【专题】“AI模型+3D打印”，让治疗更精准

行甲状腺全切除术的患者术后需接受长疗程的促甲状腺素（TSH）抑制治疗。其中，口服左甲状腺素钠片（L-T4）是重要的维持治疗方法之一。为了提升治疗效果，广东药科大学附属第一医院研究团队运用人工智能（AI）技术建立L-T4剂量数字模型，并利用该数字模型设计精准给药方案，做到用药剂量的“私人定制”，配合3D打印技术精准分剂量，实现L-T4的“量体裁衣”。同时，驻科药师与医护团队长期随访，全程优化用药剂量，实施药学监护，形成“精准治疗生态链”，破解甲状腺癌术后患者精准治疗难题。

AI模型助力L-T4剂量实现“私人定制”

运用AI技术构建L-T4剂量数字模型，可以设计出甲状腺癌术后患者的精准给药方案。为了找寻适宜的AI技术，研究团队运用文献检索的方法，从大量数据库中筛选了8种L-T4剂量预测模型，并将既往100余名甲状腺癌患者术后L-T4替代治疗相关数据代入模型开展验证。

结果发现，传统多元线性回归模型存在影响因素不一致、数据关联挖掘不足等局限，因此，临床医生仍依靠经验确定甲状腺癌术后患者的L-T4剂量。

为解决上述困难，研究团队创新引入定量药理学理论与计算机模拟技术，采用机器学习方法，重新分析患者年龄、体质量指数（BMI）、脉压差、基础代谢率、心率及促甲状腺激素（TSH）等关键指标，最终确定自适应增强（Adaboost）回归算法为最优建模方法。

相较于传统模型，使用Adaboost回归算法构建的L-T4剂量数字模型能动态整合多维度生理指标，助力甲状腺癌术后患者用药剂量实现“私人定制”。

3D打印技术为L-T4“量体裁衣”

当前，L-T4在临床上常见的规格为每片50μg或者100μg，需要采取分剂量的方法才能实现精准给药和个体化剂量调整。然而，磨粉分包、徒手分劈等传统分剂量方法不仅准确性、安全性、依从性均欠佳，还存在药品易污染、顺应差、耗费人力等问题，一定程度上影响了治疗效果。

为解决传统L-T4分剂量方法所面临的问题，研究团队基于前期建立的L-T4剂量数字模型，在精确计算每名患者所需剂量后，创新采用半固态挤出（SSE）3D打印技术为L-T4“量体裁衣”。

3D打印技术是基于三维数字模型，根据离散、堆积成型原理，用逐层制造方式将材料结合起来的工艺。该3D打印技术能运用黏合剂等药用辅料，制备精准剂量的完整药片，具有剂量精准、任意剂量、顺应性好、机械程度高、辨识度高等特点。

具体制作步骤为：以市售L-T4为原料，通过优化药用辅料如羟丙基甲基纤维素（HPMC）、乙醇配比，确保药物成型性、均匀性与稳定性等，从而打印出符合预设剂量和形状的片剂。检测结果显示，3D打印片剂的含量均匀度、重量差异、溶解度、稳定性、微生物限度等质量检测项目均符合《中华人民共和国药典》标准，其中含量均匀度、重量差异显著优于传统分剂量方法，且片型完整美观。

打造“精准治疗生态链”

驻科药师借助L-T4剂量数字模型与3D打印技术，与医护团队协作开展甲状腺癌术后精准治疗。

具体实施路径为：先由医师评估并确定L-T4治疗的必要性和治疗目标；再由驻科药师通过问诊等方式获取影响L-T4剂量的参数，运用AI构建的剂量数字模型设计个体化给药剂量；随后由精准用药研究中心药师制成相应剂量的3D打印片，交由药房调配并发放至护士或者患者。

治疗期间，驻科药师要为患者提供用药监护和用药指导。患者术后4至6周要进行门诊随访，复查甲状腺指标未达标者，驻科药师再次通过模型迭代优化剂量，直至治疗达标，形成“精准治疗生态链”，实现精准治疗的全程化、闭环化。

研究团队收集37名甲状腺癌术后患者接受精准治疗的数据显示，56.76%的患者在4至6周首次随访时，TSH等甲状腺功能指标即可达标，达标率是既往经验给药（达标率27.84%）的2.2倍；86.49%的患者在经过两次调整剂量后能达标，且L-T4平均日剂量（μg）/体重（kg）比为1.60，小于经验给药的1.84。

经真实世界研究验证，L-T4剂量数字模型配合3D打印技术的治疗模式，能够有效帮助患者缩短达标时间，降低达标日剂量，提高达标率。相关研究获实用新型专利1项，广东省药学会外科药学曼陀罗研究专项1项。

文：广东药科大学附属第一医院药学部、普外一科

编辑：吴风港

审核：孙梦

喜欢就告诉我们您“在看”