當前我們正處于一個數據爆炸性增長的大數據時代,各類信息系統在醫療衛生機構的廣泛應用以及醫療設備和儀器的逐步數字化使得醫院積累了更多的數據資源,這些數據資源是非常寶貴的醫療衛生信息,對于疾病的診斷、治療、診療費用的控制等都是非常有價值的。如何在大數據時代做好醫療衛生信息化建設,是值得我們思考的問題。
一、大數據時代對醫療信息化建設新要求
據估計,中國一個中等城市(100萬人口)50年所積累的醫療數據量就會達到10PB級別。隨著我國醫療信息化建設加快,醫療衛生數據量爆發式增長,醫療衛生領域已迎來了自己的“大數據時代”,大數據相關特性對醫療信息化建設提出了新的要求。
(一)數據量爆發式增長,要求醫療信息化架構可擴展
醫療衛生數據主要來源于三方面:
1、生命科學領域及醫藥研發領域
在生命科學領域,隨著高通量測序的技術發展和逐步應用,生命科學領域的數據量正在高速增長,每臺高通量的測序儀每天可產生約100GB的數據,僅華大基因一家中國基因公司,每天就有一百多臺這樣的測序儀在滿負荷的運行著,產生10TB的數據。在醫藥研發領域,藥物研發是相當密集型的過程,一家中小型制藥企業年累積的數據量也在TB以上。
2、醫療領域
就醫療機構診療數據看,診療數據結構復雜包含大量半結構化或非結構化數據,單個半結構化數據(如心電圖、B超、CR、CT等)的數據量遠遠大于單個結構化數據(如XML文檔),如一張普通CT圖像大約150MB、一個標準的病理圖接近5GB,而一個XML文檔大小約幾十K,隨著醫療機構信息化建設轉向臨床信息系統,越來越多醫院將重點建設PACS、LIS系統,從而產生大量非結構化診療數據。
醫療領域大數據除醫療機構診療數據外,患者在醫療機構就醫過程中還將產生掛號、繳費、新農合基金使用情況、醫保資金使用情況、診斷結論、診療過程等數據。根據衛計委2014年頒布的《人口健康信息管理辦法(試行)》要求,電子健康檔案、電子病歷、全員人口信息等人口健康信息需要實現長期保存,醫療領域數據量將逐年累積增加。
3、移動醫療領域
隨著移動互聯網、物聯網技術的快速發展,可穿戴式醫療設備逐步從概念走向現實。可穿戴式設備最重要的應用就在醫療健康管理領域,從谷歌眼鏡、蘋果手表到耐克腕帶等均具備一定醫療健康管理功能,為用戶提供身體素質指標監測、疾病數據跟蹤等服務。隨著可穿戴式設備的快速發展,未來將產生大量的醫療健康數據。
面對來源豐富且日益膨脹的醫療衛生數據,目前醫療信息化的存儲架構無法滿足大數據應用的需要,在處理和查詢大數據集時更是力不從心,需要設計新的以數據為中心的計算模型和系統架構,把醫療衛生各個業務系統獨立的、分散的、不同品牌或不同級別的存儲產品統一到一個或幾個大的存儲池下,形成邏輯上統一的整體,進而根據數據整合或應用整合的需要將數據遷移到相應的存儲空間,從而實現醫療信息化中存儲架構的統一規劃和部署。
(二)數據價值高,要求醫療信息化建設重視數據挖掘
醫療衛生數據結構較為復雜,除了普通結構化數據外,多為半結構化或者非結構化的數據,如心電圖、B超、CT、MR、CR、等臨床影像文件多為非結構化數據。在“大數據”時代,傳統的數據庫分析系統正面臨著一次歷史性變革。
目前國外已經有許多機構開始深入研究醫療數據的挖掘利用,并已經從大數據中找到了與醫療衛生相關的潛在價值,例如:早在2009年,甲型H1N1流感爆發的幾周前,Google開發“谷歌流感趨勢”延伸服務,通過分析大量用戶對于流感有關詞條所做的搜索記錄識別流感爆發,與官方機構相比Google能提前1-2周預測流感爆發,預測結果與官方數據相關性高達97%。蘋果前總裁史蒂夫·喬布斯在與胰腺癌癥斗爭的過程中也應用了大數據技術,他是世界上第一個對自身所有DNA和腫瘤DNA進行排序的人,通過分析整個基因數據的大數據文檔,喬布斯的醫生能基于他的特定基因組成按需用藥。資料顯示,胰腺癌患者的死亡率極高,出現癥狀后患者的平均壽命僅為9個月,5年生存率不到2%,但是喬布斯通過大數據技術開發出的個性化藥物將生命延長了好幾年。
相對國外醫療衛生數據挖掘的進展,我國醫療衛生數據挖掘才剛剛起步,大部分醫療衛生機構還停留在數據的精確性層面,而非從數據關聯性方面分析挖掘數據價值,需要加大對醫療衛生大數據分析的投入,通過對醫療衛生大數據有效的存儲、處理、查詢和分析,輔助醫生做出更為科學和準確的診斷和用藥決策,幫助醫院根據患者潛在需求開發全新個性化服務及自動服務,幫助相關研究機構突破醫療方法和藥物革新,支持地區甚至全國醫療行業主管部門優化醫療資源及服務配置。
二、大數據時代中國醫療信息化建設的建議
大數據時代醫療信息化建設從產業角度看,未來將創建一個以患者為中心,數據快速流通,精準分析的價值鏈條。在此鏈條中政府、醫療衛生機構、醫療信息化軟硬件提供商等應明確各自定位,協同合作,才能在大數據時代做好醫療信息化建設。
(一)政府應發揮政策制定、產業發展推動作用
政府在醫療信息化建設中主要發揮政策制定、產業發展推動作用。目前我國醫療信息化標準建設不完備,基礎的電子病歷和電子健康檔案建設標準雖然已經出臺,但目前并沒有出臺針對大數據時代醫療信息化建設中涉及的各項數據的采集、傳輸、處理及相關醫療信息架構的標準。
(二)醫療衛生機構應前瞻部署醫療信息化建設
醫療衛生機構是醫療信息化建設主體,在進行醫療信息化建設過程中應該有前瞻意識,勇于將新一代信息技術融入醫療信息化建設過程中。目前一些三甲醫院已經進行了諸如移動醫療、遠程醫療等嘗試,但對于大數據在醫療衛生機構應用仍然較為保守,仍停留在BI用大數據輔助辦公階段,用于臨床精準用藥的較少,未來隨著大數據相關技術的逐步成熟,醫療衛生機構應逐步將大數據從輔助辦公拓展到提高臨床醫療服務質量方面。
(三)ICT廠商應加大上下游合作,瞄準大數據下醫療信息化建設積極開發新產品
軟硬件設備廠商作為醫療信息化技術的提供者,應瞄準大數據下醫療信息化建設新機遇開發新產品,加大上下游產業鏈合作,如針對可穿戴設備產生的大量健康監測數據,醫療信息化軟硬件設備廠商可以與下游醫療衛生機構合作,將醫療服務前置,使患者能夠盡快發現可能的健康隱患,甚至在家中就能通過智能終端定期查看可穿戴設備中記錄的健康信息,并得到醫療機構相關醫生給予的醫療健康診斷信息及就診建議,實現“治已病”向“治未病”的轉移;由于可穿戴設備小巧、輕薄的特點對電池的續航能力和CPU、無線傳輸芯片的功耗提出更為苛刻的要求,醫療信息化軟硬件設備廠商需要軟硬件廠商與上游處理器、存儲器、電源、無線通信、軟板、傳感器、執行器等主要零部件廠商合作,共同開發具有功耗低功能強的可穿戴式醫療產品。