以醫(yī)學的大數(shù)據(jù)而言,從過去紙張病歷記錄,到紙本數(shù)據(jù)的數(shù)位化與醫(yī)學紀錄遠距儲存,再到現(xiàn)今許多的資訊整合。數(shù)據(jù)量的累積非常快速,也引導許多醫(yī)療技術的發(fā)展。以往在收集生理數(shù)據(jù)的架構,每臺機器(ex. 心電圖機、血壓機、腦波機等等) 各需要一臺電腦,用RS-232相互連接,成本太高且非常耗時,收集手術中病人的生理信號數(shù)據(jù)更是怕人多手雜。因而謝建興教授的研究團隊發(fā)展了一套利用無線Wifi的方式收集開刀房與加護病房病人的生理信號數(shù)據(jù)系統(tǒng),能夠儲存以及顯示即時手術過程與加護病房的數(shù)據(jù)于軟體上。
一般來說,手術的過程中會收集非常多生理信號像是心電圖、腦波、血壓、唿吸信號、血氧濃度等許多種生理信號的數(shù)據(jù)。醫(yī)生也是從這些生理信號來判斷目前病人的狀況。我們的系統(tǒng)便是將這些生理信號透過無線Wifi的方式,將病人手術過程中的生理信號數(shù)據(jù)存取下來。研究的方向,目前整合了心電圖(ECG)、腦波(EEG)、以及血氧濃度(SPO2)叁種生理信號的收集,研究也專注于這三種生理信號的后續(xù)分析。
圖一、某醫(yī)院數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖,手術房之應用
圖一為系統(tǒng)架構的示意圖,以某醫(yī)院為例,每間手術房都有一臺Datex機器,能夠收集病人的心跳、血壓、和血氧濃度叁種生理信號。我們在Datex機器的后面,接上MOXA NPort系列的設備連網(wǎng)伺服器,MOXA的NPort系列設備里面有一個AP模組會去連上醫(yī)院的Wifi,并且把手術時的即時生理信號(心電圖、腦波、血壓、血氧濃度等) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)用無線的方式傳輸出來,而收集數(shù)據(jù)的護理站端只要連上AP,便能夠將數(shù)據(jù)抓取出來,從軟體的介面上也能看到機臺上收到的即時數(shù)據(jù),并且同時會記錄當天日期、時間等資訊并且存取(如圖二和圖叁)。
圖二、某醫(yī)院即時手術數(shù)據(jù)顯示以及存取
圖叁、病房之應用
由于手術的過程中可能會翻動病人或是有其他動作,可能會導致信號有雜訊的產(chǎn)生,有時候也必須記錄其他醫(yī)生動手術的動作。所以軟體的部份也設計了能夠點選手術事件,來記錄可能導致雜訊發(fā)生或者是需要紀錄的情況。如圖二和圖叁所示,操作介面上除了可以看到即時顯示的手術中生理信號的數(shù)據(jù)外,手術時在幾點幾分打麻醉藥、幾點幾分使用電刀等等的手術資訊都能夠在介面上點選,并且記錄下來。同樣的,在病房中,病人的生理信號數(shù)據(jù)也能夠利用相同的方式來收集(系統(tǒng)架構圖如圖四)。
圖四、某醫(yī)院即時手術數(shù)據(jù)顯示
利用此系統(tǒng),我們便不需要人拿著筆記型電腦進去手術房里收集數(shù)據(jù),同時也能夠不間斷的收案。除此之外,因為手術臺的附近已經(jīng)放了許多儀器和手術用具,透過此無線的系統(tǒng)也不會附近有線還要在地上繞來繞去。同時因為這個系統(tǒng),數(shù)據(jù)累積的量會非常快,所以能夠慢慢建立一個Big Database,目前,這個系統(tǒng)已經(jīng)架設在亞東醫(yī)院兩間以及臺大六間手術房(臺大兒童醫(yī)院叁間開刀房、臺大醫(yī)院東址開刀房叁間)。收集數(shù)據(jù)的部分會專注于亞東醫(yī)院心臟手術數(shù)據(jù)的部份。有了龐大的數(shù)據(jù)量,就能夠利用這些數(shù)據(jù)做后續(xù)離線的臨床數(shù)據(jù)分析 (Offline Analysis)。
在許多過去的文獻之中,有些演算法的分析方式能夠提供醫(yī)生一些臨床上評估的指標,如果我們也能夠利用不同的演算法分析,并且提供給醫(yī)生一些資訊或指標,也許能夠在醫(yī)療上有所貢獻。同時,這也牽扯到有效醫(yī)療和無效醫(yī)療的問題。舉例來說,如果我們明知手術就算成功,恢復狀況也不會很好,卻還是動手術,這樣便是所謂的無效醫(yī)療。或許可以選擇不開刀而直接選擇安寧照護,節(jié)省醫(yī)療成本。相反地,如果提供給醫(yī)生后評估開刀或許能夠恢復,那便值得一試,就是有效醫(yī)療。近年來,健保吵的沸沸揚揚,如果我們能夠利用一些演算法分析,提供醫(yī)生一個參考的指標,來評估是開刀后的恢復狀況或許能夠盡量避免一些不必要的醫(yī)療資源浪費,但這畢竟是一個非常嚴肅的問題,因為牽涉到生與死,所以這個部分一直以來都是個非常困難的研究議題,也正是我們所要努力的方向。
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