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1、消化领域优势病种专病数据库建设情况中国中医科学院中医药数据中心 王斌2023.5CHIMA 2023中国中医药循证医学中心消化疾病协同创新联盟成立2019年08月17日,中国中医药循证医学中心消化疾病协同创新联盟成立。该联盟由西苑医院脾胃病研究所所长唐旭东教授担任组长。包括9个全国脾胃病区域诊疗中心、34家国家临床研究基地脾胃病科。旨在健全适合中医药特点的消化领域循证研究体系,建成消化领域具有中医药循证临床研究能力的技术平台(文献数据平台、专病数据库共享平台)及人才梯队,为医保、基药、医改、基层卫生服务等重大卫生健康政策提供循证决策证据。CHIMA 2023目录 CONTENTS1Proble
2、ms in Data sharing2数据共享面临的难题43循证分析平台进展Introduction To The Overall Construction Plan2融合联邦学习与区块链的可信联合分析Federation Learning and Blockchain IntegrationCHIMA 2023各类医学研究及AI模型训练需要数据支撑,研究者正进行各种形式的数据合作多中心研究相比单中心在科研中有着不可替代的优势数据融合后 的核心优势整合多中心的临床资源,在一定范 围内扩大研究样本量,促进临床资 源共享多中心的数据包含不同区域样本,可降低数据有偏,使研究成果泛化能力更强随访、死因
3、、体检、可穿戴设备、生活 习惯等非临床数据不在医院,需要数据融合扩大科研样本量消除或降低数据有偏性补充非临床数据数据充分共享是高效利用的基础CHIMA 2023乔杰院士提出如下建议:两会提案:完善健康大数据共享机制4全国政协委员、中国工程院院士、北京大学常务副校长、医学部主任、北京大学第三医院院长乔杰认为,建议制定和完善相关法律法规,保障数据的共享和分析利用。同时,搭建健康医疗大数据云端共享平台和智慧分析挖掘平台,降低大数据分析和挖掘门槛,监督已共享数据的使用情况,督促分析进度,掌握阶段性分析结果。1.制定和完善相关的法律法规、规章制度,保障数据的共享和分析利用;2.简化数据共享流程,扩大数据
4、共享范围,提高数据分析效率;3.搭建健康医疗大数据云端共享平台和智慧分析挖掘平台,降低大数据分析和挖掘门槛;4.鼓励医学科学家团体在共享平台上开展临床研究,提升临床诊疗规范和水平。CHIMA 2023陈赛娟委员提出如下建议:两会提案:加快建设国家级重大疾病专病数据库5上海交通大学转化医学研究院院长、上海市科学技术协会主席、中国工程院院士陈赛娟委员认为,应注重提升专病领域的国际竞争力、话语权和国际影响力,加快建设国家级、标准化、可共享符合伦理规范的整合临床表型、疾病诊疗信息、临床样本及其生命组学信息等多层次的重大疾病专病数据库。1、建立国家级重大疾病专病数据库平台,制定专病数据集标准;2、提升重
5、大疾病专病数据质量,多学科人员共同参与;3、探索重大疾病专病数据共享机制,完善相关政策支持。CHIMA 2023共享挑战不愿 数据利益的藩篱:数据利益分配不明 数据确权的问题:数据价值的认可与激励、责任认定、信任等机制模糊不敢 数据安全合规问题:隐私保护法律法规相继出台2021年6月10日数据安全法,2021年8月20日个人信息保护法不能 院间数据孤岛:跨医院间协同成本高 数据管控性差:缺乏有效的数据权属、流程追溯技术手段 技术平台短缺:缺乏突破集中化大数据分析的关键技术和平台数据共享服务面临的主要挑战CHIMA 2023目录 CONTENTS1Problems in Data sharing
6、2数据共享面临的难题43循证分析平台进展Introduction To The Overall Construction Plan7融合联邦学习与区块链的可信联合分析Federation Learning and Blockchain IntegrationCHIMA 2023隐私计算在医疗领域的应用登上Nature封面 德国波恩大学的研究人员开发了一项结合边缘计算、基于区块链的对等网络协调的分布式机器学习方法群体学习(Swarm Learning,SL),用于不同医疗机构之间数据的整合。研究人员基于1.64万份血液转录组和9.5万份胸部X射线图像数据,使用SL进行白血病、肺结核和肺部疾病、C
7、OVID-19的疾病诊断,发现SL在满足保密规范的同时优于单个医疗机构的诊断准确性。CHIMA 2023区块链+联邦学习相辅相成 区块链赋能联邦学习通过区块链尤其是联盟链的授权机制、身份管理等,可以将互不可信的用户作为参与方整合到一起,建立一个安全可信的合作机制。并且,联邦学习的模型参数可以存储在区块链中,保证了模型参数的安全性与可靠性。联邦学习助力区块链区块链节点有限的存储能力与区块链较大存储需求之间存在巨大矛盾,而通过联邦学习对原始数据的处理,仅存储计算结果,可以有效降低区块链存储资源的开销。此外,基于联邦学习对区块链交易的认证计算、传输通信等进行优化,可以提升区块链的运行效率。CHIMA
8、 2023目录 CONTENTS1Problems in Data sharing2数据共享面临的难题43循证分析平台进展Introduction To The Overall Construction Plan10融合联邦学习与区块链的可信联合分析Federation Learning and Blockchain IntegrationCHIMA 2023平台建设思路11病历数据索引病历质量判定结果数据可用病历数据细节病历质量识别计算过程数据可见医院区块链从“数据汇交”到“算法跑路”,实现“可查不可存、可用不可见”数据共享知识共享CHIMA 2023 链:中医可信联合循证分析联盟链由成员单
9、位通过部署区块链节点共同构建为临床科研循证分析业务提供数据特征确权、任务链上分发、合约共享激励等业务数据链上流转服务 医院端:中医消化领域优势病种数据管理系统,自主管理的中医专病标准化、高质量专病数据管理系统中医消化领域优势病种区块链计算节点:基于合约的可信计算和区块链审计、存证节点 平台端:中医可信联合循证分析平台,部署于中医科学院中医药数据中心,为各成员单位提供跨医院间协作调度和协调处理中医可信联合循证分析联盟链平台建设总体架构(2端+1链)CHIMA 2023 在中医科学院数据中心、西苑医院及省区域中心部署区块链共识节点,采用VPN机制,组建区块链共识网络 在各医院部署区块链计算节点,通
10、过计算节点参与联合分析计算、数据上链存证、数据链上取证等操作中医消化领域优势病种可信联合循证分析联盟链CHIMA 2023 为医院提供专科专病循证分析数据采集录入、标准化处理、存储管理、数据记录查询、数据元素、系统管理等能力。通过区块链节点链接联盟联合分析平台,将本院数据索引信息、数据确权信息、任务分析结果等进行上链共识存证。联盟制定数据采集标准平台制定数据采集元素平台制定数据采集模版医院选择数据模版医院采集录入数据医院确认提交数据数据确权上链发布中医优势病种数据管理系统(医院端)14CHIMA 2023 CRF科研病例数据采集录入 临床检查、检验、医嘱等信息导入或抽取数据采集系统数据采集系统
11、数据集成平台定时抽取医院信息系统HISHISL LISIS手动导入胃食管反流主题库 数据标准化处理慢性胃炎主题库专病数据库专病数据库原始原始ODSODS数据区数据区电子病历数据临床试验数据专科专病主题库专科专病主题库功能性便秘主题库 科研临床管理系统科研临床管理系统EMREMR临床试验EDC录入CRFCRF数据专科专病数据管理系统(医院端)CHIMA 2023中医消化领域病历采集模板制定 项目组围绕中医消化领域优势病种,建立统一的临床数据采集与提取标准,以满足临床、科研等对数据分析利用的需要,以充分挖掘临床诊疗数据的价值。涉及病种包括:慢性胃炎及癌前病变、胃食管反流病、肠易激综合征、慢性便秘、
12、溃疡性结肠炎、非酒精性脂肪性肝病。总体方案CHIMA 2023专病数据管理 基于患者就诊时间轴形成数据一览图,可了解患者疾病演变,治疗情况 支持患者信息检索,可查看名医诊疗经验、患者诊疗方案 提供复合检索,根据特定的数据要求完成专病队列检索,可自定义多维检索条件,准确建立专病队列患者就医记录支持患者信息检索支持专病队列高级检索CHIMA 2023CRF制定、真实世界数据映射CRF设计快捷自动计算响应快速 基于内置题型拖拽式便捷建题,减少学习成本,节约时间 支持例如BMI值、量表得分自动计算等智能计算 支持诊断结果自动生成等基于规则的逻辑判断 快速部署:可快速制定项目,两周内上线使用真实世界数据
13、映射一键抽取 真实世界数据可映射至CRF,减少数据录入工作量 可通过时间控件、逻辑设置等手段,一键抽取目标数据CHIMA 2023中医可信联合循证分析平台 为跨医院间的联合循证分析提供项目管理、数据信息检索、智能合约发布、算法模型管理、循证分析任务发布和分布式计算结果汇总分析等服务。通过联盟链网络,发布合约、算法和任务到各医院,从链上汇总各医院的分析结果和存证信息。联盟制定数据共享标准平台制定数据授权合约平台制定基础算法模型医院选择算法模型设定分析任务指标医院设定数据需求和约束条件医院发布任务上链参与医院接收任务分析结果上链汇总基于区块链的中医可信联合循证分析平台19CHIMA 2023循证分
14、析平台-分布式分析算法循证分析平台包含了算法任务分析模块,提供十余种分布式算法模型等数据分析平台成员可自行设置数据来源、数据属性等,通过联盟链网络进行任务分发各家医院完成分析后,将结果进行上链存证同步至循证分析平台形成统一分析结果,并自动生成图表,为发表文章做算法准备CHIMA 2023 平台接入成员节点状态监控 平台数据分布及使用情况监控 平台项目及分析任务执行情况中医可信联合循证分析平台 平台运行情况总览21CHIMA 2023 项目4:陕西胃癌前病变中医证候特征的真实世界研究(陕西中医药大学附属医院)分析任务1-陕西胃癌前病变中医证候特征的真实世界研究 项目2:慢性胃炎及癌前病变专病队列
15、研究(西苑医院)项目1:常见功能性胃肠病症状重叠特点、中医证候要素分布及相关影响因素的横断面调查研究(西苑医院)分析任务1-FGIDs不同重叠组合的中医证候分析 项目3:科技创新工程项目“基于区块链的胃癌前病变专病数据库及可信联合分析平台建设”(中国中医科学院)项目应用情况 项目5:脾虚证与乳糖不耐受相关性的临床流行病学探索研究(西苑医院)项目5:基于真实世界的中医药治疗慢性萎缩性胃炎的多中心、前瞻性队列研究(陕西中医药大学附属医院)CHIMA 2023 项目9:加味左金丸治疗慢性非萎缩性胃炎伴糜烂的临床疗效观察(江苏省中西医结合医院)项目7:民族药复方“三子方”防治大肠腺瘤的随机、平行对照、
16、多中心临床研究(江苏省中西医结合医院)项目6:半夏调中颗粒治疗寒热错杂型功能性消化不良餐后不适综合征的临床研究(武汉市第一医院)项目8:熄风化湿颗粒治疗腹泻型肠易激综合征的随机、双盲、安慰剂对照多中心临床研究(江苏省中西医结合医院)项目应用情况 项目10:基于真实世界中西医病机融通治疗脓毒症的实效性临床研究(广西中医药大学第一附属医院)项目11:健脾养肝丸治疗腹泻型肠易激综合征肝郁脾虚型患者的疗效观察(云南省中医医院)项目12:健胃清肠合剂用于结肠镜镜前肠道准备质量的相关因素研究(甘肃省中医院)CHIMA 2023 项目14:柴胡桂枝干姜汤加减联合利胆贴治疗(胆热脾寒型)慢性胆囊炎的临床观察(
17、陕西中医药大学附属医院)项目13:柴桂龙牡汤加减治疗慢性萎缩性胃炎伴焦虑抑郁的临床观察(陕西中医药大学附属医院)项目15:柴芩温胆汤治疗胆汁反流性胃炎(肝胃郁热证)的临床观察(陕西中医药大学附属医院)项目应用情况 项目16:柴芩温胆汤治疗胆汁反流性胃炎(肝胃郁热证)的临床观察(陕西中医药大学附属医院)CHIMA 2023安全性 数据不出医院,依托算法跑路的联盟链模式 数据确权清晰,使用全程留痕、可溯源自主性 医院自主决策是否参与项目 医院自主决策数据共享范围智能性 内置多种数据授权智能合约 内置多种分布式统计分析方法高效性 科研数据资源管理清晰 线上联合分析快速便捷平等性 去中心化,所有成员共
18、营、共管 联盟成员平等,资源共建、共享开放性 医院、科研机构、专家等都可加入平台 开展不同病种、不同科研应用透明性全面性 各成员专科专病数据资源、数据质量可见 各单位参与课题贡献度可见 检索查询范围、获取变量、计算结果可见 涵盖项目管理、EDC采集、数据管理、科研分析、贡献分配的全周期管理共建、共享、共营(赢)的医疗科研生态CHIMA 2023基于区块链的中医专科专病可信联合分析平台入选“区块链+卫生健康”特色领域试点,成为中医领域唯一一家入选单位。入选国家区块链创新应用试点CHIMA 2023 中医可信联合循证分析平台成功通过国家互联网信息办公室第六批境内区块链信息服务备案;专利:基于区块链的中医消化领域可信联合循证分析平台及方法 软件著作权:中医消化领域优势病种可信联合循证分析平台V1.0,基于区块链技术的功能性胃肠病症状重叠专病数据管理系统V1.0,基于区块链技术的功能性胃肠病症状重叠专病数据智能分析平台V1.0平台备案及知识产权申请CHIMA 2023感谢您的聆听!28CHIMA 2023