石金龍:解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)與科研利用實(shí)踐
有效利用大數(shù)據(jù),為醫(yī)療服務(wù)賦能,是醫(yī)院“十四五”規(guī)劃的重要內(nèi)容。醫(yī)療行業(yè)在日常的臨床和管理中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù),亟需加強(qiáng)統(tǒng)籌和分析挖掘,以充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。第五屆世界智能大會智能健康與醫(yī)療高峰論壇5月21日在天津召開,在智慧醫(yī)院信息化建設(shè)研討會上解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究中心副主任石金龍受邀發(fā)表了主題演講,詳細(xì)介紹了該院醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)與科研利用實(shí)踐。他強(qiáng)調(diào):“醫(yī)療信息化發(fā)展需求,生老病死現(xiàn)象背后的生物物理機(jī)制規(guī)律探索是醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究及應(yīng)用的問題‘源頭’。醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的研究成果將為醫(yī)療信息化提供新功能、為生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究提供驅(qū)動力。”
以下內(nèi)容根據(jù)石金龍主任演講整理。
建設(shè)三大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚整合
信息系統(tǒng)在智慧醫(yī)院發(fā)展過程中發(fā)揮了非常重要的支撐作用,尤其是在多院區(qū)架構(gòu)下的大型綜合醫(yī)院,信息化是一個非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施,為醫(yī)院臨床診療和運(yùn)營提供技術(shù)保障。隨著信息系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛,院內(nèi)累積了大量數(shù)據(jù)。
解放軍總醫(yī)院最近幾年一直在探索醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。結(jié)合醫(yī)院信息化基礎(chǔ)和創(chuàng)新發(fā)展需要,醫(yī)院于2016年設(shè)立了醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心,作為全院創(chuàng)新能力建設(shè)的公共基礎(chǔ)平臺。2017年,由解放軍總醫(yī)院牽頭,聯(lián)合國內(nèi)17家優(yōu)勢單位,獲批國家發(fā)展改革委醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,成為國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)唯一的大數(shù)據(jù)國家工程實(shí)驗(yàn)室。2019年底,醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)隸到醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究部,組建醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究中心。
醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)主要來源于醫(yī)療過程形成的多元數(shù)據(jù),以及對人體系統(tǒng)宏微觀多尺度測量數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)特征和分析利用的角度來看,可以初步分為五部分:結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),這部分?jǐn)?shù)據(jù)技術(shù)指標(biāo)一般可直接用于統(tǒng)計分析;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),比較典型的是電子病歷形成的數(shù)據(jù),這部分?jǐn)?shù)據(jù)一般是不可以直接利用的,需要做結(jié)構(gòu)化處理;醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù),這部分也是數(shù)據(jù)利用度非常高的;時間序列數(shù)據(jù),包括心電圖、腦電圖等數(shù)據(jù),這塊數(shù)據(jù)目前利用并不多,但是價值非常大,能夠提供動態(tài)、連續(xù)的人體監(jiān)測,有助于對健康監(jiān)測進(jìn)行評估;生命組學(xué)數(shù)據(jù),這部分?jǐn)?shù)據(jù)對于理解疾病背后的規(guī)律和生命背后的本質(zhì)非常重要。
從國家工程實(shí)驗(yàn)室定位來講,希望面向整個行業(yè),以應(yīng)用需求為導(dǎo)向,開展醫(yī)療大數(shù)據(jù)的技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新,推動醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
近幾年,醫(yī)院建設(shè)了專科專病數(shù)據(jù)庫、醫(yī)學(xué)影像庫和電子病歷文本庫三大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)了對超過25年全部臨床數(shù)據(jù)的匯聚整合,建立了臨床基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源池,實(shí)現(xiàn)了全院歷史影像的在線訪問,全院的文本數(shù)據(jù)整合入庫,支持對其自由檢索。這三個技術(shù)庫的建設(shè)解決了數(shù)據(jù)可及性的問題,讓各個數(shù)據(jù)能夠看得到摸得著。原始數(shù)據(jù)沒法利用,需要進(jìn)行信息加工和處理,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分層分級利用、評估和控制。目前,醫(yī)院以臨床科研為目的,已建立了30多個專病數(shù)據(jù)庫,包括心衰數(shù)據(jù)庫、急救病例數(shù)據(jù)庫、肺癌數(shù)據(jù)庫等,為科室按病種特征整理數(shù)據(jù)提供支持工具。這在一定程度上解決了數(shù)據(jù)的可用性問題。在此基礎(chǔ)上,通過整理發(fā)布專題數(shù)據(jù)集、組織多種主題的數(shù)據(jù)競賽活動等,進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)據(jù)利用范圍和多學(xué)科深度融合。
構(gòu)建數(shù)據(jù)資源管理平臺,多角度探索數(shù)據(jù)應(yīng)用
為推動數(shù)據(jù)更好地應(yīng)用,解放軍總醫(yī)院建立了數(shù)據(jù)資源管理平臺,將數(shù)據(jù)納入一個平臺管理,共解決了以下兩個問題:通過對存量數(shù)據(jù)的存儲和再加工,形成數(shù)據(jù)的二次利用;基于數(shù)據(jù)資源池,對多種數(shù)據(jù)庫進(jìn)行授權(quán)使用,通過數(shù)據(jù)集等方式解決數(shù)據(jù)使用的問題。
在具體實(shí)踐中,醫(yī)院進(jìn)行了以下探索:搭建分布式并行檢索集群,面向臨床提供醫(yī)療數(shù)據(jù)自由檢索支撐。通過檢索應(yīng)用的方式,更好地啟動可以利用的數(shù)據(jù)檢索,通過類似于數(shù)據(jù)庫的平臺,提高了數(shù)據(jù)檢索的性能;搭建高性能組學(xué)數(shù)據(jù)處理集群并部署專業(yè)生物信息處理軟件,支撐對高密度多組學(xué)數(shù)據(jù)的快速處理分析;搭建深度學(xué)習(xí)集群,支撐面向醫(yī)學(xué)影像等人工智能的深度學(xué)習(xí)等。為加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源的管理,醫(yī)院制定了系列化的內(nèi)部管理制度和對外合作制度,保障數(shù)據(jù)安全,保證服務(wù)質(zhì)量和效率,探索有效的數(shù)據(jù)利用路徑和應(yīng)用模式。
“十四五”時期,醫(yī)療大數(shù)據(jù)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下四個方面:技術(shù)平臺創(chuàng)新,主要體現(xiàn)為在技術(shù)研發(fā)上,進(jìn)一步補(bǔ)充完善醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)技術(shù)工具,形成包括醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)檢索、專病數(shù)據(jù)庫、患者隨訪、醫(yī)學(xué)自然語言處理工具在內(nèi)的體系化技術(shù)平臺;數(shù)據(jù)資源創(chuàng)新,體現(xiàn)為擴(kuò)大醫(yī)療數(shù)據(jù)共享聯(lián)合體,做大做強(qiáng)多中心醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源,探索數(shù)據(jù)合作共享機(jī)制;臨床應(yīng)用創(chuàng)新,主要是瞄準(zhǔn)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)和人工智能發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn),著力推動大數(shù)據(jù)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用;服務(wù)模式創(chuàng)新,主要是總結(jié)大數(shù)據(jù)開發(fā)利用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)指南,建立大數(shù)據(jù)中心規(guī)范化的服務(wù)流程與制度,構(gòu)建數(shù)據(jù)的應(yīng)用模式。
醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)是支撐臨床基礎(chǔ)創(chuàng)新研究的重要途徑,作用發(fā)揮取決于其滿足醫(yī)療行為優(yōu)化需求的程度、融合臨床基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)多學(xué)科的深度,從基本數(shù)據(jù)服務(wù),配合臨床應(yīng)用和科研需求;到有效科研支撐,將大數(shù)據(jù)融入智能醫(yī)療和醫(yī)學(xué)研究的全過程;再到數(shù)據(jù)驅(qū)動創(chuàng)新,推動和引導(dǎo)醫(yī)療服務(wù)優(yōu)化和應(yīng)用研究開展,醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)利用有其自身發(fā)展規(guī)律和應(yīng)用路徑。通過醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源的平臺化管理、數(shù)據(jù)利用的工具化支撐,并圍繞臨床應(yīng)用需求開展跨學(xué)科的深度數(shù)據(jù)研究,醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)價值將逐步彰顯并有效發(fā)揮作用。
醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用道阻且長,希望各位同道一起,探索可行的實(shí)施路徑,推動醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展。
(本文由CHIMA秘書處根據(jù)石金龍主任演講內(nèi)容整理)