蘋果如何透過軟體開發的途徑,降低醫學研究門檻

作者 | 發布日期 2015 年 04 月 24 日 8:10 | 分類 app , Apple , 醫療科技
愛范兒 配圖

醫學研究最大的困難之一是獲取足夠的臨床實驗樣本。對於這一點我稍有體會:讀書的時候本校醫學院每週都會發來招募研究志願者的郵件,大多數都被我直接扔進了垃圾桶。



大部分人對做醫學研究志願者持保留態度。除了成為小白鼠的不適感、對醫院的不信任之外,還因為成為研究志願者並不是一項輕鬆的承諾。儘管有時能獲得不菲的報酬,但條件是必須全程配合醫生的工作,許多研究還需要長期記錄身體指標,並接受定期回訪。因此,對醫學研究機構來說,招募研究志願者是史上第一大難題。Penn Medicine 的博士生 Kathryn Schmitz 就對蘋果提到,她發出了 6 萬封招募研究志願者的郵件,只收到 305 份回應。

蘋果意識到,人手一支的智慧手機是用於臨床研究數據收集的利器。用戶已經習慣了允許智慧手機收集從指紋到地點等個人訊息,目前智慧手機的硬體也早已支持開發更加複雜的軟體。問題在於醫學研究者並不擅長製作用戶適用的軟體,也沒有時間和經費來獨立開發一款 App,並為每一項功能進行 UI 設計。

蘋果試圖以軟體開發的途徑來降低招募醫學研究志願者的門檻。蘋果在上週正式公布了在 3 月的發布會上談得不多的 ResearchKit 的開發者框架。與用戶監測個人健康訊息的 HealthKit 不同,ResearchKit 的目標用戶是開發者,目的在於通過標準化的開發流程和使用方法,對臨床醫學研究的樣本收集方法進行創新。

 

ResearchKit 的內部架構

ResearchKit 的開發者框架包括三個可定製的模組:參與者許可(Participant Consent)、調查(Survey)、活動任務(Active Task)。它符合 Mac/iOS 編程的規範,但同時又是一個 GitHub 上的開源項目。對於醫學研究者來說最大的好處是提供了標準化的範式、可控的 GUI (用戶互動介面),從而簡化了開發步驟。

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「活動任務」(ActiveTask)是 ResearchKit 開發中的基本單元,遵循一個叫 ORKTask 的協定。蘋果根據 iPhone 的硬體功能預設了一些基本的活動任務、並列出了它們分別調用的感應器、收集的數據。比如步態與平衡、點擊速度測試、健康、空間記憶測試等。例如,加入步態與平衡這一項活動任務後,應用便可以調用加速感應器、陀螺儀,並收集設備運動計步器的數據。開發者還可以添加自己的活動任務。

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活動任務中包含一系列有序排列的對象: 「步驟」(step)。步驟包括簡單的「是否」回答,比如「你是否閱讀並理解上述內容」,也包括顯示表格、從聲音或者記憶測試中收集訊息等動作。

因此,開發者可以像堆積木一樣,設置一系列用於收集關鍵數據的步驟,並把它們組合起來加入到活動任務中去,從而構成 App 的主要功能。這比開發普通的 iOS App 要容易許多。為進一步簡化操作,ResearchKit 還提供了許多預設的選項,比如可以在步驟中添加最簡單的「是否」回答、選擇答案和數值,或者輸入日期和文本。

除此之外,每個步驟和活動任務之間都有視圖控制器(ORKStepViewController)來生成互動。ArsTechnica 的文章提到,通常來說,開發者需要在 Xcode 中寫出互動細節。而使用 ResearchKit 框架,只需要設置步驟對象(ORKQuestionStep)並加入到活動任務中去,設置完畢後,互動介面會由底層的框架自動生成。這也進一步降低了開發門檻。

 

確保隱私不受侵犯

ResearchKit 不提供的功能包括後台感應器數據收集,這意味著應用不能持續收集數據,但可以透過 HealthKit 和 CoreMotion API 抓數據。ResearchKit 也不支援預設的調查或者活動任務,因此基於 ResearchKit 的 App 不能給用戶發送定時提醒。另外,出於用戶隱私保護的目的,蘋果不回在自己伺服器上儲存數據,所以研究者要自己保證將數據安全傳輸回研究機構。

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ResearchKit 不僅簡化了研究的第一步,還簡化了用戶授權參與醫學研究的步驟。用戶只需要閱讀聲明並在手機螢幕上籤名確認就可以參與研究。與 Mount Sinai, Weill Cornell Medical College 合作開發哮喘應用的 LifeMap Solution CEO Corey Brideges 認為,ResearchKit 最革命性的部分是提供了標準的授權協議,讓用戶參與醫學研究的時間和經濟成本大大降低,樣本的範圍和數量得到增加。

Bridege 在 ArsTechnica 的採訪中說,一般來說,臨床研究中的參與者數量受到地理位置限制、取得許可、納入參與者方面的成本限制。而在 App 上點擊授權許可的成本非常小,而且用戶也不需要到醫院接受回訪,只要隨身攜帶智慧手機就能隨時提供研究數據。

Bridge 說,在 ResearchKit 發布的第一週,他和 Mt. Sinai 醫院的研究者共同開發的 App 就獲得了 4,500 個參與者的授權許可。他說:

電子許可是開創性的,因為它能夠幫助醫學研究目前者突破臨床研究的主要障礙。它能夠到達全世界使用 iPhone 的聯網用戶,增加參與研究的志願者,顯著地擴大樣本的規模,同時還能降低成本。

Bridge 還認為,「與傳統的研究相比,ResearchKit 提高了整個數據收集與研究過程的效率,並能收集更加全面的數據。」 環境數據就是一個很好的例子,比如監測哮喘的 App 可以通過病人的症狀、地理位置、空氣質量等綜合指標,幫助在醫療研究中建立環境與症狀的聯繫,這是在目前臨床數據收集中難以獲得的準確信息。

(本文由 愛范兒 授權轉載

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