大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用推廣研究

張琪+鈕靖+田肖

摘要互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，大大提高了大數(shù)據(jù)的存儲、計算、分析、處理能力，將大數(shù)據(jù)的技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域能夠使醫(yī)療服務(wù)水平得到提高。本文介紹了大數(shù)據(jù)醫(yī)療的現(xiàn)狀，闡述大數(shù)據(jù)的基本特征及其應(yīng)用。

關(guān)鍵詞大數(shù)據(jù)；醫(yī)療；服務(wù)

1大數(shù)據(jù)醫(yī)療的背景

簡而言之，大數(shù)據(jù)是由人類所制造。把所有物理空間的數(shù)據(jù)進行求和得到的就是大數(shù)據(jù)，那么大數(shù)據(jù)有什么作用呢，我們從人類的眼耳口鼻聲色意的認識，慢慢到運用技術(shù)、收集數(shù)據(jù)、計算統(tǒng)計、到統(tǒng)籌全局預(yù)算未來，這就是大數(shù)據(jù)，它已經(jīng)漸漸成為主要的生產(chǎn)要素。

近年來，醫(yī)療大數(shù)據(jù)的相關(guān)研究越來越顯現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的良好態(tài)勢，雖然我國在醫(yī)療大數(shù)據(jù)方面的研究和應(yīng)用起步較西方國家略晚一些，并且總的來說整體力量還沒有形成，但是在醫(yī)療模式的轉(zhuǎn)型上，對醫(yī)療大數(shù)據(jù)的分析漸漸成為今后的最大需求應(yīng)用方面。互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，尤其是現(xiàn)在“互聯(lián)網(wǎng)+”的出現(xiàn)，更是讓越來越多的行業(yè)對“服務(wù)”的理念追捧。而醫(yī)院的服務(wù)模式則是以病人為中心開展的，醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）轉(zhuǎn)化為以電子病歷為中心的管理信息系統(tǒng)（EMR）。該系統(tǒng)為了實現(xiàn)以病人為重點服務(wù)對象的全信息化服務(wù)模式，組織原有的HIS系統(tǒng)、檢驗信息系統(tǒng)（LIS）、影像系統(tǒng)（PACS）、放射信息系統(tǒng)（RIS）以及績效管理系統(tǒng)等為一體。尤其是區(qū)域醫(yī)療的快速整合下，通過互聯(lián)網(wǎng)把分布在同一個城市的多家醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)連接起來，真正達到了區(qū)域內(nèi)醫(yī)療數(shù)據(jù)共享的目的。通過醫(yī)療的互聯(lián)，減少重復(fù)檢查、化驗，大大減輕病人及家屬的負擔(dān)，讓病人及時高效的得到治療，使看病效率提高，實現(xiàn)就醫(yī)的手續(xù)繁雜轉(zhuǎn)為簡單化。

如果拿一個病人每次看病的所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行計算，普通的電子病案和醫(yī)學(xué)化驗數(shù)據(jù)較小，還不到1MB，但影像報告所達到的內(nèi)存就要大一些，基本在1GB左右。一個患者就醫(yī)一次基本上要產(chǎn)生2到3張影像數(shù)據(jù)，因此，總的來說一個病人診療一次產(chǎn)生的醫(yī)療數(shù)據(jù)加在一起大約在2GB～3GB之間。全國平均一家三甲醫(yī)院每天就診和住院的病人約為3萬人，10家醫(yī)院一年將產(chǎn)生超過300000TB的數(shù)據(jù)，由此不難發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療數(shù)據(jù)量的龐大。目前已經(jīng)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，也給醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域提供了很好的技術(shù)支持。

2大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)想及推廣

2.1大數(shù)據(jù)應(yīng)用于醫(yī)療的分析

醫(yī)生對病人診斷的過程分析如下。首先，需要病人對自己的癥狀進行描述，醫(yī)生邊聽邊記錄。通過病人描述和醫(yī)生的經(jīng)驗，接著是讓病人作對應(yīng)的醫(yī)學(xué)檢驗和影像檢驗，一系列的檢查之后取得檢查結(jié)果，包括化驗單和影像報告。醫(yī)生的大腦就像是一臺儲存了大量數(shù)據(jù)的計算機，根據(jù)取得的檢查報告和病人的電子病歷數(shù)據(jù)以及醫(yī)生自己的診療經(jīng)驗進行相互的關(guān)聯(lián)，從而判斷出該病人的情況并給出相應(yīng)的診療方案。但事實上醫(yī)生診療的過程也有一定的局限性，僅僅只對醫(yī)生一個人的經(jīng)驗和醫(yī)學(xué)研究成果加以運用。而即便通過多個專家醫(yī)生運用聯(lián)合會診的方式也只是僅有的少部分經(jīng)驗知識。所以，醫(yī)療大數(shù)據(jù)出現(xiàn)以前的治療方式對病人進行的病情分析或多或少會產(chǎn)生不良的影響。而醫(yī)院如果建立醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘分析系統(tǒng)并被投入使用，專家醫(yī)生就可以通過寫入一系列醫(yī)療數(shù)據(jù)到醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺，并且通過人工智能的機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的分析方法，專家在確定治療方案時就可獲得相像的疾病機理和病因，從而給出更為精確的診療方案，從實質(zhì)上解決病人的病痛。

2.2應(yīng)用設(shè)想

為了能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的收集、加工、儲存、檢索及計算和運用的要求，可以將醫(yī)療大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計算技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析云平臺，具體設(shè)想如圖1所示。

醫(yī)療數(shù)據(jù)中心的成立，是對病人情況的確定，醫(yī)生治療方案的設(shè)計，通過這些數(shù)據(jù)進行建模。這醫(yī)療大數(shù)據(jù)中心在數(shù)據(jù)采集方面根據(jù)數(shù)據(jù)來源不同采用不同方法，對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)直接抽取并整合存儲，對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)要對有用信息進行結(jié)構(gòu)化改造再存儲。抽取有效的醫(yī)療大數(shù)據(jù)共性元素，以原有的臨床知識數(shù)據(jù)庫為輔助，通過大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)并用可視化的操作來建立完善的臨床決策系統(tǒng)。

3大數(shù)據(jù)醫(yī)療系統(tǒng)構(gòu)建需要注意的關(guān)鍵問題

通過網(wǎng)絡(luò)把多家醫(yī)院連接成一個區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)，從而實現(xiàn)多家醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)共享，信息傳遞這樣的醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。而在區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)的形成下，擴展到城鎮(zhèn)、城市醫(yī)療網(wǎng)；再進一步的擴大到省級乃至全國、全世界這樣的大數(shù)據(jù)醫(yī)療系統(tǒng)。

1）實現(xiàn)對電子病歷數(shù)據(jù)的收集及儲存。在這個問題上，專家醫(yī)生在診療過程中要規(guī)范記錄病人的病歷情況。在電子病歷數(shù)據(jù)要求規(guī)范以外，還要有專人保管、專人整理相關(guān)的檢驗數(shù)據(jù)，使得這些收集、儲存的數(shù)據(jù)也規(guī)范記載。此外，還需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）來存儲這些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計上對數(shù)據(jù)的標準進行統(tǒng)一是技術(shù)的關(guān)鍵所在。

2）對數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化處理。電子病歷數(shù)據(jù)大多以文本數(shù)據(jù)為主，要對這些醫(yī)療數(shù)據(jù)做結(jié)構(gòu)化處理。尤其是部分中文的電子病歷，應(yīng)對大量醫(yī)學(xué)詞語進行拆分、對關(guān)鍵詞進行提取等。并通過模擬和數(shù)字技術(shù)對影像檢驗數(shù)據(jù)進行分析，把患者病況圖像分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

3）對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行設(shè)計。在醫(yī)療大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)的4V特征（大容量、多樣性、快速度、真實性）要求對大數(shù)據(jù)有更高效的利用，這些應(yīng)用包括云計算部署模式和局部集群模式等。

4）大數(shù)據(jù)挖掘的分析方法。醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘最重要的內(nèi)容就是通過抽取醫(yī)療相關(guān)數(shù)據(jù)的特點，同時還要根據(jù)醫(yī)療數(shù)據(jù)特點進行劃分。要提取到重要的、有用的數(shù)據(jù)則需要進一步把不同類型、不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)。也可以將人工智能中的機器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘。

4結(jié)論

本文通過大數(shù)據(jù)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢研究分析，并且提出大數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)建需要注意的關(guān)鍵問題，由于醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)量大，醫(yī)療數(shù)據(jù)復(fù)雜度高的特點，大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用必然能夠發(fā)揮較大的作用。