大數(shù)據(jù)改變了各個行業(yè)的數(shù)據(jù)管理、分析和利用的方式。同樣,大數(shù)據(jù)可以在醫(yī)療健康領(lǐng)域應用并有潛力實現(xiàn)重大突破,醫(yī)療健康領(lǐng)域是最有前景的大數(shù)據(jù)應用領(lǐng)域之一。醫(yī)療分析可以降低治療費用、預測流行病的爆發(fā)、避免可預防疾病以及提高生活質(zhì)量。隨著世界人口的增加,人類的平均壽命也逐漸增加,這給當今治療交付辦法提出了新的挑戰(zhàn)。跟企業(yè)家一樣,健康專業(yè)人士也收集海量數(shù)據(jù)并尋找使用這些數(shù)據(jù)的最佳方法。在本文中,我們闡釋了醫(yī)療行業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求:大數(shù)據(jù)為什么以及如何發(fā)揮幫助作用?在大數(shù)據(jù)的應用中有什么樣的障礙?
醫(yī)療領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)是什么?
醫(yī)療領(lǐng)域中的大數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生了很多有用的結(jié)果,有些甚至可以拯救生命。大數(shù)據(jù)是指數(shù)字化產(chǎn)生的、通過各種技術(shù)整合和分析的大量信息,它可以利用特定人群的健康數(shù)據(jù)幫助人們預防傳染病、治療疾病以及降低成本等。
隨著人們的壽命延長,治療模式也發(fā)生了改變,這些改變實際上是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的。醫(yī)生們希望盡可能掌握病人更多且更早的信息,從而在嚴重疾病出現(xiàn)的時候可以注意到警示信號,因為在疾病早期進行治療會簡單得多,且治療費用也會少很多。借助對醫(yī)療數(shù)據(jù)的分析,預防代替治療,并且可以對病人的健康狀態(tài)做出全面的描繪,來做出一個量身定做的健康計劃。
近年來,收集醫(yī)療用途的大量數(shù)據(jù)費事且費力,而如今,隨著科技不斷進步,收集數(shù)據(jù)并將其用于更好的醫(yī)療服務變得越來越容易。醫(yī)療數(shù)據(jù)分析的目的是:利用數(shù)據(jù)分析所得的發(fā)現(xiàn)及時預測并解決問題,更快地評估方法和治療,促使人們更加關(guān)注自己的健康以及為醫(yī)療健康提供有效手段。
為什么醫(yī)療行業(yè)需要大數(shù)據(jù)?
由于各國的醫(yī)療成本不斷增高,醫(yī)療行業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求越來越大。麥肯錫的一份報告指出:經(jīng)過連續(xù)20年的持續(xù)增長,醫(yī)療費用現(xiàn)在占GDP的16%,大約超過6000億美金,按照美國的規(guī)模和財富水平,這個數(shù)值遠遠超過了合理的水平。也就是說,醫(yī)療成本遠遠高于它應有的水平。并且在過去的20年間,這個數(shù)字還在不斷地增長。所以很顯然,我們需要一種智能的、以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的思維。目前激勵措施也在改變:很多保險公司開始從按診療收費計劃轉(zhuǎn)換至預防疾病的計劃。正如《魔鬼經(jīng)濟學》一書中提到的,財務激勵問題以及優(yōu)先考慮病人健康問題是一件好事,為什么這很重要呢?
在之前的時間中,醫(yī)療保健提供者沒有直接分享病人信息的動機,這使得數(shù)據(jù)分析沒有充分發(fā)揮作用?,F(xiàn)在,他們中越來越多的人以病人的治療結(jié)果為依據(jù)獲得收入,所以在經(jīng)濟利益的刺激下,大家逐漸開始將病人信息共享,既可以改善病人的生活又可以降低保險公司的成本。
最后,醫(yī)生在做決定時越來越依賴大量的證據(jù),這意味著需要進行大量的研究而不是僅僅依賴醫(yī)生的學校教育和專業(yè)意見。正如在其他產(chǎn)業(yè),數(shù)據(jù)收集和整理變得越來越重要,專家們在這方面的需求增加。這種新的治療態(tài)度意味著醫(yī)療機構(gòu)對大數(shù)據(jù)分析的需求比以往任何一個時候都大。SaaS BI這一工具的興起也滿足了這一需求。
大數(shù)據(jù)醫(yī)療普及中的障礙
在醫(yī)療領(lǐng)域中使用大數(shù)據(jù)最大的障礙在于不同州、醫(yī)院和行政管理機構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)如何傳播。對這些數(shù)據(jù)資源的整合需要建立起新的基礎(chǔ)設施,使數(shù)據(jù)提供者們可以相互交流。同樣重要的是實現(xiàn)新的在線報告軟件以及商務智能策略。醫(yī)療行業(yè)需要緊隨其他行業(yè)的步伐,從傳統(tǒng)的回歸為基礎(chǔ)的方法轉(zhuǎn)向以未來為導向的方法,如:預測分析、機器學習以及圖形分析。
然而,目前大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)的應用也并不完全落后,比如電子病歷已經(jīng)在被廣泛應用。盡管你可能對此并不感興趣,但是你很有可能會成為潛在的病人,所以,我們應該關(guān)注醫(yī)療分析的應用。除此之外,還應該時刻關(guān)注其他行業(yè)的動態(tài),學習他們對大數(shù)據(jù)的處理和應用,這會激勵你采納和應用這些好方法。
12個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)中的應用
對患者進行預測以改善人員配備
第一個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)應用的例子是所有值班經(jīng)理都會遇到的問題:在一個給定的時間段內(nèi),我應該招聘多少人?如果招聘太多人,會造成不必要的勞動力成本消耗,如果員工太少,則客戶服務效果差——這對于病人來說是致命的。大數(shù)據(jù)就可以解決這個問題,至少在巴黎幾家醫(yī)院已經(jīng)做到了?!陡2妓埂冯s志的一篇文章詳細介紹了巴黎和平醫(yī)院旗下的四家醫(yī)院是如何每天、每小時地預測有多少病人出現(xiàn)在醫(yī)院。其中一個非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)集是數(shù)據(jù)科學家利用時間序列分析整理10年的入院登記記錄。這些數(shù)據(jù)有助于研究者們觀察住院率概況。然后他們可以利用機器學習來尋找最準確的用來預測未來住院趨勢的模型。
通過總結(jié)所有的工作成果,《福布斯》雜志稱:這些結(jié)果未經(jīng)數(shù)據(jù)科學的訓練,被整合為一個基于web瀏覽器的界面以方便醫(yī)生、護士和醫(yī)院管理人員使用,用來預測未來15天的問診和住院率。
電子病歷(EHRs)
這是大數(shù)據(jù)在醫(yī)學領(lǐng)域最廣泛的應用。每個病人都有自己的數(shù)字記錄,包括人口統(tǒng)計、病史、過敏史、實驗室檢測結(jié)果等。記錄通過安全信息系統(tǒng)共享,公共和私營部門的提供者都可以使用。每條記錄都由一個可修改的文件組成,這意味著醫(yī)生可以隨著時間的推移實現(xiàn)更改,而不需要進行文書工作,也不存在數(shù)據(jù)重復的危險。
當患者需要進行新的實驗室檢測或跟蹤處方以查看患者是否遵守了醫(yī)囑時,EHRs還可以觸發(fā)警告和提醒。雖然EHR是個好技術(shù),但許多國家仍在為全面實施EHR而努力。根據(jù)HITECH的研究,美國有94%的醫(yī)院采用了EHRs,這是一個重大的飛躍,但歐盟仍然落后。然而,歐盟委員會起草的一項雄心勃勃的指令有望改變這一現(xiàn)狀:到2020年,歐洲統(tǒng)一的健康記錄系統(tǒng)將成為現(xiàn)實。
Kaiser Permanente在美國走在前列,它可以為歐盟提供一個效仿的榜樣。他們已經(jīng)完全實現(xiàn)了一個名為HealthConnect的系統(tǒng),可以在所有設施之間共享數(shù)據(jù),使應用EHRs變得更容易。麥肯錫(McKinsey)一份有關(guān)大數(shù)據(jù)醫(yī)療的報告稱,“綜合系統(tǒng)改善了心血管疾病的治療效果,通過減少問診和實驗室測試,約節(jié)省了10億美元?!?/p>
實時告警
提高病人接觸
預防阿片類藥物在美國的濫用
我們的第四個大數(shù)據(jù)醫(yī)療案例正在美國解決一個嚴重問題。這是一個發(fā)人深省的事實:截至今年,阿片類藥物的過量使用在美國造成的意外死亡比交通事故還多,而此前,交通事故是最常見的意外死亡原因。分析專家伯納德·馬爾(Bernard Marr)在《福布斯》雜志的一篇文章中提到了這個問題。情況現(xiàn)在已經(jīng)變得十分糟糕,加拿大已經(jīng)宣布濫用阿片類藥物是一場“國家健康危機”,而奧巴馬總統(tǒng)指定了11億美元,用于在他任職期間制定解決方案。
利用健康數(shù)據(jù)進行戰(zhàn)略規(guī)劃
由于對人們動機有了更好的洞察,醫(yī)療保健中使用大數(shù)據(jù)可以進行戰(zhàn)略規(guī)劃。護理經(jīng)理可以分析不同人群的檢查結(jié)果,并確定哪些因素阻礙了人們接受治療。佛羅里達大學(University of Florida)利用谷歌地圖和免費的公共衛(wèi)生數(shù)據(jù),編制了針對人口增長和慢性病等多個問題的熱點地圖。隨后,學者們將這些數(shù)據(jù)與熱點地區(qū)的醫(yī)療服務進行了比較。從中獲得的信息使他們能夠回顧他們的分娩策略,并在大多數(shù)有問題的地區(qū)增加更多的護理單位。
大數(shù)據(jù)有望治愈癌癥
另一個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療保健中應用的有趣的例子是癌癥登月計劃。在第二個任期結(jié)束前,奧巴馬總統(tǒng)提出了這個計劃,目標是在五年內(nèi)完成十年的癌癥治療進展。醫(yī)學研究人員可以利用大量關(guān)于癌癥患者治療計劃和康復率的數(shù)據(jù),以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中成功率最高的趨勢和治療方法。例如,研究人員可以檢測與患者治療記錄相關(guān)的生物樣本。利用這些數(shù)據(jù),研究人員可以看到某些突變和癌癥蛋白如何與不同的治療方法相互作用,并找到實現(xiàn)更好預后的方法。這些數(shù)據(jù)也會帶來意想不到的好處,比如發(fā)現(xiàn)抗抑郁藥Desipramine能夠幫助治療某些類型的肺癌。然而,為了使這些隱藏信息更容易被挖掘出來,需要將來自醫(yī)院、大學和非營利組織等不同機構(gòu)的患者數(shù)據(jù)庫連接起來。例如,研究人員可以從其他機構(gòu)獲得病人的活檢報告。另一個可能的用例是對臨床試驗患者的癌癥組織樣本進行基因測序,并將這些數(shù)據(jù)提供給更廣泛的癌癥數(shù)據(jù)庫。然而這條道路上也有很多障礙,包括:
不兼容的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。這可能是最大的技術(shù)挑戰(zhàn),因為使這些數(shù)據(jù)集能夠相互連接是一件相當兩步棋的事情。 病人的隱私問題。每個州都有不同的法律,規(guī)定病人的信息在征得或不征得同意的情況下可以發(fā)布,所有這些法律都必須得到貫徹執(zhí)行。 簡單地說,盡管這可能會更快地找到治療方法,那些投入了大量時間和金錢來開發(fā)自己的癌癥數(shù)據(jù)集的機構(gòu)可能并不急于與他人分享。Fast Company在一篇文章中寫道,目前已有先例致力于解決這些問題:“美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)和六個醫(yī)院以及大學形成了確診疾病網(wǎng)絡,以及極其稀有疾病 (比如那些只有六個患者)的合并數(shù)據(jù)?!?/p>
醫(yī)療預測分析
我們已經(jīng)認識到,連續(xù)兩年以來,預測分析已經(jīng)成為最大的商業(yè)智能趨勢之一,但潛在的應用范圍遠遠超出了商業(yè)領(lǐng)域,在未來也會有更大的發(fā)展。美國合作研究機構(gòu)Optum Labs已經(jīng)收集了3000多萬名患者的EHRs數(shù)據(jù),建立了一個用于預測分析工具的數(shù)據(jù)庫,該工具將改進醫(yī)療服務的提供。醫(yī)療商業(yè)智能的目標是幫助醫(yī)生在幾秒鐘內(nèi)做出數(shù)據(jù)驅(qū)動的決定,并改善患者的治療。這對于有復雜病史、患有多種疾病的患者尤其有用。新工具還可以預測疾病風險,如:誰有糖尿病的風險,因此建議使用額外的篩查或體重管理。
減少欺詐,提高安全性
遠程醫(yī)療
遠程醫(yī)療已經(jīng)在市場上出現(xiàn)了40多年,但直到今天,隨著在線視頻會議、智能手機、無線設備和可穿戴設備的出現(xiàn),它才得以蓬勃發(fā)展,它是指使用技術(shù)提供遠程臨床服務,目前被用于初級會診和初步診斷,遠程病人監(jiān)測和健康專業(yè)人員的醫(yī)學教育。一些更具體的用途包括遠程外科手術(shù)——醫(yī)生可以使用機器人和高速實時數(shù)據(jù)傳輸來進行手術(shù),而不需要和病人在同一位置。
臨床醫(yī)生使用遠程醫(yī)療提供個性化的治療計劃,避免住院或再入院。醫(yī)療數(shù)據(jù)分析可以與前面看到的預測分析相聯(lián)系,臨床醫(yī)生可提前預測急性醫(yī)療事件,防止病人病情惡化。而遠程醫(yī)療有助于降低成本和提高服務質(zhì)量,病人可以避免排隊等候,醫(yī)生也不會浪費時間去做不必要的咨詢和文書工作,同時還改善了護理的可用性,因為可以對病人的狀態(tài)進行隨時隨地的監(jiān)測和咨詢。
整合大數(shù)據(jù)和醫(yī)療影像
防止不必要的ER訪問
使用醫(yī)療行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析來節(jié)省時間、金錢和能源是必要的。如果我們告訴你,在3年的時間里,一個女人拜訪急診室超過900次,你會作何反應?加州奧克蘭市的情況就是如此,一名患有精神疾病和濫用藥物的婦女幾乎每天都去當?shù)氐尼t(yī)院就診。當?shù)丶本仁抑g缺乏共享的醫(yī)療記錄,增加了納稅人和醫(yī)院的成本,使這位婦女更難得到良好的治療,從而加劇了她的問題。正如特蕾西·施賴德在《凱撒健康新聞》的一篇文章中所說的那樣,她在奧克蘭阿爾塔·貝茨峰會醫(yī)療中心協(xié)調(diào)醫(yī)療管理項目:“每個人都是出于好意。但她被介紹到三個不同的藥物濫用診所和兩個不同的心理健康診所,而她有兩個病例管理人員都在住房方面工作。這不僅對病人有害,而且浪費了兩家醫(yī)院寶貴的資源。為了防止這種情況再次發(fā)生,阿拉米達縣醫(yī)院聯(lián)合創(chuàng)建了一個名為PreManage ED的項目,在急診部門之間共享病人記錄。”
這個系統(tǒng)可以讓急診室的工作人員知曉以下事情:
如果他們治療的病人已經(jīng)在其他醫(yī)院做了某些測試,這些測試的結(jié)果是什么; 如果有問題的病人已經(jīng)在另一家醫(yī)院有了病例管理人員,防止不必要的任務; 已經(jīng)給了病人什么樣的建議,以便得到一個連貫的信息。這是另一個很好的例子,其中醫(yī)療分析的應用程序是有用和需要的。在過去,沒有預先管理ED的醫(yī)院會一遍又一遍地重復測試,即使他們能看到在另一家醫(yī)院做了測試,他們也會要求發(fā)送一份很長的傳真,只是為了得到他們需要的信息。
如何在醫(yī)療領(lǐng)域應用大數(shù)據(jù)?
綜上所述,我們通過這12個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用案例,看到了三大趨勢:患者的體驗可以得到顯著改善,包括治療質(zhì)量和滿意度;隨著時間的推移,人口的總體健康狀況也應得到改善;一般成本應該降低?,F(xiàn)在讓我們看一個具體的例子,如何在醫(yī)療保健中使用數(shù)據(jù)分析,例如在醫(yī)院:
12個大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域中應用的例子
這個行業(yè)正在發(fā)生變化,和其他行業(yè)一樣,大數(shù)據(jù)也開始改變——但仍有很多工作要做。單地說,下面是我們在本文中介紹的示例的簡短列表。通過醫(yī)療數(shù)據(jù)分析,你可以:
預測患者的日常收入,并據(jù)此調(diào)整人員配備 使用電子健康紀錄 使用即時提醒進行即時護理 幫助預防美國的阿片類藥物濫用 加強患者對自身健康的投入 使用健康數(shù)據(jù)進行更全面的戰(zhàn)略規(guī)劃 更廣泛的研究來治療癌癥 使用預測分析 減少欺詐,提高數(shù)據(jù)安全 遠程醫(yī)療實踐 整合醫(yī)學影像進行更廣泛的診斷 防止不必要的急救每天10分鐘,玩轉(zhuǎn)腫瘤&大數(shù)據(jù)
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