醫(yī)療大數(shù)據(jù) 臨床怎么用
發(fā)布時間:2014-07-31
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健康報
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何謂大數(shù)據(jù)?顧名思義,就是體量特別大且數(shù)據(jù)類型復雜多樣的數(shù)據(jù)集,其特征是數(shù)量大、類別多、真實性高、速度快,因而難以用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具對其內(nèi)容進行抓取、管理和處理。如今,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,人們對數(shù)據(jù)處理的能力也在明顯提高,以往一團迷霧一樣的大數(shù)據(jù)成為新的科研富礦,從中人們可以科學地存儲、研發(fā)、利用、分析數(shù)據(jù),并得到精確的結(jié)果。
從垂體瘤研究看大數(shù)據(jù)
北京市神經(jīng)外科研究所 張亞卓
大數(shù)據(jù)讓科研更具針對性
我們正處在一個醫(yī)學信息爆炸的時代。據(jù)統(tǒng)計,醫(yī)學信息資源占據(jù)約30%以上互聯(lián)網(wǎng)信息資源,醫(yī)學文獻的數(shù)量正以驚人的速度增長。全球醫(yī)藥類期刊近3萬種,每年發(fā)表論文200多萬篇并且以每年7%速度遞增。臨床醫(yī)生平均每天必須閱讀大量的專業(yè)文獻,才可能跟上現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的速度。2012年,美國政府發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議》,旨在利用大量復雜數(shù)據(jù)集合獲取知識和提升洞見能力,投入金額高達2億美元。與此同時,醫(yī)學科技的發(fā)展也離不開大數(shù)據(jù)。在科研的過程中,大數(shù)據(jù)的利用、開發(fā)和整理,可以顛覆我們以往很多研究結(jié)果,為我們帶來意想不到的效益。
大數(shù)據(jù)時代下的醫(yī)學科研,應(yīng)該具有三個主要特點。第一,臨床醫(yī)學資源發(fā)掘、收集、整理和利用(標準化、科學化)。第二,大樣本、多中心的臨床研究(病因、診斷、治療及藥物開發(fā))。第三,依托臨床信息的生物醫(yī)學資源的整理、利用及研究(基因、蛋白及代謝)。那么,大數(shù)據(jù)時代下的腫瘤研究的特征就更具針對性了。主要有臨床信息、腫瘤生物學特性、基因蛋白等數(shù)據(jù)庫,個體基因測序和數(shù)據(jù)快速處理,分子標記、藥物靶標的鑒定和特征描述,新型藥物的設(shè)計。
可指導垂體瘤個性化治療
以垂體腺瘤為例,其最大的特點就是它的生物學多樣性,造成在亞型分類上識別困難,少數(shù)侵襲性腺瘤治療困難,藥物治療很多不耐受,放療療效不均。而常規(guī)病理分類不能準確指導臨床治療,主要表現(xiàn)在同一病理類型的腫瘤對藥物治療和放療的反應(yīng)不同,因此易導致治療過度與治療錯誤并存。
大數(shù)據(jù)時代下,可以用分子病理來指導垂體腺瘤個性化治療。但應(yīng)建立科學標準的病例資源庫以及臨床信息和疾病生物醫(yī)學特征信息收集、分析、整合、開發(fā)及利用,從而研究腫瘤發(fā)生發(fā)展變化,認識疾病本質(zhì),尋找治療規(guī)律。大數(shù)據(jù)可以推動垂體瘤的個性化研究。侵襲、耐藥是垂體腺瘤基礎(chǔ)研究的熱點,也是目前垂體腺瘤臨床工作中急需解決的難題,侵襲、耐藥行為的識別至今仍然缺乏客觀標準。
用好海量數(shù)據(jù)提升治愈率
為充分利用現(xiàn)有的海量數(shù)據(jù),這幾年我們團隊著力做了四個方面的工作。第一,前瞻性、多中心、大規(guī)模臨床信息的發(fā)掘、整合、分析應(yīng)用,用研究的成果不斷修改和完善已有的指南共識等。第二,腦腫瘤分子分類與個性化治療的基礎(chǔ)臨床研究。第三,現(xiàn)代微侵襲神經(jīng)外科的研發(fā)、應(yīng)用和推廣。第四,圍手術(shù)期腦與神經(jīng)功能狀態(tài)評估、預(yù)警和保護。這四項研究為垂體瘤的個性化治療提供了理論、方法和技術(shù)支撐。
由于垂體瘤具有生物多樣性,未來我們還需要積累更可靠的臨床資料、腫瘤樣本和多層次的生物學信息,并對海量的信息和數(shù)據(jù)進行深入的采集、分析和利用。為此,我們建立了“垂體瘤分子分類和個性化治療研究合作平臺”,聯(lián)合10~200家醫(yī)院,參與多中心研究的網(wǎng)絡(luò)中心化管理,構(gòu)建專用軟件進行數(shù)據(jù)挖掘與整理。同時依托北京市神經(jīng)外科研究所和北京天壇醫(yī)院的分子病理診斷與個性化治療指導中心,進行病例資源收集整理、臨床評估診療隨訪、病理診斷分類、 提供治療指導等,采取共同承擔國家項目、技術(shù)合作等多種合作方式,實現(xiàn)互惠共贏。
總之,大數(shù)據(jù)時代使垂體瘤研究面臨重大機遇,對傳統(tǒng)研究模式提出了挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)有可能幫助我們認識腫瘤的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,也能幫我們建立標準化與個性化的治療體系,并最終提高患者的生存質(zhì)量。
我理想中的醫(yī)療大數(shù)據(jù)
北京大學腫瘤醫(yī)院肝膽外科 錢紅綱
我國的醫(yī)療信息化建設(shè)用了十年,經(jīng)歷了數(shù)字化、35212及36312工程等不同階段。大數(shù)據(jù)從提出到現(xiàn)在也有4年多了。很多人更是看了麥肯錫2011年報告中一年3000億美元的附加值而躍躍欲試。然而,醫(yī)療大數(shù)據(jù)在醫(yī)生眼中是怎樣的呢?
目前,只有大醫(yī)生或大醫(yī)院才關(guān)注大數(shù)據(jù),而臨床工作的繁重讓絕大多數(shù)一線醫(yī)生無暇顧及身邊默默發(fā)生的變化,他們更需要的是提高效率、簡單易行的臨床輔助工具,而不是在原有基礎(chǔ)上再增加額外的負擔。因此,如何讓作為醫(yī)療服務(wù)主體的醫(yī)生接受大數(shù)據(jù)理念,心甘情愿地運用大數(shù)據(jù)是讓其從浮云上落地的前提。大數(shù)據(jù)的收集者需要解決數(shù)據(jù)錄入和訪問的快捷問題,才能得到作為使用者之一的醫(yī)生的擁護。另外,多年來各個醫(yī)院開發(fā)了各自的病歷系統(tǒng),如何兼容各個數(shù)據(jù)接口也是一大難題。當很多統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于患者時,他們能否提供準確的醫(yī)療信息?大數(shù)據(jù)開發(fā)過程中,醫(yī)學工作者如何與網(wǎng)絡(luò)專家通力合作?這些都需要慢慢解決。
盡管醫(yī)療大數(shù)據(jù)仍面臨不少困難,但廣闊的市場前景是毋庸置疑的。作為一個醫(yī)者,我很關(guān)注大數(shù)據(jù)在以下幾個方面的應(yīng)用:
臨床決策支持
讓誤診誤治大幅減少
臨床中遇到的疑難雜癥,有時即便專家也缺乏經(jīng)驗,做出正確的診斷和治療更加困難。臨床決策支持系統(tǒng)可以通過海量文獻的學習和不斷的錯誤修正,給出最適宜診斷和最佳治療。以IBM Watson為代表的臨床決策系統(tǒng)在開發(fā)之初只是用來進行分診的工作。而如今,通過建立醫(yī)療文獻及專家數(shù)據(jù)庫,Watson已經(jīng)可以依據(jù)與療效相關(guān)的臨床、病理及基因等特征,為醫(yī)生提出規(guī)范化臨床路徑及個體化治療建議,不僅可以提高工作效率和診療質(zhì)量,也可以減少不良反應(yīng)和治療差錯。在美國Metropolitan兒科重癥病房的研究中,臨床決策支持系統(tǒng)就避免了40%的藥品不良反應(yīng)事件。世界各地的很多醫(yī)療機構(gòu)(如英國的NICE,德國IQWIG等)已經(jīng)開始了比較效果研究(CER)項目并取得了初步成功。
試想有一天,大數(shù)據(jù)系統(tǒng)成為診斷和治療建議的提供者,內(nèi)科醫(yī)生是否還能坐的安穩(wěn)?因為它掌握的信息量要比人多的多,判斷的準確性要比非經(jīng)驗得出結(jié)論更可靠。不過,外科大夫也不要笑得太早。對手術(shù)路徑和流程的大數(shù)據(jù)采集配合機器人等的程序化操作,也許有一天也會取代已經(jīng)成為圖騰的柳葉刀。
遠程監(jiān)控診療
提高家庭護理質(zhì)量
從遠程監(jiān)控系統(tǒng)收集數(shù)據(jù),并將分析結(jié)果反饋給監(jiān)控設(shè)備及人員,從而實時診斷并確定治療方案。目前已有醫(yī)院通過結(jié)合手機App軟件等方式,進行心率、體溫及血糖等的檢測,但檢測的內(nèi)容仍很單一。臨床上希望針對不同病種開發(fā)一些診治后輔助系統(tǒng),可以減少病人住院時間或門診復診次數(shù),提高家庭護理的比例及質(zhì)量,也幫助醫(yī)院和醫(yī)生鎖定患者群。北京大學腫瘤醫(yī)院目前正在開發(fā)此類軟件,并有望和IBM、希捷等公司進一步合作。
公共衛(wèi)生監(jiān)管
快速檢測傳染病等
衛(wèi)生主管部門可通過監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,實時統(tǒng)計分析,快速檢測傳染病、院內(nèi)感染等情況,并進行快速響應(yīng)。同時也利于網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)發(fā)病及診治情況的數(shù)據(jù)匯總。如果將整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合,不僅有利于整個體系內(nèi)的醫(yī)療資源分布和供給,也便于實時監(jiān)管和調(diào)控。
大數(shù)據(jù),尤其是公共衛(wèi)生的大數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說應(yīng)該是國家資源,它的安全也應(yīng)該納入國家安全。開發(fā)者應(yīng)該認識到這一點,國家也應(yīng)該認識到這一點,盡快出臺相應(yīng)的制度和規(guī)范來規(guī)避風險,讓大數(shù)據(jù)更符合國家的利益、人民的利益。
從垂體瘤研究看大數(shù)據(jù)
北京市神經(jīng)外科研究所 張亞卓
大數(shù)據(jù)讓科研更具針對性
我們正處在一個醫(yī)學信息爆炸的時代。據(jù)統(tǒng)計,醫(yī)學信息資源占據(jù)約30%以上互聯(lián)網(wǎng)信息資源,醫(yī)學文獻的數(shù)量正以驚人的速度增長。全球醫(yī)藥類期刊近3萬種,每年發(fā)表論文200多萬篇并且以每年7%速度遞增。臨床醫(yī)生平均每天必須閱讀大量的專業(yè)文獻,才可能跟上現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展的速度。2012年,美國政府發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展倡議》,旨在利用大量復雜數(shù)據(jù)集合獲取知識和提升洞見能力,投入金額高達2億美元。與此同時,醫(yī)學科技的發(fā)展也離不開大數(shù)據(jù)。在科研的過程中,大數(shù)據(jù)的利用、開發(fā)和整理,可以顛覆我們以往很多研究結(jié)果,為我們帶來意想不到的效益。
大數(shù)據(jù)時代下的醫(yī)學科研,應(yīng)該具有三個主要特點。第一,臨床醫(yī)學資源發(fā)掘、收集、整理和利用(標準化、科學化)。第二,大樣本、多中心的臨床研究(病因、診斷、治療及藥物開發(fā))。第三,依托臨床信息的生物醫(yī)學資源的整理、利用及研究(基因、蛋白及代謝)。那么,大數(shù)據(jù)時代下的腫瘤研究的特征就更具針對性了。主要有臨床信息、腫瘤生物學特性、基因蛋白等數(shù)據(jù)庫,個體基因測序和數(shù)據(jù)快速處理,分子標記、藥物靶標的鑒定和特征描述,新型藥物的設(shè)計。
可指導垂體瘤個性化治療
以垂體腺瘤為例,其最大的特點就是它的生物學多樣性,造成在亞型分類上識別困難,少數(shù)侵襲性腺瘤治療困難,藥物治療很多不耐受,放療療效不均。而常規(guī)病理分類不能準確指導臨床治療,主要表現(xiàn)在同一病理類型的腫瘤對藥物治療和放療的反應(yīng)不同,因此易導致治療過度與治療錯誤并存。
大數(shù)據(jù)時代下,可以用分子病理來指導垂體腺瘤個性化治療。但應(yīng)建立科學標準的病例資源庫以及臨床信息和疾病生物醫(yī)學特征信息收集、分析、整合、開發(fā)及利用,從而研究腫瘤發(fā)生發(fā)展變化,認識疾病本質(zhì),尋找治療規(guī)律。大數(shù)據(jù)可以推動垂體瘤的個性化研究。侵襲、耐藥是垂體腺瘤基礎(chǔ)研究的熱點,也是目前垂體腺瘤臨床工作中急需解決的難題,侵襲、耐藥行為的識別至今仍然缺乏客觀標準。
用好海量數(shù)據(jù)提升治愈率
為充分利用現(xiàn)有的海量數(shù)據(jù),這幾年我們團隊著力做了四個方面的工作。第一,前瞻性、多中心、大規(guī)模臨床信息的發(fā)掘、整合、分析應(yīng)用,用研究的成果不斷修改和完善已有的指南共識等。第二,腦腫瘤分子分類與個性化治療的基礎(chǔ)臨床研究。第三,現(xiàn)代微侵襲神經(jīng)外科的研發(fā)、應(yīng)用和推廣。第四,圍手術(shù)期腦與神經(jīng)功能狀態(tài)評估、預(yù)警和保護。這四項研究為垂體瘤的個性化治療提供了理論、方法和技術(shù)支撐。
由于垂體瘤具有生物多樣性,未來我們還需要積累更可靠的臨床資料、腫瘤樣本和多層次的生物學信息,并對海量的信息和數(shù)據(jù)進行深入的采集、分析和利用。為此,我們建立了“垂體瘤分子分類和個性化治療研究合作平臺”,聯(lián)合10~200家醫(yī)院,參與多中心研究的網(wǎng)絡(luò)中心化管理,構(gòu)建專用軟件進行數(shù)據(jù)挖掘與整理。同時依托北京市神經(jīng)外科研究所和北京天壇醫(yī)院的分子病理診斷與個性化治療指導中心,進行病例資源收集整理、臨床評估診療隨訪、病理診斷分類、 提供治療指導等,采取共同承擔國家項目、技術(shù)合作等多種合作方式,實現(xiàn)互惠共贏。
總之,大數(shù)據(jù)時代使垂體瘤研究面臨重大機遇,對傳統(tǒng)研究模式提出了挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)有可能幫助我們認識腫瘤的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,也能幫我們建立標準化與個性化的治療體系,并最終提高患者的生存質(zhì)量。
我理想中的醫(yī)療大數(shù)據(jù)
北京大學腫瘤醫(yī)院肝膽外科 錢紅綱
我國的醫(yī)療信息化建設(shè)用了十年,經(jīng)歷了數(shù)字化、35212及36312工程等不同階段。大數(shù)據(jù)從提出到現(xiàn)在也有4年多了。很多人更是看了麥肯錫2011年報告中一年3000億美元的附加值而躍躍欲試。然而,醫(yī)療大數(shù)據(jù)在醫(yī)生眼中是怎樣的呢?
目前,只有大醫(yī)生或大醫(yī)院才關(guān)注大數(shù)據(jù),而臨床工作的繁重讓絕大多數(shù)一線醫(yī)生無暇顧及身邊默默發(fā)生的變化,他們更需要的是提高效率、簡單易行的臨床輔助工具,而不是在原有基礎(chǔ)上再增加額外的負擔。因此,如何讓作為醫(yī)療服務(wù)主體的醫(yī)生接受大數(shù)據(jù)理念,心甘情愿地運用大數(shù)據(jù)是讓其從浮云上落地的前提。大數(shù)據(jù)的收集者需要解決數(shù)據(jù)錄入和訪問的快捷問題,才能得到作為使用者之一的醫(yī)生的擁護。另外,多年來各個醫(yī)院開發(fā)了各自的病歷系統(tǒng),如何兼容各個數(shù)據(jù)接口也是一大難題。當很多統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于患者時,他們能否提供準確的醫(yī)療信息?大數(shù)據(jù)開發(fā)過程中,醫(yī)學工作者如何與網(wǎng)絡(luò)專家通力合作?這些都需要慢慢解決。
盡管醫(yī)療大數(shù)據(jù)仍面臨不少困難,但廣闊的市場前景是毋庸置疑的。作為一個醫(yī)者,我很關(guān)注大數(shù)據(jù)在以下幾個方面的應(yīng)用:
臨床決策支持
讓誤診誤治大幅減少
臨床中遇到的疑難雜癥,有時即便專家也缺乏經(jīng)驗,做出正確的診斷和治療更加困難。臨床決策支持系統(tǒng)可以通過海量文獻的學習和不斷的錯誤修正,給出最適宜診斷和最佳治療。以IBM Watson為代表的臨床決策系統(tǒng)在開發(fā)之初只是用來進行分診的工作。而如今,通過建立醫(yī)療文獻及專家數(shù)據(jù)庫,Watson已經(jīng)可以依據(jù)與療效相關(guān)的臨床、病理及基因等特征,為醫(yī)生提出規(guī)范化臨床路徑及個體化治療建議,不僅可以提高工作效率和診療質(zhì)量,也可以減少不良反應(yīng)和治療差錯。在美國Metropolitan兒科重癥病房的研究中,臨床決策支持系統(tǒng)就避免了40%的藥品不良反應(yīng)事件。世界各地的很多醫(yī)療機構(gòu)(如英國的NICE,德國IQWIG等)已經(jīng)開始了比較效果研究(CER)項目并取得了初步成功。
試想有一天,大數(shù)據(jù)系統(tǒng)成為診斷和治療建議的提供者,內(nèi)科醫(yī)生是否還能坐的安穩(wěn)?因為它掌握的信息量要比人多的多,判斷的準確性要比非經(jīng)驗得出結(jié)論更可靠。不過,外科大夫也不要笑得太早。對手術(shù)路徑和流程的大數(shù)據(jù)采集配合機器人等的程序化操作,也許有一天也會取代已經(jīng)成為圖騰的柳葉刀。
遠程監(jiān)控診療
提高家庭護理質(zhì)量
從遠程監(jiān)控系統(tǒng)收集數(shù)據(jù),并將分析結(jié)果反饋給監(jiān)控設(shè)備及人員,從而實時診斷并確定治療方案。目前已有醫(yī)院通過結(jié)合手機App軟件等方式,進行心率、體溫及血糖等的檢測,但檢測的內(nèi)容仍很單一。臨床上希望針對不同病種開發(fā)一些診治后輔助系統(tǒng),可以減少病人住院時間或門診復診次數(shù),提高家庭護理的比例及質(zhì)量,也幫助醫(yī)院和醫(yī)生鎖定患者群。北京大學腫瘤醫(yī)院目前正在開發(fā)此類軟件,并有望和IBM、希捷等公司進一步合作。
公共衛(wèi)生監(jiān)管
快速檢測傳染病等
衛(wèi)生主管部門可通過監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,實時統(tǒng)計分析,快速檢測傳染病、院內(nèi)感染等情況,并進行快速響應(yīng)。同時也利于網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)發(fā)病及診治情況的數(shù)據(jù)匯總。如果將整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)整合,不僅有利于整個體系內(nèi)的醫(yī)療資源分布和供給,也便于實時監(jiān)管和調(diào)控。
大數(shù)據(jù),尤其是公共衛(wèi)生的大數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說應(yīng)該是國家資源,它的安全也應(yīng)該納入國家安全。開發(fā)者應(yīng)該認識到這一點,國家也應(yīng)該認識到這一點,盡快出臺相應(yīng)的制度和規(guī)范來規(guī)避風險,讓大數(shù)據(jù)更符合國家的利益、人民的利益。