藥品作用靶點等情況詳見表3。

表3 處方三中各藥品作用的靶點、代謝酶及作用效果

由處方靶點和代謝酶的已知作用得出以下結論：當用藥量合理的情況下，兩種藥物對靶點REN作用未知但對CYP2C9都為抑制和催化作用而對CYP1A2、CYP2C8同為抑制作用。因此，可以初步得出結論：處方3中高血壓疾病聯(lián)合用藥在作用靶點方面不存在不合理現(xiàn)象。

4 討論

從20世紀80年代中期起國內就開始進行了合理用藥軟件的開發(fā)和使用，如今，無論是在實際應用上還是技術上，都有重大突破。目前已經(jīng)有一些醫(yī)藥利用合理用藥軟件對腎內科住院病人用藥進行檢測和分析[6]也有對臨床用藥的不合理性情況進行干預[7]。四川美康公司《合理用藥監(jiān)測系統(tǒng)》中包含食品藥品監(jiān)督管理局審核發(fā)布的新藥說明書和國家藥品標準說明書和41514份，該系統(tǒng)還包含2818種通用藥物，其中有藥物專論2900篇，包含藥物名稱21萬余個。另外上海大通公司的《藥物咨詢及用藥安全監(jiān)測系統(tǒng)(網(wǎng)絡版)》包含食品藥品監(jiān)督管理局審核發(fā)布的新藥說明書和國家藥品標準說明書22331份；該系統(tǒng)數(shù)據(jù)包含藥物通用名39728個，使用方主要是國內醫(yī)院，主要是分為聯(lián)網(wǎng)版本和單機版本，但兩個版本的軟件也都不支持公共互聯(lián)網(wǎng)的查詢。因此開發(fā)一種支持公共互聯(lián)網(wǎng)查詢的軟件，以方便廣大用戶，成為我們關注的焦點。

本文利用Drugbank數(shù)據(jù)庫將醫(yī)院藥品的信息進行完善并將其收錄到建立藥物數(shù)據(jù)庫里。運用計算機軟件調用分析方法與數(shù)據(jù)庫等信息來分析得出藥理作用、理化性質等信息，系統(tǒng)中包括藥品中英文名稱、化學結構式、藥物代謝信息、理化性質、藥理作用、作用靶蛋白靶點等。并開發(fā)合理合理用藥軟件，該軟件

可以起到充實各類機構藥學服務的內容、擴展計算機應用領域、強化醫(yī)療事故的防范措施，為藥物選型人員提供有力的信息參考，同時還可方便患者自己查詢用藥信息，既服務于醫(yī)療機構，又增強了患者對自身藥物使用的知情度。本系統(tǒng)整合了藥物的多重屬性，調用先進的分析方法，合理的分析藥物，在現(xiàn)有的藥物信息基礎上進行分析用藥情況，分析時，通過數(shù)據(jù)調用方式，將藥物的使用信息導入到系統(tǒng)中進行選擇運算，并將分析結果顯示出來，從而使醫(yī)療機構獲得藥物選型的決策依據(jù)。本軟件利用Visual Studio 2008編程軟件進行開發(fā)，采用C++語言進行編程，系統(tǒng)可在微軟的操作平臺上如window 2000 XP win7等界面中使用，一方面在技術上有一定的先進性，另一方面可方便絕大多數(shù)用戶使用，從而在應用的用戶群體和軟件的后期完善上確保了可延續(xù)性，并應用嵌入接口技術，隨時可以增加調用信息與分析方法，方便后期的不斷完善，增加國內外先進的分析方案，不斷促進臨床合理性用藥工作的進步。

本系統(tǒng)通過建立合理用藥分析系統(tǒng)，并整合藥物相關信息，建立了藥物數(shù)據(jù)庫，主要作用是為臨床藥學及臨床診治工作提供信息支持，應用VS建立數(shù)據(jù)庫錄入軟件，利用Drugbank數(shù)據(jù)庫將醫(yī)院藥品的信息進行完善并將其收錄到建立的藥物數(shù)據(jù)庫中，形成了含497種藥品的數(shù)據(jù)庫，然后運用VS制作藥物分析軟件，通過數(shù)據(jù)調用方式，將藥物的使用信息導入到系統(tǒng)中進行選擇運算，系統(tǒng)中包括藥品中英文名稱、化學結構式、藥物代謝信息、理化性質、藥理作用、作用靶蛋白靶點等信息，并且可將分析結果顯示出來，從而得到得出藥理作用、理化性質等25項信息。通過運行此臨床合理用藥評價系統(tǒng)成功對臨床常用的三種處方進行了詳細分析，評定處方的合理性，測試證明了該分析系統(tǒng)可以應用于臨床合理用藥分析，將原來由醫(yī)療人員借助查閱書本或者依靠大腦記憶來完成的合理用藥檢查交給計算機系統(tǒng)來完成，可以極大地彌補記憶的不足和人工失誤所導致的用藥錯誤，同時也大大提高了審查效率。同時，該系統(tǒng)也可為患者或親友提供查詢渠道，讓患者或親友清楚用藥的安全性。

本系統(tǒng)選取三個臨床常用的處方分別為阿托伐他汀鈣+美托洛爾，瑞格列奈片+阿托伐他汀鈣片+拉西地平片，厄貝沙坦+硝苯地平進行軟件合理性驗證，首先利用利用建立的數(shù)據(jù)庫查詢各藥物的靶點與代謝酶，并查詢到藥物對靶點或酶的作用效果，如果處方中的藥物對靶點或者酶有相同的作用效果證明處方合理，不會產(chǎn)生不合理用藥情況，經(jīng)驗證該系統(tǒng)操作簡便，結果準確。本系統(tǒng)整合了藥物的多重屬性，調用先進的分析方法，運用計算機軟件調用分析方法與數(shù)據(jù)庫等信息來分析,從而使醫(yī)療機構獲得藥物選型的決策依據(jù)，而且該系統(tǒng)后期維護方便.應用數(shù)據(jù)庫錄入軟件可隨時對數(shù)據(jù)庫內的藥品進行查看、修改和完善，數(shù)據(jù)庫錄入軟件和分析系統(tǒng)的界面設置清楚、大方，使用者只需要幾分鐘即可學會如何錄入數(shù)據(jù)庫并使用分析軟件，在后期使用中可隨時完善數(shù)據(jù)庫信息。

［1］梁海珊,張新平.我國藥學服務開展過程中存在的問題與對策[J].醫(yī)學與社會,2010,23(5):43-45.

［2］曹永暉,梅俊武.氧氟沙星的藥理、臨床應用及副作用[J].江蘇醫(yī)藥,1991,(2):111-113.

［3］劉少田,蔣華聰,劉小光,等.氧氟沙星與環(huán)丙沙星的臨床作用比較[J].安徽醫(yī)藥 ,1998,2(4):16.

［4］黃中清，劉蘇江，栗詠華.美托洛爾治療老年性冠心病的臨床觀察[J].實用心腦肺血管病雜志，2006,14(10):814.

［5］郭麗君.他汀類藥物聯(lián)合消心痛治療冠心病并高脂血癥療效觀察[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2008,46(17):88.

［6］ZHOU S L. A retrospective monitoring of medicial order of inpatients in renal interal medicine by PASS[J].China Pharm,2004,7(3):218-220.

［7］LIU L P, HE C S, WEI Z M, et al. Intervention of clinical irrational drug use by PASS[J].Adv Drug React J,2005,7(6):457-458 .

Development and Establishment of a new system for rational clinical drug use

Wang Juan, Yan Su, Liu Xi-lin, Sun Chang-hai

(College of Pharmacy, Jiamusi University, No. 148, Jiamusi City, Heilongjiang Province Jiamusi 154007, China)

Objective: Establishing the rational drug usage analysis system is to evaluate the rationality of drug combination from the point of view of drug action mechanism. Methods: The clinical rational drug usage analysis system is established by VS software and it can query drug related information from the drugbank database(PostgreSQL) which is built by VS. Results:Having quote the drug information in drugbank database by the applying of VS software. The database contains 479 kinds of drug, 5329 records, 12789 pieces of drug information and this system can be applied to judge if the drug combination is reasonable in the role of target proteins, metabolic enzymes, carriers ，and the way of transport. Conclusion: The rational drug usage system is easy to operate, fast and accurate. It can provide information support for the rationality of drug combination.

the analysis system of rational drug usage；Drugbank；Postgres；target

10. 15900/j. cnki. zylf 1995. 2017. 01. 004

R952

A

2016-11-08；

2016-12-02）

佳木斯大學研究生科技創(chuàng)新項目，編號：LM2015_093

王娟（1990～）女，佳木斯人，在讀碩士。中藥分析研究方向，E-mail: 946871852@qq.com。

*通訊作者：孫長海（1974～） 男，佳木斯人，副教授。E-mail: sch-jms@sohu.com。