北大醫(yī)信王琦:電子病歷與健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的五大壁壘
隨著國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)政策的推行,電子病歷作為其中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫之一,在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的地位不斷攀升。無論是創(chuàng)業(yè)公司還是上市公司,都在進(jìn)行這方面技術(shù)的嘗試和探索。
作為國內(nèi)知名醫(yī)療信息系統(tǒng)解決方案的提供商和服務(wù)商,北大醫(yī)信成立至今已有20余年。依托于北京大學(xué)和方正集團(tuán),通過不斷創(chuàng)新的醫(yī)療信息化技術(shù)助力醫(yī)改發(fā)展。
目前,北大醫(yī)信累積用戶3000余家,遍布全國28個省、市、自治區(qū),其中三級醫(yī)院200余家,已經(jīng)成為國內(nèi)最大的數(shù)字化醫(yī)院和區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生解決方案提供商和服務(wù)商之一。
以知識發(fā)展與利用的智慧HIT3.0時代,是北大醫(yī)信對于信息化發(fā)展下一階段的定義。在這一階段,北大醫(yī)信會積極探索基于電子病歷等醫(yī)療大數(shù)據(jù)的藥品研發(fā)、醫(yī)療保險、遠(yuǎn)程醫(yī)療和健康管理等衍生服務(wù)。
基于北大醫(yī)信的發(fā)展階段,針對電子病歷在健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用問題,動脈網(wǎng)(公眾號:vcbeat)專訪了北大醫(yī)信大數(shù)據(jù)總監(jiān)王琦。
北大醫(yī)信大數(shù)據(jù)總監(jiān)王琦
EMR(電子病歷)的概念很廣,包括CDR(臨床數(shù)據(jù)倉庫)、CDSS(臨床決策支持系統(tǒng))、醫(yī)學(xué)詞匯表、CPOE(醫(yī)生醫(yī)囑錄入系統(tǒng))、臨床文檔的數(shù)據(jù)等。由于醫(yī)院的信息系統(tǒng)種類繁多,因此只能靠集成平臺把信息匯總起來,之后再傳到CDR中。
簡單來說,CDR就好比倉庫,醫(yī)院內(nèi)所有的數(shù)據(jù)都要進(jìn)入到CDR中,不管是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)還是臨床數(shù)據(jù)。而電子病歷的業(yè)務(wù)要更貼近臨床,因?yàn)橹挥性谧≡涵h(huán)節(jié),電子病歷的大部分主要內(nèi)容才會形成。
如果對電子病歷的發(fā)展進(jìn)行一個劃分,參考301醫(yī)院薛萬國老師的劃分方法,王琦認(rèn)為大致可以分為4個階段:
第1階段,在醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)廣泛的臨床信息系統(tǒng)。從無到有的一個階段,把紙質(zhì)文件電子化,那個時候叫CPR。
第2階段,在醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)以病人為中心的信息集成。從圖像慢慢發(fā)展到數(shù)字化,也就是電子病歷的采集形式。第二個階段是在院內(nèi)把患者為中心去把信息集成到一起,電子病歷的信息不是輸入進(jìn)去,而是從各個系統(tǒng)抽取一部分,再加上醫(yī)生的主觀判斷,合成在一起,才叫電子病歷的概念。
第3階段,在醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部信息化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的病人信息共享,構(gòu)建區(qū)域化的電子病歷系統(tǒng)。因?yàn)橹挥袇^(qū)域化的電子病歷系統(tǒng)才是以患者為中心形成的信息共享平臺,也就是國家正在規(guī)劃建設(shè)的EHR的概念。
第4階段,云計算+大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)時代的電子病歷。要發(fā)展個性化的治療和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),需要以個人為單位去開展服務(wù)。電子病歷除了原本的患者信息之外,還要將范圍擴(kuò)大到與個人健康相關(guān)的非醫(yī)療信息,如飲食、運(yùn)動、環(huán)境等因素。在這個階段,一個新的概念出現(xiàn)了——PHR(個人健康檔案)。
健康醫(yī)療大數(shù)據(jù),包含整個醫(yī)療體系的信息,如電子病歷、電子處方、人口健康信息等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)融合在一起才叫健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)。尤其是電子病歷,它包含了最完善的臨床數(shù)據(jù)。
利用電子病歷形成大數(shù)據(jù),壁壘主要包含五個方面:
1.要形成廣泛的大數(shù)據(jù),需要通過標(biāo)準(zhǔn)化去實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。然而,一家醫(yī)院內(nèi)的數(shù)據(jù)無法稱之為大數(shù)據(jù),只有在一定的區(qū)域內(nèi)才能形成全生命周期的健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)。
但這卻存在一個供需問題的悖論:大數(shù)據(jù)的供給方是醫(yī)院,但需求卻來源于外部,如政府、藥企和保險公司。它們對于醫(yī)院的數(shù)據(jù)有著強(qiáng)烈的需求,但作為數(shù)據(jù)的提供方醫(yī)院來說,對外部數(shù)據(jù)的需求卻較為單一,集中在科研方面。
2、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的電子病歷化程度太低。目前,國內(nèi)大部分二級以下醫(yī)院,特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)院信息化程度極低,這導(dǎo)致我國人口健康狀態(tài)的評估和掌握缺乏數(shù)據(jù)依據(jù)。
3、基于機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等所帶來的數(shù)據(jù)深度挖掘能力。現(xiàn)階段,醫(yī)院臨床醫(yī)生對電子病歷最大的需求還是集中在科研論文這一環(huán),醫(yī)生在醫(yī)院內(nèi)部用的數(shù)據(jù),其實(shí)只是對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的深度挖掘,還不算真正意義上的大數(shù)據(jù)。一家醫(yī)院畢竟數(shù)據(jù)量有限,所以他們的需求更多是有限數(shù)據(jù)樣本的深度挖掘和信息提取,這需要機(jī)器學(xué)習(xí)算法的支撐。
4、全過程、全周期的電子病例是核心。這意味著,要把數(shù)據(jù)源頭的質(zhì)量做好。電子病歷耗費(fèi)了醫(yī)生大量的填寫精力。我國電子病歷規(guī)劃是按照模板去規(guī)劃的,目前很多電子病歷產(chǎn)品都是模板拖拽,不同公司的產(chǎn)品基本都有著固定的形式,醫(yī)生需要填寫的內(nèi)容有很多項(xiàng)。
如果一位醫(yī)生花費(fèi)一兩個小時去完成病例,在時間效率產(chǎn)出比的規(guī)律下,電子病例質(zhì)量的高低就會難以把控,需要有更為智能更為靈活的形式去幫助醫(yī)生記錄疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律。
5、醫(yī)學(xué)知識的專業(yè)性導(dǎo)致信息化企業(yè)難以判斷某一項(xiàng)臨床數(shù)據(jù)是否有價值。例如高血壓的數(shù)據(jù),由于高血壓類別較多,哪幾類數(shù)據(jù)需要調(diào)用,電子病歷系統(tǒng)需要進(jìn)行判斷,包括數(shù)據(jù)寫錯的情況,如果沒有智能的手段去分析,很難去把真正需要研究的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地導(dǎo)出,這就讓健康大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,以及醫(yī)院研究結(jié)論的真實(shí)性難以保證。
針對目前電子病歷發(fā)展的4個問題,北大醫(yī)信的做法是:
1.針對數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和信息化程度較低的問題,分三級規(guī)劃:
區(qū)域級:北大醫(yī)信在貴州衛(wèi)生計生委的牽頭下,已經(jīng)成功部署了一個省級電子病歷共享平臺,這也是全國首家的省級大數(shù)據(jù)平臺。
截至目前,北大醫(yī)信已經(jīng)打通了包括貴州省人民醫(yī)院等醫(yī)院在內(nèi),共計199家醫(yī)院的數(shù)據(jù)。把這些數(shù)據(jù)向衛(wèi)計委匯集,在這個過程中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。
區(qū)域的平臺和共享工程包含兩件事:一是數(shù)據(jù)如何抓上來,二是系統(tǒng)如何部署下去。因此,北大醫(yī)信將電子病歷產(chǎn)品分為了數(shù)據(jù)整合協(xié)同和業(yè)務(wù)支持服務(wù)兩個部分。這套名為智慧區(qū)域衛(wèi)生的區(qū)域性平臺包含5大組成部分,分別是基層醫(yī)療、公共衛(wèi)生、協(xié)同醫(yī)療、衛(wèi)生管理和健康管理。
大型醫(yī)院:醫(yī)院內(nèi)部使用的傳統(tǒng)電子病歷信息系統(tǒng)也是重要組成部分,通過與其它系統(tǒng)的相互結(jié)合,形成完備的電子病歷體系。第二部分是政府級的區(qū)域共享平臺。它的任務(wù)主要是做數(shù)據(jù)的抓取和互聯(lián)互通,并不做業(yè)務(wù)體系的下沉。
基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu):第三部分是云醫(yī)院管理平臺,一款云SaaS產(chǎn)品。通過這款產(chǎn)品,可以把基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的醫(yī)院管理信息和電子病歷數(shù)據(jù)抓到一起,統(tǒng)一化管理和部署。
數(shù)據(jù)的上行通過區(qū)域共享數(shù)據(jù)平臺,覆蓋二級三級醫(yī)院。下行通過云醫(yī)院管理系統(tǒng),覆蓋基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。這樣就可以把衛(wèi)生計生委的標(biāo)準(zhǔn)和互聯(lián)互通的規(guī)則直接通過一個中心部署到各個終端里,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。
電子病歷的互聯(lián)互通,對于患者而言最直接的好處在于,不需要再帶著厚重的病歷到處求醫(yī)。醫(yī)院之間的病歷互認(rèn),讓患者可以省去很多的重復(fù)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。對醫(yī)院病案科來說,紙質(zhì)化病歷的替代,也能最大限度地節(jié)省存儲的成本。
目前,除了貴州之外,包括銀川、深圳羅湖等地的醫(yī)共體,張家港、北京海淀區(qū)的醫(yī)聯(lián)體,北大醫(yī)信都作為技術(shù)提供方參與其中。北大醫(yī)信SaaS云醫(yī)院也已在全國400多家基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行了部署。
2、針對電子病歷數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題,北大醫(yī)信的做法是參考國外一些成熟的數(shù)據(jù)模型和知識庫,然后對自然語言處理之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些優(yōu)化,從而形成自己的知識圖譜,在某一個特定主題下,發(fā)掘這些研究的數(shù)據(jù)點(diǎn)是否有價值,從而判斷哪些數(shù)據(jù)需要調(diào)用,從源頭保證電子病歷獲取到的數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。
由于大量詳細(xì)的病人信息以文本形式存儲,而文本描述的信息通常存在歧義和很多非標(biāo)準(zhǔn)化描述,如何把這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是醫(yī)學(xué)信息處理的重要步驟。
自然語言處理是解決方案之一。將非結(jié)構(gòu)化醫(yī)療數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)需要一系列醫(yī)學(xué)自然語言處理技術(shù),包括:“醫(yī)學(xué)命名實(shí)體識別”,“診斷實(shí)體自動編碼”,“命名實(shí)體修飾詞識別”,“臨床文本時間信息抽取”等。
北大醫(yī)信通過這樣的創(chuàng)新技術(shù)手段,能夠縮短醫(yī)生在電子病歷填寫方面所耗費(fèi)的時間。
美國最大的電子病歷公司Epic Systems的商業(yè)模式是以病人為中心來開發(fā)產(chǎn)品,確保幫助醫(yī)生提供高效、免費(fèi)的醫(yī)療服務(wù)。其中,醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)是付費(fèi)方,通過軟件產(chǎn)品、云服務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和數(shù)據(jù)共享來盈利。
從就醫(yī)模式上來講,美國的電子病歷的應(yīng)用和中國存在較大差異。美國大多數(shù)的居民是通過私人醫(yī)生來就醫(yī)。對他們而言,健康要大于疾病。健康位于金字塔的頂端,而我國則剛好相反,呈倒金字塔形,患者得了疾病才會去考慮自己的健康問題。
美國的患者并不太需要把自己的病歷完全交給醫(yī)院,基本上私人醫(yī)生掌握患者很長一段時間的周期性數(shù)據(jù)。但在國內(nèi),家庭醫(yī)生制度還處于發(fā)展階段,醫(yī)療行為基本上都發(fā)生在醫(yī)療機(jī)構(gòu),特別是三甲醫(yī)院的虹吸效應(yīng)。所以從數(shù)據(jù)上看,醫(yī)院依舊是電子病歷的中心點(diǎn),而非患者。
另外,即使是在醫(yī)院內(nèi),大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也并不容易,這涉及到醫(yī)院的管理體制和整個衛(wèi)生行政機(jī)制。由于醫(yī)院所有的數(shù)據(jù)都集中在信息中心,因此即便是上了電子病歷系統(tǒng),臨床醫(yī)生也無法直接調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱,還需要通過信息科和倫理委員會,包括學(xué)術(shù)委員會的審核,才能最終對數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱和應(yīng)用,這是一個固有的流程來保障數(shù)據(jù)安全。
總之,電子病歷在健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用發(fā)展,由于各方面條件尚未成熟,因此發(fā)展還尚需時日。但隨著頂層政策的推行,區(qū)域衛(wèi)生平臺的建立,醫(yī)院系統(tǒng)的不斷更新?lián)Q代,電子病歷的潛力正被不斷被釋放出來。
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