1、郑州大学第一附属医院 教授级高级工程师浅谈医疗数据与人工智能应用2019年7月 厦门CHIMA 20191医疗数据与人工智能理解医疗数据与人工智能理解Table of Contents内容大纲2我院的综合信息应用平台建设我院的综合信息应用平台建设3临床大数据治理与数据安全临床大数据治理与数据安全4医疗数据与人工智能应用医疗数据与人工智能应用CHIMA 20191医疗数据与人工智能理解医疗数据与人工智能理解Table of Contents内容大纲2我院的综合信息应用平台建设我院的综合信息应用平台建设3临床大数据治理与数据安全临床大数据治理与数据安全4医疗数据与人工智能应用医疗数据与人工智能应用

2、CHIMA 2019随着计算机周边的随着计算机周边的互联能力、大数据、计算性能、存储能力和传感器互联能力、大数据、计算性能、存储能力和传感器技术技术的大幅度的大幅度进步，以及进步，以及人工智能相关的图像识别、深度学习和神经网络人工智能相关的图像识别、深度学习和神经网络算法等关键技术算法等关键技术的突破，人工智能从过去的基于专家和人为设定规则中走的突破，人工智能从过去的基于专家和人为设定规则中走出，开始从海量数据中自动寻找规则。出，开始从海量数据中自动寻找规则。人工智能在各行各业中的能力：一是高效率地辅助决策，二是对项目人工智能在各行各业中的能力：一是高效率地辅助决策，二是对项目运营进行优化。通

3、过大数据收集，显著提高决策效率，并降低成本。全面运营进行优化。通过大数据收集，显著提高决策效率，并降低成本。全面的数据收集不会漏过蛛丝马迹，再用深度学习算法来洞察业务中的关键决的数据收集不会漏过蛛丝马迹，再用深度学习算法来洞察业务中的关键决策点，计算速度和准确性都要高于人类。策点，计算速度和准确性都要高于人类。CHIMA 2019数据量大，数据量大，TB、PB、EB数据种类繁多，结构化、半结构化、非结构化数据种类繁多，结构化、半结构化、非结构化高价值、低密度、碎片化高价值、低密度、碎片化高速增长，流模式、实时、批量数据高速增长，流模式、实时、批量数据多态性：纯数据、信号、图像、文本、视频等等，

4、医生对患者的描述具有的主观多态性：纯数据、信号、图像、文本、视频等等，医生对患者的描述具有的主观性、不标准等。性、不标准等。时序性：患者就诊、疾病发生的时序；检查图形图像的波形等时序性：患者就诊、疾病发生的时序；检查图形图像的波形等隐私性：患者就诊信息的保护隐私性：患者就诊信息的保护不完整性：人工记录，医护人员或患者在对数据进行表达时出现的缺失、偏差等不完整性：人工记录，医护人员或患者在对数据进行表达时出现的缺失、偏差等冗余性：大量、重复、无关紧要的冗余数据冗余性：大量、重复、无关紧要的冗余数据大数据特性大数据特性医疗大数据的独有特性医疗大数据的独有特性CHIMA 2019算法革新、算力不断升

5、级、医疗大数据医疗人工智能快速发展的三个要素：CHIMA 2019医疗大数据与人工智能最终能够带来什么医疗大数据与人工智能最终能够带来什么？患者患者医护医护人员人员医院管医院管理者理者医疗医疗质量质量就医体验提升就医体验提升？满意满意度提升？度提升？诊疗水平提升？诊疗水平提升？方便医护工作方便医护工作提高效率？提高效率？医疗管理提升？医疗管理提升？成本控制？成本控制？医疗质量提升？医疗质量提升？科研科研支撑科研提升？支撑科研提升？CHIMA 2019医疗服务A疾病筛查和预测疾病筛查和预测B医学影像C个人问诊、用药咨询、导诊机器人、分诊和慢病管理、电子病历个人问诊、用药咨询、导诊机器人、分诊和慢

6、病管理、电子病历语音录入语音录入病历文本分析医院管理医院管理药物发现健康管理健康管理人工智能人工智能+基因基因BCAAA脑疝预测、慢性肾病分级预测、心脏病患者死亡预测、骨关节炎脑疝预测、慢性肾病分级预测、心脏病患者死亡预测、骨关节炎发展预测、流行病风险预测发展预测、流行病风险预测能够完成脏器的定位、分类以及分割工作并将可疑位置进行标注能够完成脏器的定位、分类以及分割工作并将可疑位置进行标注；帮助医生定量分析；解决的成像和智能图像识别的问题；帮助医生定量分析；解决的成像和智能图像识别的问题病历结构化处理、多源异构数据挖掘、临床决策支持病历结构化处理、多源异构数据挖掘、临床决策支持优化医疗资源配置

7、、弥补医院管理漏洞优化医疗资源配置、弥补医院管理漏洞新药发现阶段、临床试验阶段新药发现阶段、临床试验阶段慢病健康管理、人口健康管理、母婴健康管理、精神健康管理、慢病健康管理、人口健康管理、母婴健康管理、精神健康管理、术后健康管理、运动健康管理术后健康管理、运动健康管理基因测序和基因解读。基因检测基因测序和基因解读。基因检测医疗数据与人工智能领域医疗数据与人工智能领域CHIMA 2019医疗数据与人工智能发展医疗数据与人工智能发展业务系统业务系统平台建设平台建设数据治理数据治理数据分析数据分析人工智能人工智能电子化电子化点对点连接点对点连接统计报表统计报表数字化数字化平台集成交互平台集成交互决策

8、支持决策支持智能化智能化统一领域模型统一领域模型知识发现知识发现业务系统业务系统集成交互集成交互分析挖掘分析挖掘全全通通治治智智标准化标准化CHIMA 20191医疗数据与人工智能理解医疗数据与人工智能理解Table of Contents内容大纲2我院的综合信息应用平台建设我院的综合信息应用平台建设3临床大数据治理与数据安全临床大数据治理与数据安全4医疗数据与人工智能应用医疗数据与人工智能应用CHIMA 2019医院综合信息应用平台，是以医院管理、业务应用为出发点，提供技术支持的系统性解决方案，实现医院数据整合、系统集成、业务应用，为医院管理和临床应用提供服务的信息技术工具。CHIMA 20

9、19基于系统集成平台，实现医基于系统集成平台，实现医院系统异构集成，数据交互院系统异构集成，数据交互共享共享基于全院大数据中心，实基于全院大数据中心，实现数据共享和挖掘应用现数据共享和挖掘应用医院多终端的统一应用，医院多终端的统一应用，提高管理与临床工作效率提高管理与临床工作效率降低系统压力，减少系统风降低系统压力，减少系统风险、增加系统安全、稳定性险、增加系统安全、稳定性为医联体、分级诊疗、患者服务等应用提为医联体、分级诊疗、患者服务等应用提供技术实现方式供技术实现方式CHIMA 2019CHIMA 2019平台上线后的接口现状平台上线后的接口现状CHIMA 2019标准化的接口定义，统一管

10、理、统一监控标准化的接口定义，统一管理、统一监控CHIMA 2019及时提供医院的运营指标，服务决策准确掌握医院运营指标的同比、环比，以便掌握医院整体运营和发展趋势1234反馈经济运营数据，服务绩效考核依据工作量确定绩效考核的指标和标准基于准确数据做医院的发展决策准确评估医院设备利用率和饱和度，确定下一步的发展计划考核个体医生的工作量和效率相同专业的不同医生，如何进行对比和考核CHIMA 2019CHIMA 2019序号序号应用对象应用对象系统功能系统功能1院领导通用性功能、全院经营指标、相关统计分析2主管院领导通用性功能、个人信息、主管业务相关指标、相关统计分析3科室主任通用性功能、科室级(

11、管理、经营等)相关指标、相关(门诊、住院、手术等)统计分析4临床医护人员通用性功能、临床业务相关(门诊、住院、手术等)数据、患者信息(门诊、住院、医嘱、病历)5行政管理人员通用性功能、相关指标查询、其他信息7患 者预约挂号、充值、门诊住院缴费、医技预约、分诊报到、费用查看、病历查看、检查结果、健康咨询、满意度评价等CHIMA 2019CHIMA 2019CHIMA 20191医疗数据与人工智能理解医疗数据与人工智能理解Table of Contents内容大纲2我院的综合信息应用平台建设我院的综合信息应用平台建设3临床大数据治理与数据安全临床大数据治理与数据安全4医疗数据与人工智能应用医疗数据

12、与人工智能应用CHIMA 2019医疗大数据应用的核心基础：数据治理建设全院级医疗大数据平台专科专病数据库临床数据研究临床决策支持目标目标组成组成方式方式核心核心CHIMA 2019两个数据使用时的案例两个数据使用时的案例查询“使用了查询“使用了包含某种成分包含某种成分，可能存在某种副作用可能存在某种副作用的的降压药降压药”分类体系的分类体系的映射或修饰映射或修饰查询“病理类型为集合管癌，病理类型查询“病理类型为集合管癌，病理类型IVIV期，出现期，出现肺部转移肺部转移，做过做过肾切除手术肾切除手术”临床事件临床事件非结构化非结构化信息信息CHIMA 2019宏观上政策驱动大数据法律支持、产业

13、的扶持、开发的交易、战略的规划中间的规划保障医疗健康大数据资源规划、标准体系、隐私安全保护微观上的技术能力医疗健康大数据组织建设、采集、存储、处理分析、应用数据治理数据治理CHIMA 2019元数据管理数据安全体系伦理法规医疗数据治理和应用体系架构医疗数据治理和应用体系架构术语体系统一的数据查询和计算临床科研临床决策运营分析患者服务分析数据集成化数据标准化数据结构化业务系统数据质量控制CHIMA 2019参考NCCN、临床治疗指南、CTCAE等标准，建设病种标准数据集。医疗数据治理：数据标准化医疗数据治理：数据标准化CHIMA 2019医疗数据治理：数据结构化医疗数据治理：数据结构化基于自然语

14、言处理的电子病历非结构化智能信息提取CHIMA 2019医疗数据治理：数据集成化医疗数据治理：数据集成化可视化和智能化查询，例如针对病理组学诊断的统计分析CHIMA 2019 医院医院所有数据、所有数据、应用应用服务器服务器 软硬件均部署在医院内部软硬件均部署在医院内部 对于对于硬件，实现冗余热备机制硬件，实现冗余热备机制 对于软件，要加大医院自主研发力度对于软件，要加大医院自主研发力度 三方保密协议，对于所有能够接触到患者数据的人员，人员均与医院签订保密协议三方保密协议，对于所有能够接触到患者数据的人员，人员均与医院签订保密协议 审计系统，对所有数据访问和操作全部可审计追踪审计系统，对所有数

15、据访问和操作全部可审计追踪 数据安全，对标三级等保要求数据安全，对标三级等保要求 数据隐私，符合数据隐私，符合HIPPA规范规范 权限访问，灵活配置，严格管理权限访问，灵活配置，严格管理 业务访问通过防火墙进行物理隔离，保证内网数据安全业务访问通过防火墙进行物理隔离，保证内网数据安全 手机登录手机登录APP，发送验证码到个人院内手机号，支持设备后台准入机制，发送验证码到个人院内手机号，支持设备后台准入机制医疗数据安全医疗数据安全CHIMA 20191医疗数据与人工智能理解医疗数据与人工智能理解Table of Contents内容大纲2我院的综合信息应用平台建设我院的综合信息应用平台建设3临床

16、大数据治理与数据安全临床大数据治理与数据安全4医疗数据与人工智能应用医疗数据与人工智能应用CHIMA 2019专科专病大数据中心专科专病大数据中心整合门诊、临床、实验室、随访等数据，结合知识库、指南、文献等多维度数据，利用机器学习、数据可视化和数据探索工具，为临床及科研服务。前列腺癌诊断预测模型的建立前列腺癌诊断预测模型的建立肿瘤科肿瘤科马望教授马望教授 血流感染患者血培养结果的预测模型血流感染患者血培养结果的预测模型综合综合ICUICU孙同文教授孙同文教授 血培养阳性患者预后的预测模型血培养阳性患者预后的预测模型 重度颅脑创伤患者预后的预测模型重度颅脑创伤患者预后的预测模型建立专科专病临床大

17、数据中心建立专科专病临床大数据中心CHIMA 2019河南省肝病数据共享平台河南省肝病数据共享平台收录完整移植手术病历788例，并基于自然语言处理技术对非结构化文本信息智能提取、整合，内容涉及患者档案、个人病史、体格检查、影像检查、医学检验、肝病评分、手术记录、病理实验、放/化疗方案、免疫方案、各类并发症及详细跟踪随访记录。能够实现对肝移植与感染、成人认活体肝移植分析科研支持。CHIMA 2019准确率：医学自然语言处理字段抽取准确率比人工抽取准确率高10%20%平均准确率都是85%以上，核心字段准确率95%以上时间：人工录入一份病历约30分钟以上VS.单病种抽取一份病历约1-4秒核心指标:专

18、业标注60万语料 NER F1=97.9%河南省心血管真实世界研究平台河南省心血管真实世界研究平台基于心血管医学知识图谱、心血管真实世界数据库两个方面形成建立心血管临床辅助决策支持系统，可应用于疾病辅助诊断、病情评估及风险预警、用药决策和随诊/健康宣教等临床诊疗工作，为医技人员提供全过程的心血管疾病诊疗决策支持，提高其临床诊疗服务质量和水平。CHIMA 2019临床药学智能服务技术信息化平台临床药学智能服务技术信息化平台搭建临床药学专科数据库，提高数据收集效率，为临床和科研工作特别是循证医学研究提供优良有效的数据支持。建设包括指南、药典、药品说明书等知识在内的药学大脑，通过可视化的语义图形象地表达领域概念之间的关联，实现可查询、可推理、可拓展，支持智能用药决策。实现个体化用药：个体化用药数据库、临床反应数据库、临床不良反应数据库。建设药物临床综合评价系统CHIMA 2019CHIMA 2019