2017年7月28日,“2017醫療IT創(chuàng )新研討會(huì )暨醫療大數據發(fā)展論壇”在云南省腫瘤醫院召開(kāi)。陸軍軍醫大學(xué)西南醫院信息科汪鵬主任圍繞醫療大數據臨床應用發(fā)表了精彩演講,從“醫療大數據正逢其時(shí)、百家爭鳴之靈感觸動(dòng)、臨床輔診之探幽索勝、醫學(xué)智能之未來(lái)簡(jiǎn)史”這四個(gè)方面,全面闡述了醫療大數據的基本內涵、創(chuàng )新需求、發(fā)展現狀、建設實(shí)踐和未來(lái)動(dòng)向,以期為我國醫療大數據的研發(fā)應用提供些許借鑒。
汪鵬
陸軍軍醫大學(xué)第一附屬醫院
(重慶西南醫院)
如何跳出傳統IT思維,去推動(dòng)和輔助臨床信息化創(chuàng )新?這是新一代醫療IT建設者們需要思考的問(wèn)題。
醫院信息化經(jīng)過(guò)20年的快速發(fā)展,已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高度信息化、數據化的時(shí)代。然而,我們的臨床醫生看病與20年前又有什么本質(zhì)區別呢?——從手寫(xiě)到用鍵盤(pán)取而代之,甚至“忘了”手寫(xiě),這似乎是為數不多的變化。
能否利用最新科技改變傳統診療模式,給醫生和患者提供更多智能和幫助呢?我認為,醫療大數據是邁向“智能醫學(xué)”的必經(jīng)之路。傳統醫學(xué)模式正在加速向5P醫學(xué)模式轉變,即預防性(Preventive)、預測性(Predictive)、個(gè)體化(Personalized)、參與性(Participatory)、精準醫療(PrecisionMedicine)——整個(gè)醫療服務(wù)領(lǐng)域已經(jīng)步入數據驅動(dòng)時(shí)代,醫療大數據就是精準診療、智能診療的基礎。
1
醫療大數據正逢其時(shí)
概念逐步落地
需求蓬勃發(fā)展
政府強力引導
2008年,Nature雜志出版專(zhuān)刊BigData,“大數據”一詞正式登上科學(xué)舞臺,并迅速成為各領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。
資料卡:定義大數據
國際數據公司IDC對大數據定義如下:一種新一代的數據集及其技術(shù)和架構,具備高效的捕捉、發(fā)現和分析能力,能夠經(jīng)濟地從類(lèi)型復雜、數量龐大的數據中挖掘出價(jià)值。
然而,至今仍然有很多人認為大數據是炒作居多,仍沉浸在傳統思維中。特別是健康醫療大數據,常被“詬病”為“不夠多、不夠大,根本談不上什么大數據,更鮮少成熟應用”。這主要是因為沒(méi)有看清傳統方法對新需求的力不從心,沒(méi)有看清健康醫療大數據發(fā)展的巨大潛力和創(chuàng )造力。
對于大數據的標準,國家統計局給出的最新特征是“6V+1C”(見(jiàn)圖1),大數據是指無(wú)法以傳統方法進(jìn)行抓取、管理、處理和利用的數據集合。來(lái)源于臨床病歷、健康檔案、基礎知識庫、臨床知識庫、參考文獻、個(gè)人健康數據、基因與組學(xué)數據的醫療場(chǎng)景數據和大數據相關(guān)技術(shù)深度結合,使新模式、新價(jià)值得以產(chǎn)生。
數據種類(lèi)豐富、結構復雜是醫療數據的顯著(zhù)特點(diǎn)(圖2),有學(xué)者測算,電子健康檔案(EHRs)中有80%的數據是以非結構化形式存儲的,通常都是自然語(yǔ)言處理/錄入。因此,需要對自然語(yǔ)言進(jìn)行語(yǔ)義分析和數據特征提取。目前,這仍然是較難的一個(gè)技術(shù)點(diǎn),特別是中文。
同時(shí)需要注意的是,生物醫學(xué)大數據的增長(cháng)規模和復雜程度超出想象——來(lái)看一組數據。
資料卡:大數據有多大
2015年,生命科學(xué)和醫學(xué)研究產(chǎn)出科學(xué)數據保守估計已經(jīng)超過(guò)EB量級,相當于五百萬(wàn)個(gè)國家圖書(shū)館的信息量;
單個(gè)個(gè)體相關(guān)的組學(xué)數據和臨床數據總和已經(jīng)超過(guò)400G,相當于2000個(gè)國家圖書(shū)館的信息量。
生物醫學(xué)大數據正以前所未有的方式推動(dòng)生命科學(xué)與生物技術(shù)的進(jìn)步,生命科學(xué)進(jìn)入信息時(shí)代,通過(guò)數據鏈整合產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新鏈已經(jīng)成為國際競爭新的技術(shù)制高點(diǎn)。
大數據需求蓬勃增長(cháng),應用前景廣闊,以下簡(jiǎn)單歸納了一些面向不同對象的醫療大數據應用需求。
面向醫生
提供不良反應與差錯分析提醒、智能臨床輔助診療與治療、單病種大宗病例統計分析、治療方法與療效對比、最小有效治療分析、精準診療與個(gè)性化治療、醫學(xué)影像學(xué)智能標注與分析等。
面向患者
提供全生命周期的健康檔案、自我健康管理、健康狀態(tài)的預測與預警等。
面向研究人員
提供科研數據采集與分析、科研選題與科研發(fā)現、用藥分析與藥物研發(fā)等。
面向管理者
提供精細化管理決策支持、基于數據的模擬分析、病種與疾病譜分析、疾病與疫情監測等。
雖然需求非常旺盛,但到目前為止,還鮮見(jiàn)能夠非常成熟的去實(shí)現這些需求,特別是投入臨床應用的、讓醫生和患者都滿(mǎn)意的信息化產(chǎn)品。因此,我們信息人還有很多工作要做!
圖3醫療大數據應用促進(jìn)診療模式的變革
醫療大數據應用將有利于促進(jìn)診療模式的變革。20年前,醫生主要靠手寫(xiě);20年來(lái),醫生逐漸擺脫紙筆,利用電腦開(kāi)處方、寫(xiě)病歷;5-10年后,我預測,醫生不再孤獨地“戰斗”,在他們的背后會(huì )有大數據、人工智能、云計算等IT資源提供強有力的知識外掛組件。
我國政府也越來(lái)越關(guān)注大數據的布局——
2015年,國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數據發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》
2016年,發(fā)布《十三五規劃綱要》,實(shí)施國家大數據戰略
2016年,國務(wù)院辦公廳再發(fā)《關(guān)于促進(jìn)和規范健康醫療大數據應用發(fā)展指導意見(jiàn)》——從戰略到具體實(shí)施,國家從各個(gè)層面來(lái)指導健康醫療大數據的發(fā)展和實(shí)施。
2017年7月20日,國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規劃》,其中有兩點(diǎn)涉及到了大健康產(chǎn)業(yè):一是關(guān)于智能醫療的;二是關(guān)于智能健康和養老的。規劃對全行業(yè)人工智能的發(fā)展進(jìn)行了闡述,明確了我國新一代人工智能發(fā)展的“三步走”戰略目標,提出到2030年中國要達到國際領(lǐng)先地位。
國家這些政策和利好對企業(yè)來(lái)說(shuō)是商機,對我們醫療IT建設者來(lái)說(shuō)是方向和指導。因此,健康醫療大數據的產(chǎn)業(yè)熱度會(huì )保持很長(cháng)一段時(shí)間,有望向新興的人工智能產(chǎn)業(yè)邁出堅實(shí)的一步。
2
百家爭鳴之靈感觸動(dòng)
一枝獨秀不是春
百花齊放春滿(mǎn)園
資料卡:本節提及的企業(yè)/研究機構
Google、微軟、法國高速基因組測序分析平臺、飛利浦、HealthNucleus、IBM、威斯康星大學(xué)麥迪遜威絲曼中心、中國科學(xué)院北京基因組研究所生命與健康大數據中心、清華大學(xué)數據科學(xué)研究院醫療健康大數據研究中心、電子科技大學(xué)的健康大數據研究所、高血壓大數據聯(lián)合實(shí)驗室、春雨·中國科學(xué)院大學(xué)健康大數據聯(lián)合實(shí)驗室、貴州省大數據精準醫學(xué)實(shí)驗室、上海精準醫療大數據中心、中華精準醫學(xué)中心、醫渡云、柯林布瑞、樂(lè )九醫療、Airdoc、同濟CT“阿爾法狗”、華大基因、華西-希氏醫學(xué)人工智能研發(fā)中心
(作者備注:以下資料均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)業(yè)界報道,部分資料為本人與相關(guān)廠(chǎng)商交流獲悉。)
首先來(lái)看一組全球醫療大數據臨床應用方面的具體實(shí)踐
GoogleFluView
專(zhuān)攻搜索引擎的一些公司在掌握大數據資源方面具有得天獨厚的優(yōu)勢,他們可以基于這些數據挖掘很多應用,如關(guān)注熱點(diǎn)、消費習慣等。Google公司的FluView,是一個(gè)基于大數據分析的跟蹤工具,對流感預測是非常好的一個(gè)案例,也是較早廣泛報道成功案例。FluView能夠接收并處理來(lái)自搜索用戶(hù)、醫生、醫院以及CDC實(shí)驗室的大量數據,為流感疫情的蔓延提供一個(gè)清晰的圖像,進(jìn)而幫助阻止流感疫情的蔓延。
微軟Azure云平臺
微軟Azure云平臺推廣大型、開(kāi)放的基因組數據集1000基因組,為研究人員提供幫助,并與很多基因公司合作,打造基因組大數據分析平臺。
法國高速基因組測序分析平臺
法國開(kāi)建2個(gè)高速基因組測序分析平臺,主攻癌癥、糖尿病、罕見(jiàn)病,平均每年能夠實(shí)現對1.8萬(wàn)個(gè)基因組的測序和解讀。同時(shí),啟動(dòng)基因組和個(gè)體化醫療項目,以提高國家醫療診斷和疾病預防能力為整體目標,預計在全國范圍內建立12個(gè)基因測序平臺,2個(gè)國家數據中心。
飛利浦
飛利浦聯(lián)合威徹斯特醫學(xué)中心啟動(dòng)精準醫療計劃,IntelliSpace基因組學(xué)解決方案無(wú)縫銜接了來(lái)自多個(gè)數據源的數據,將基因組學(xué)分析與患者臨床數據相整合。
HealthNucleus
HealthNucleus的全基因組健康管理服務(wù)提供全基因組測序、微生物組測序、代謝組學(xué)分析、臨床檢查和影像服務(wù),可通過(guò)用戶(hù)基因組與人類(lèi)參考基因組進(jìn)行比較,評估用戶(hù)的基因組。
IBMWatsonHealth
廣受關(guān)注的IBMWatsonHealth的認知系統能不斷地學(xué)習、訓練、產(chǎn)生知識,與理解的對象產(chǎn)生互動(dòng)。整個(gè)方案包括Watsonforoncology(腫瘤,lung,breast,colon/rectal等的治療方案)、Watsonclinicaltrialmatching(臨床方案匹配,識別患者相適應的臨床方案)、Watsondiscoveryadvisor(醫學(xué)發(fā)現,從海量醫學(xué)文獻獲得洞察力)、Watsongenomicsadvisor(基因,從DNA序列中獲得洞察力)、Analysisofmedicalimages(醫學(xué)影像分析)。
IBMWatson要做的不是“占有”數據,而是通過(guò)提供平臺鼓勵用戶(hù)自己訓練Watson——我認為這個(gè)思路是正確的。基于IBMWatson的醫療助理每秒可以閱讀數億頁(yè)資料,幫助醫務(wù)人員獲取數據,這在之前是做不到的。
GoogleAI
GoogleAI進(jìn)軍醫療,在一些類(lèi)型的乳腺癌的病理識別準確率上超過(guò)了醫生——病理學(xué)家花了整整30個(gè)小時(shí),仔細分析了130張切片,準確率為73.3%,而谷歌AI交出的答卷則是88.5%。
類(lèi)似的基于圖像識別的應用還很多,例如基于腦部MRI的白質(zhì)高信號灶分割、基于皮膚鏡照片的皮膚癌分類(lèi)診斷、基于數字病理切片的乳腺癌淋巴結轉移檢測、基于眼底照片的糖尿病性視網(wǎng)膜病變檢測等等。這些基于影像的分析診斷能夠成功,主要是因為影像學(xué)提供了足夠的規則,因此很容易做出大數據判別。
威斯康星大學(xué)麥迪遜威絲曼中心和威斯康星發(fā)現研究院
基于錄音也可以進(jìn)行大數據診斷,這非常新穎。根據威斯康星大學(xué)麥迪遜威絲曼中心和威斯康星發(fā)現研究院的新研究,依靠5min的錄音就足以判斷某個(gè)人是否容易罹患與基因相關(guān)的遺傳性疾病。目前已經(jīng)可以準確地識別個(gè)體的突變前期的脆弱的X染色體。
達芬奇手術(shù)機器人
可以輔助醫生做手術(shù)的手術(shù)機器人也是重要的一部分,它可以利用各種知識庫可以實(shí)現精準診療。達芬奇手術(shù)機器人已經(jīng)成為全球最成功和應用最廣的手術(shù)機器人。
國內在大數據、精準診療方向上也有很多布局和應用
中國科學(xué)院北京基因組研究所生命與健康大數據中心
中國科學(xué)院北京基因組研究所生命與健康大數據中心建立了海量生物組學(xué)大數據儲存與分析體系,建設組學(xué)大數據應用與共享平臺,已完成整合全球1700多個(gè)生物數據庫,國內首個(gè)原始組學(xué)數據歸檔庫正式上線(xiàn),目前正開(kāi)展人群精準醫學(xué)信息庫、原始組學(xué)數據的共享平臺。
清華大學(xué)數據科學(xué)研究院醫療健康大數據研究中心
清華大學(xué)數據科學(xué)研究院醫療健康大數據研究中心整合海量醫療健康大數據,為公眾健康、臨床決策、政府決策提供支持;對臨床表型與生命組學(xué)數據進(jìn)行整合分析,實(shí)現對腫瘤、慢性病、罕見(jiàn)病等高危疾病實(shí)現精準預防、診斷和治療。
電子科技大學(xué)健康大數據研究所
電子科技大學(xué)健康大數據研究所已經(jīng)完成大數據分級診療監測評估系統,目前承擔著(zhù)基于健康云的老年健康管理服務(wù)、面向醫療保險的大數據分析應用、醫學(xué)數字影像唯一身份識別等科研任務(wù)。
高血壓大數據聯(lián)合實(shí)驗室
高血壓大數據聯(lián)合實(shí)驗室由中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、北京同仁醫院、科學(xué)技術(shù)文獻出版社共同成立,正在打通院內數據,形成產(chǎn)、學(xué)、研融合的高血壓數據平臺、管理平臺,后期將面向全國形成高血壓數據共享、應用、發(fā)布的數據支撐平臺。
春雨·中國科學(xué)院大學(xué)健康大數據聯(lián)合實(shí)驗室
春雨·中國科學(xué)院大學(xué)健康大數據聯(lián)合實(shí)驗室是國內專(zhuān)注于健康大數據的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室,目標是實(shí)現智能和自動(dòng)化的慢病管理,根據用戶(hù)線(xiàn)上問(wèn)診數據,實(shí)現初步的智能化疾病診斷,目前已成型使用,正開(kāi)展分析健康消費數據,增加用戶(hù)用藥和治療經(jīng)濟性,降低醫保賠付率。
貴州省大數據精準醫學(xué)實(shí)驗室
貴州省大數據精準醫學(xué)實(shí)驗室由貴州省醫牽頭成立,通過(guò)醫學(xué)影像大數據,形成人工智能醫療體系,正在開(kāi)展3D醫學(xué)影像,以讓醫學(xué)生更加熟悉人體構造,同時(shí)將影像設備結合大數據分析提供出了更精準的診斷方式。
上海精準醫療大數據中心
上海精準醫療大數據中心由復旦大學(xué)、復旦大學(xué)各個(gè)附屬醫院、上海張江轉化醫學(xué)研發(fā)中心組成,已開(kāi)展生物大數據開(kāi)發(fā)與利用研究,建立標準化的食管癌患者臨床信息管理系統,搭建了精準醫療臨床決策支持系統。
中華精準醫學(xué)中心
中華精準醫學(xué)中心由復旦大學(xué)附屬中山醫院和華大基因聯(lián)合成立;通過(guò)基因大數據,建立覆蓋生育健康、腫瘤預防、心腦血管、遺傳及感染等領(lǐng)域具有國際水平的基因組學(xué)研究和應用中心。
醫渡云、柯林布瑞、樂(lè )九醫療等國內醫療大數據企業(yè)
國內的醫渡云、柯林布瑞、樂(lè )九醫療等醫療大數據企業(yè)率先在醫院推廣全數據搜索引擎,把醫院積累的海量數據資源盤(pán)活,使得臨床資料的精確查找達到秒級水平。基于性能卓越的醫療大數據平臺,醫渡云等企業(yè)還在與醫院合作,利用其積累深厚的NLP和大數據平臺構建技術(shù),共同探索面向臨床的知識推薦服務(wù)系統。
Airdoc
人工智能企業(yè)Airdoc的輔助診斷模型可以識別百萬(wàn)級甚至更高數量級的醫學(xué)影像。如能夠通過(guò)多維度數據分析輔助診斷及疾病預測,通過(guò)對文本、影像等多模態(tài)海量數據的綜合挖掘,建立預測分析模型,進(jìn)一步探索疾病分布演化規律;如醫學(xué)影像識別,已經(jīng)針對大腦、心血管、肺部、肝臟、骨骼健康領(lǐng)域研發(fā)出多個(gè)模型。
同濟CT“阿爾法狗”
還有同濟CT“阿爾法狗”,據稱(chēng)5秒讀結果,閱片水平已經(jīng)接近主治醫師,對于三毫米以?xún)鹊男〔≡睿巳庋酆苋菀走z漏掉,但是它卻能夠識別出來(lái),對肺結節的發(fā)現準確率更是高達90%。
華大基因
華大基因通過(guò)基因測序預測破解疾病,通過(guò)搭建生物信息云平臺進(jìn)行超大規模的全基因組關(guān)聯(lián)分析,可以進(jìn)行母體腫瘤早期篩查,研究遺傳病的分子流行病的突變點(diǎn)頻譜分布。
華西-希氏醫學(xué)人工智能研發(fā)中心
就在7月27日,四川華西醫院的華西-希氏醫學(xué)人工智能研發(fā)中心經(jīng)過(guò)3個(gè)月研發(fā),已經(jīng)實(shí)現了人工智能對消化內鏡圖片的秒級診斷,診斷準確率達90%以上,有望于未來(lái)2-3年臨床應用。
據報道顯示,該人工智能技術(shù)的研發(fā)過(guò)程分為數據篩選、消化病變歸類(lèi)、AI模型數據訓練和深度學(xué)習、模型測試調整及再訓練等4階段,目前已對20萬(wàn)份病例數據進(jìn)行了深度學(xué)習,對息肉、腫瘤、靜脈曲張的初期診斷準確率分別達到了92.7%、93.9%和96.8%。
以上這些案例并不足以完整描繪整個(gè)醫療大數據發(fā)展現狀,但足以看出,無(wú)論是在國內還是國外,大數據、精準診療、人工智能都是一個(gè)重要的風(fēng)口上,這將是信息化發(fā)展到一定階段后產(chǎn)生質(zhì)變的關(guān)鍵時(shí)期,我們應該迎難而上,隨著(zhù)潮流來(lái)做一些有意義、能落地的工作。
3
臨床輔診之探幽索勝
所有的理論法則都依賴(lài)于實(shí)踐法則
——德國哲學(xué)家費希特
依托于西南醫院豐富的數據,我們結合醫院實(shí)際情況做了一些膚淺的工作。
資料卡:西南醫院的大數據有多大
以2016年為例,西南醫院門(mén)診量近400萬(wàn),20幾年來(lái)已經(jīng)積累了海量數據,為大數據分析提供了基礎。目前醫院包括影像系統在內有600T以上的豐富數據儲備,其中包含4123萬(wàn)條醫療就診記錄,253萬(wàn)份電子病歷文檔資料,80萬(wàn)份標準化存儲的生物樣本,110萬(wàn)份與沙區共享的居民電子健康檔案。
目前,我院開(kāi)展了臨床數據中心與搜索引擎、遺傳基因檢測運算、臨床醫師評價(jià)體系、CDSS研究、生物樣本庫、結構化電子病歷智能檢索、輔助管理決策支持、臨床專(zhuān)科病種數據庫等八個(gè)方面的醫療數據研究與應用。
利用醫學(xué)超算平臺進(jìn)行大數據研究
圖4西南醫院腫瘤遺傳與基因組中心專(zhuān)家利用超算平臺系統,該圖為基因在人類(lèi)染色體上的位置
2015年,我院依托生物遺傳中心、腫瘤遺傳與基因組中心、感染科等,結合中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院超級高性能計算平臺,以及中科院軟件所大數據分析技術(shù),通過(guò)基因數據分析、跟蹤、對比研究,建立了大數據基因測序平臺,服務(wù)于個(gè)體健康和人類(lèi)基因組數據應用。中科院曙光5000A超算平臺能滿(mǎn)足300萬(wàn)億次浮點(diǎn)計算能力,完全能夠滿(mǎn)足各科室需求。經(jīng)過(guò)兩年多的應用實(shí)踐,共處理、分析兩萬(wàn)余份生物樣本,使用超算CPU超過(guò)近10000機時(shí),為西南醫院的科研和臨床應用提供了重要支撐。
基于Hadoop架構的醫院醫療大數據基礎服務(wù)平臺
圖5基于Hadoop架構的醫院醫療大數據基礎服務(wù)平臺
該平臺可完成數據收集、數據存儲、數據清洗等工作,醫院HIS、EMRS、LIS、PACS等醫療信息子系統的數據通過(guò)ETL、收集、清洗、歸一化等處理,為上層應用服務(wù)提供準確的基礎數據支撐。
以乳腺癌治療為突破口的CDSS研究
圖6以乳腺癌治療為突破口進(jìn)行CDSS的研究
根據近十年來(lái)乳腺癌臨床治療的發(fā)展和變化,我院乳腺中心姜軍教授提出一個(gè)創(chuàng )新理論,即最小有效治療,認為由于患者年齡、身體狀況、臨床分期、組織類(lèi)型、分子分型等等不同,應更多地進(jìn)行個(gè)體化治療,減少盲目和不合理的治療。
這種“最小有效治療”理論能減少過(guò)度治療帶來(lái)的盲目診療、縮短住院時(shí)間,對患者而言,不良反應和并發(fā)癥相對較少,也更加經(jīng)濟。而這需要對疾病診療的知識特征進(jìn)行分析,以盡量貼近醫生思考、判別的思維方式,因此需要構建依托醫療大數據的精準診療方案智能指導系統,即臨床診療決策支持系統。依托于該系統能夠輔助實(shí)施精準診療,輔助醫生進(jìn)行知識學(xué)習更新和臨床診療。該系統目前也已經(jīng)針對患者開(kāi)發(fā)了信息采集、病情分析和診療決策功能,并提供了病例查詢(xún)和統計分析等功能。
醫院專(zhuān)享“百度”
如何才能充分挖掘醫院積累的千百萬(wàn)份病歷數據?
如何才能提高醫生錄入科研及隨訪(fǎng)數據的效率?
如何形成以學(xué)科、病種為主題的醫學(xué)科研數據庫?
如何才能把臨床大數據轉化成臨床詢(xún)證知識系統?
如何把醫院數據轉化為有價(jià)值、可促進(jìn)學(xué)科發(fā)展的資產(chǎn)?
圖7西南醫院臨床大數據醫學(xué)科研搜索引擎
我們開(kāi)發(fā)了基于科研數據中心的臨床科研信息系統;開(kāi)發(fā)了臨床科研信息平臺,嘗試著(zhù)將歷史積累的病例數據轉化為支撐學(xué)科長(cháng)期發(fā)展的戰略信息資源;開(kāi)發(fā)了醫院臨床大數據醫學(xué)科研搜索引擎,輸入關(guān)鍵字后,三秒內可以遍歷全院臨床資料,顯示搜索結果;開(kāi)發(fā)了單病種科研隨訪(fǎng)系統;我們還嘗試著(zhù)開(kāi)展臨床詢(xún)證知識推送系統研究,與門(mén)診醫生站、住院工作站、個(gè)人/科室科研數據庫集成融合,讓臨床醫生在診療過(guò)程中即時(shí)使用醫院積累的數據知識,在臨床診療過(guò)程中做科研。
圖8正在開(kāi)發(fā)中的醫生站臨床詢(xún)證知識推送系統
在我們與一批大數據公司的合作規劃中,將逐步完成診療線(xiàn)索、臨床知識庫、智能文獻助手、智能決策四期工程。整體設計思路是與醫生站緊密結合,以便通過(guò)醫生站即可獲取臨床輔助決策信息。我們力爭形成這樣的大數據產(chǎn)品:工具化、產(chǎn)品化,與醫生的日常工作平臺緊密嵌入,具備高度的實(shí)時(shí)性和方便性,具備自主學(xué)習和智能化能力。
4
醫學(xué)智能之未來(lái)簡(jiǎn)史
醫療大數據與醫學(xué)人工智能
是一場(chǎng)事關(guān)人類(lèi)健康與生存的知識革命
最近有一部暢銷(xiāo)書(shū)叫《未來(lái)簡(jiǎn)史》,我參照該書(shū)目錄的提法,描述一下醫療大數據的"未來(lái)簡(jiǎn)史"。
第一章悠長(cháng)的過(guò)往
1996年以前的漫長(cháng)時(shí)期,醫院信息化絕大部分以財務(wù)系統為主,從DOS到桌面,從單機到網(wǎng)絡(luò ),從同軸電纜到雙絞線(xiàn),一切都是為了把錢(qián)收準、把賬管好。
第二章全面信息化簡(jiǎn)史
從1997-2012年是醫院信息化發(fā)展非常快的階段,圍繞電子病歷、質(zhì)量與效率管理等的各大系統陸續上線(xiàn),并改變了醫生傳統的工作方式。
第三章傳統方式的終結
從2013年-2016年,隨著(zhù)醫院數據積累越來(lái)越大、系統間的接口越來(lái)越多,傳統信息不斷堆砌的方法走向終結,醫院信息系統在交互性、標準化等方面迫切需要更好的規劃設計和調整。
第四章未來(lái)第一次浪潮:從ESB、CDR走向開(kāi)放互聯(lián)
從2015年-2020年,我們迎來(lái)了“未來(lái)第一次浪潮”,醫院信息化建設從ESB、CDR走向標準化的開(kāi)放互聯(lián),將為大數據發(fā)展奠定基礎。
第五章未來(lái)第二次浪潮:基于云端大數據的臨床輔診
從2017年-2025年,我們將迎來(lái)“未來(lái)第二次浪潮”,基于云端大數據的輔助診療系統將在臨床工作中越來(lái)越深入的應用。
第六章未來(lái)第三次浪潮:醫學(xué)人工智能的革命
從2020年-2030年,在“未來(lái)第三次浪潮”中,我們將迎來(lái)醫學(xué)人工智能的革命,計算機真的能代替醫生的很多工作。
第七章中國將如何
如果說(shuō)從工業(yè)革命到信息革命,中國都處于落后與被動(dòng)局面,那么在人工智能研發(fā)應用領(lǐng)域,我們與國外基本是在一個(gè)起跑線(xiàn)上。我們必須抓住機遇,加大基礎研究和應用研發(fā),10-15年后爭取成為人工智能研發(fā)與應用的大國、強國。
在談醫學(xué)人工智能之前,讓我們再回顧一下人工智能的前世今生。
人工智能這一概念是在1956年的達特莫斯(Dartmouth)會(huì )議上首次提出的,這一學(xué)科的研究領(lǐng)域現在包括機器人、語(yǔ)言識別、圖像識別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統等。人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了上世紀50-60年代的形成期、上世紀70年代的暗淡期、上世紀80-90年代的應用期,在21世紀進(jìn)入突飛猛進(jìn)期,人工智能在語(yǔ)音、語(yǔ)義、圖像等方面的應用日益廣泛成熟,引起了各國各大研究機構的關(guān)注,紛紛布局人工智能醫療研究領(lǐng)域。
依托于計算機視覺(jué)技術(shù)、自然語(yǔ)言處理技術(shù)、語(yǔ)音識別技術(shù)、機器人技術(shù)、機器深度學(xué)習技術(shù)這五大人工智能核心技術(shù),在醫學(xué)人工智能領(lǐng)域,知識共享、更快的分析、更智能的學(xué)習、更聰明的機器人、更自然的互動(dòng),將是未來(lái)的發(fā)展趨勢。
在今后一段時(shí)間,我個(gè)人判斷,融合人工智能技術(shù)的醫療大數據應用將深度嵌入臨床診療過(guò)程,主要有以下幾個(gè)方面的趨勢。
醫療大數據應用從當前的科研數據利用層面逐步進(jìn)入到臨床診療過(guò)程輔助層面;
循證醫學(xué)數據、臨床指南、醫學(xué)文獻等豐富數據資源將共同服務(wù)于臨床診療過(guò)程;
醫生工作站平臺將會(huì )外掛越來(lái)越來(lái)的醫學(xué)知識庫為診療過(guò)程提供智能化支持;
基于大數據分析的人工智能有望取代如影像科、病理科等大部分單一識別性與分析性工作;
醫院管理可實(shí)現全時(shí)段、全領(lǐng)域、全維度“數據型優(yōu)化”。
在具體應用層面,可輔助診斷疾病的虛擬助理、可輔助醫生看片的醫學(xué)影像人工智能、可大幅度降低藥物研發(fā)成本的虛擬藥物篩選及挖掘、以意念控制芯片的康復醫療、可識別和降低疾病風(fēng)險的健康管理、可優(yōu)化醫療服務(wù)流程和資源配置的醫院管理等等,都是未來(lái)值得關(guān)注的發(fā)展方向。
不過(guò),在醫療的AI研究領(lǐng)域,長(cháng)期以來(lái)的一個(gè)困難是缺乏高質(zhì)量干凈的有臨床標注的數據。同時(shí),醫學(xué)的復雜性也使得尋找一個(gè)完美的訓練集非常不容易。從大數據到AI,除了“有數”以外,還得鍛煉“庖丁解牛”的精湛技藝與方法體系。目前人工智能在醫療領(lǐng)域的應用尚處于比較淺顯的階段,人工智能可取代醫生的重復性體力勞動(dòng)工作,提升醫生的職業(yè)專(zhuān)業(yè)程度,但是從更深一步的診斷決策和治療尚有缺陷。
最后,我想引用作者尤瓦爾·赫拉利在《未來(lái)簡(jiǎn)史》中的兩句話(huà):
①人類(lèi)之所以不愿意改變,是因為害怕未知。但歷史唯一不變的事實(shí),就是一切都會(huì )改變。
②全球經(jīng)濟導向已經(jīng)從物質(zhì)經(jīng)濟轉變?yōu)橹R經(jīng)濟,過(guò)去主要的財富來(lái)源是物質(zhì)資產(chǎn),比如金礦、麥田、油井,現在的主要財富來(lái)源則是知識。
為此,在可見(jiàn)的未來(lái),我可以大膽地預測,醫療大數據與醫學(xué)人工智能將是一場(chǎng)事關(guān)人類(lèi)健康與生存的知識革命!
同道們,讓我們一起改變,一起投入到這場(chǎng)偉大的人類(lèi)健康革命中去吧!
-end-
1.用于成人和1歲及1歲以上兒童的甲型和乙型流感治療(磷酸奧司他韋能夠有效治療甲型和乙型流感,但是乙型流感的臨床應用數據尚不多)。2.用于成人和13歲及13歲以上青少年的甲型和乙型流感的預防。
健客價(jià): ¥631.用于成人和1歲及1歲以上兒童的甲型和乙型流感治療(磷酸奧司他韋能夠有效治療甲型和乙型流感,但是乙型流感的臨床應用數據尚不多)。 2.用于成人和13歲及13歲以上青少年的甲型和乙型流感的預防。
健客價(jià): ¥185數據自動(dòng)對接微信,睡眠監測。
健客價(jià): ¥249結腸癌輔助化療:卡培他濱適用于 Dukes’ C 期、原發(fā)腫瘤根治術(shù)后、適于接受氟嘧啶類(lèi)藥物單獨治療的結腸癌患者的單藥輔助治療。其治療的無(wú)病生存期(DFS)不亞于 5-氟尿嘧啶和甲酰四氫葉酸聯(lián)合方案(5-FU/LV) 。卡培他濱單藥或與其他藥物聯(lián)合化療均不能延長(cháng)總生存期(OS),但已有試驗數據表明在聯(lián)合化療方案中卡培他濱可較 5-FU/LV 改善無(wú)病生存 期。醫師在開(kāi)具處方使用卡培他濱單藥對 D
健客價(jià): ¥319本產(chǎn)品廣泛應用于家庭保健、運動(dòng)護理及醫療臨床等物理降溫,使用方便,能迅速緩解因發(fā)熱、頭痛、眼倦、扭傷等所產(chǎn)生的不適或痛楚。
健客價(jià): ¥18適用于醫療機構臨床輸液時(shí)針體及輸液導管固定,傷口敷料固定及其它醫療用品固定用。
健客價(jià): ¥90用于體外測量人體新鮮毛細血管全血樣本中的葡萄糖濃度,適用于糖尿病患者在家中進(jìn)行血糖監測,也可輔助臨床醫護人員監測患者糖尿病控制的效果。
健客價(jià): ¥558在臨床醫生指導下,用于便秘患者排便。
健客價(jià): ¥325供臨床醫務(wù)人員在有創(chuàng )操作過(guò)程中佩帶,為接受處理的患者及實(shí)施有創(chuàng )操作的醫務(wù)人員提供防護,阻止血液、體液和飛濺物傳播。
健客價(jià): ¥1該產(chǎn)品主要供臨床人員在給患者控制吸入氧氣時(shí)使用,允許消毒后重復使用。
健客價(jià): ¥70該胰島素注射筆針頭在臨床上與胰島素注射筆配套用于皮下注射胰島素。
健客價(jià): ¥188該胰島素注射筆針頭在臨床上與胰島素注射筆配套用于皮下注射胰島素。
健客價(jià): ¥162該胰島素注射筆針頭在臨床上與胰島素注射筆配套用于皮下注射胰島素。
健客價(jià): ¥18該胰島素注射筆針頭在臨床上與胰島素注射筆配套用于皮下注射胰島素。
健客價(jià): ¥21手機開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò )(移動(dòng)數據或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )),接聽(tīng)免費業(yè)務(wù),移動(dòng)、聯(lián)通、電信用戶(hù)均可使用。(本軟件僅適用于智能手機的安卓、蘋(píng)果系統)
健客價(jià): ¥100癲癇: 對12歲以上兒童及成人的單藥治療: 簡(jiǎn)單部分性發(fā)作 復雜部分性發(fā)作 繼發(fā)性全身強直-陣攣性發(fā)作 原發(fā)性全身強直-陣攣性發(fā)作 目前暫不推薦對12歲以下兒童采用單藥治療,因為尚未得到對這類(lèi)特殊目標人群所進(jìn)行的對照試驗的相應數據。 2歲以上兒童及成人的添加療法: 簡(jiǎn)單部分性發(fā)作 復雜部分性發(fā)作 繼發(fā)性全身強直-陣攣性發(fā)作 原發(fā)性全身強直-陣攣性發(fā)作 本品也可用于治療合并有
健客價(jià): ¥49拉莫三嗪片,適應癥為癲癇: 對12歲以上兒童及成人的單藥治療: 1. 簡(jiǎn)單部分性發(fā)作 2. 復雜部分性發(fā)作 3. 續發(fā)性全身強直- 陣攣性發(fā)作 4. 原發(fā)性全身強直- 陣攣性發(fā)作目前暫不推薦對十二歲以下兒童采用單藥治療,因為尚未得到對這類(lèi)特殊目標人群所進(jìn)行的對照試驗的相應數據。 兩歲以上兒童及成人的添加療法 ( add-on therapy ) : 1. 簡(jiǎn)單部分性發(fā)作 2. 復雜部
健客價(jià): ¥102該產(chǎn)品與配套的血糖試紙配合使用,用于定量檢測人體毛細血管全血中葡萄糖濃度;可以由臨床單位醫護人員、熟練掌握該項操作的患有糖尿病的非專(zhuān)業(yè)人員或其家屬操作;只用于監測糖尿病人血糖控制的效果,而不能用于糖尿病的診斷和篩查,也不能作為治療藥物調整的依據。本品為重復性使用醫療器械。
健客價(jià): ¥599適用于痛風(fēng)患者高尿酸血癥的長(cháng)期治療,不推薦用于無(wú)臨床癥狀高尿酸血癥。
健客價(jià): ¥198為了減少抗藥性細菌的形成并確保替硝唑和其他抗菌藥物的有效性,替硝唑用于治療或預防已被證實(shí)或疑似易感病原體導致的感染。 若有培養和敏感性試驗的相關(guān)信息,應參考這些信息來(lái)選擇或修改抗菌治療方案。若沒(méi)有這些信息,當地的流行病學(xué)和細菌敏感性數據等經(jīng)驗,可能有助于選擇治療方案。詳見(jiàn)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。
健客價(jià): ¥5解毒,消腫,止痛。臨床主要用于中、晚期腫瘤的治療,亦可用于慢性乙型肝炎等癥。
健客價(jià): ¥2961.血壓計:用于測量人體血壓及脈搏。2.血糖儀:用于醫療機構快速血糖測試,糖尿病患者或其他人群的血糖監測。3.試紙:適用于糖尿病患者血糖自測及糖尿病篩選。4.針頭:適用于臨床需微量采血時(shí)刺破皮膚用。
健客價(jià): ¥399是一款可以醫院家庭兩用型的睡眠檢測儀。可實(shí)時(shí)檢測人體血氧和鼻氣流信息,對數據進(jìn)行TF卡存儲和上傳電腦功能,病人可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )請專(zhuān)家進(jìn)行病例診斷,滿(mǎn)足于醫院、社區、個(gè)人等多方面的需要。
健客價(jià): ¥3088ELLA艾拉是一款彰顯魅力的手動(dòng)按摩棒,她平滑無(wú)縫的觸感和流暢的專(zhuān)門(mén)外形為情侶或個(gè)人而設計,引導他們探尋內心深處的幻想。誘人的雙端設計替代傳統震動(dòng)器,精準的塑形意在加強點(diǎn)刺激或更傳統的性交方式。
健客價(jià): ¥380