引用本文: 張遜. 利用互聯網、大數據與人工智能促進胸外科發展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2018, 25(4): 269-270. doi: 10.7507/1007-4848.201802026 復制
習近平總書記于 2017 年 12 月 3 日致第四屆世界互聯網大會的賀信中指出:“中共十九大提出要建設網絡強國、數據中國、智慧社會、推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”,這已經成為國家的最高戰略。我們面臨著如何充分利用互聯網、大數據與人工智能促進我國醫療事業迅速發展的新問題。我們需要新思維、新技術、新方法,與時俱進,引領時代的發展。
互聯網、大數據和云計算是創造人工智能的三大要素,其中互聯網是條件、大數據是基礎、云計算是手段。互聯網醫療未來的發展趨勢可以概括為以下幾個方面:人機互動(醫療檢測設備與醫院或醫師的對接)、方便患者就醫(預約掛號、尋醫問藥)、信息檢測(醫院對內的 HIS 系統、對外的互聯網輿情檢測)、醫療數據的整理與開發(利用互聯網進行數據庫建設)、出院患者管理系統(利用互聯網進行醫患溝通)以及建立同行醫師之間互相溝通的平臺(利用互聯網進行遠程會診)等。
醫療大數據不僅僅指數據量大,還包括醫療數據的復雜性和多維度,涉及到影像、病理、分子診斷、各種治療方法等多學科信息。目前醫療機構之間,甚至同一家醫院不同專業科室之間的信息壁壘,導致大量的臨床相關數據無法集中采集、存儲、分析,從而被束之高閣無法使用。因此,雖然我國每年診治了上億人次的患者,積累了世界上最多的臨床醫療數據,但在制定各種疾病的國際診療指南時,很少采納中國的醫療數據,就是因為我們的醫療數據分散、不標準、非結構化,無法采用。為此,我們需要從醫院電子病歷的標準化、結構化等基礎性建設入手,建立安全、有效的互聯網數據庫,充分發揮醫療大數據的價值。
醫療大數據涵蓋的內容很多,其中基于電子病歷的臨床數據是最核心的醫療數據,也是最有科研價值的數據。電子病歷的定義可以分為狹義和廣義兩種:狹義的電子病歷僅是紙質病歷的電子化;廣義的電子病歷是指醫務人員在醫療活動過程中形成的文字、符號、圖表、影像、切片等資料的總和,涉及患者信息的采集、存儲、傳輸、處理和利用的所有過程信息。全集成、全過程、全周期、智能化和多視圖是電子病歷共有的五大特征。國家衛計委對我國電子病歷的系統功能應用水平,制定了一套完整的評級標準,共分為 8 個等級(0~7 級),等級越高表示電子病歷系統的水平越高。根據 2015 年中華醫院信息網絡大會的統計,參與數據填報的 2 622 家醫院,其中電子病歷應用水平達到 5 級及以上的醫院僅有 6 家,占 0.6%。這顯示我國醫院電子病歷系統應用水平還非常低,需要大力改進和提高。基于電子病歷的醫療大數據互聯互通,對政府、對醫院、對醫師、對患者、對藥企、對保險這六大核心要素都提供了重要支撐,稱之為醫療行業的基礎設施建設。由此不難理解國家為什么高度重視醫療互聯網大數據的建設。
我國胸外科 2014 年開始采用標準統一、各自獨立的原則,在第三方互聯網醫療大數據平臺(零氪科技)的大力支持下,建設了符合中國國情的互聯網數據庫,迄今已經有 200 多家三級綜合醫院和專科醫院的胸外科加入,結構化和高隨訪率的胸部腫瘤病歷已經累積了幾十萬例,成為國際上數量最大的胸部腫瘤數據庫。通過對數據庫相關數據的分析研究,目前已經產生了一批高質量、多中心、大數據的臨床研究成果。隨著胸外科互聯網數據庫的廣泛使用,必將有更多、更好的臨床研究成果問世,這將有助于提高我國胸外科的國際影響力,增強對國際胸部腫瘤疾病診療指南修訂的話語權。
醫療術語的標準化是建設好數據庫、開展臨床多中心研究的基礎。我國目前各個臨床專業的術語都缺乏標準化。國務院辦公廳于 2017 年 5 月發布的《深入醫藥衛生體制改革 2017 年重點工作任務的通知》中,明確提出要“加快推進醫學名詞術語的統一”。在這方面,我國胸外科專業走在其他臨床專業的前面。2016 年中國醫師協會胸外科醫師分會成立了“胸外科專業術語標準化委員會”,集中了全國各地胸外科專家的意見,經過反復討論,制定了《胸外科疾病標準化診療術語》,并于 2017 年 4 月由人民衛生出版社出版發行,胸外科因此成為我國第一個制定了本專業疾病標準化診療術語的專業,得到了國家衛計委相關部門領導的高度評價,稱之為具有里程碑意義的工作。
制定了胸外科疾病標準化診療術語,僅是向高標準數據庫建設邁出的第一步,如何在臨床工作中落實還有大量艱苦的工作要做。廈門大學附屬第一醫院在姜杰院長的領導下,將胸外科疾病標準化診療術語置于醫院結構化的電子病歷之中,既完成了醫院電子病歷的結構化,又實踐了胸外科臨床術語的標準化。為此,中國醫師協會胸外科醫師分會于 2018 年 1 月在廈門市召開了“胸外科標準化、結構化電子病歷現場推廣會”。相信隨著胸外科標準化、結構化電子病歷的不斷完善和推廣使用,我國胸外科電子病歷水平一定會有質的飛躍!
人工智能在胸外科的應用前景美好,目前日趨成熟的包括人工智能在醫療數據庫建設(醫療數據采集、錄入、存儲和數據統計分析)中的應用、在輔助胸部小結節影像診斷中的應用、在輔助胸部腫瘤患者最佳治療方案選擇中的應用以及在輔助胸部腫瘤病理診斷中的應用等方面。
由于每日都有大量的臨床醫療數據傳輸到數據庫,其數量還在與日俱增,這種海量的醫療數據僅僅依靠人工輸錄是無法完成的。人工智能則發揮了非常重要的作用。通過機器學習,胸外科互聯網數據庫(零氪科技)形成了 4 000 多個閱讀規則、60 000 多個病歷閱讀字典,將不同地區、不同醫院、不同醫師在病歷中的描述性語言(包括一些方言和俚語)結構化為機器可以識別的語言。經人工智能自動處理后錄入數據庫的病歷數量占了病歷輸錄總量的 80% 以上,而且這一比例還在不斷提高。與人工輸錄相比較,人工智能輸錄臨床數據,不僅速度提高了近 10 倍,輸錄質量提高了 20 倍,而且輸錄數據的準確率達到了 99% 以上。人工智能已經成為建設優質互聯網醫療數據庫的必備工具。
人工智能輔助肺部小結節影像診斷已經日趨成熟。2017 年,由零氪科技、阿里云和英特爾三家公司聯合舉辦的“人工智能在肺部小結節診斷中的應用全球比賽”,吸引了來自全球 20 個國家和地區、2 887 個團隊、3 953 名選手參加的歷時半年的比賽,成為全球同類項目中參加人數最多、影像病歷數量最大、歷時時間最長的人工智能比賽,有力地促進了人工智能在輔助肺部小結節影像診斷中的應用。目前,人工智能輔助肺部小結節影像診斷,已經不僅僅局限于肺部小結節的定位(即有無小結節),而且可以對肺部小結節的病理性質(良性或惡性)進行輔助定性診斷。2018 年 3 月 30 日在成都舉辦的“中國醫師協會胸外科醫師分會 2018 年會”上,將舉辦“人工智能輔助肺部小結節影像定性診斷應用體驗”專場。屆時,人們將現場感受人工智能對肺部小結節輔助定性診斷的功能和作用。人工智能輔助影像診斷的臨床應用,將大大提高我國基層醫院胸部影像的診斷水平,促進區域性的人工智能輔助胸部影像診斷中心的形成,從而推進我國分級診療工作的開展。下一步,人們對人工智能在肺部小結節輔助診斷中的應用,將不滿足于簡單的定性診斷(良性或惡性),而希望進一步對惡性病變的病理性質做出輔助診斷(鱗癌、腺癌等),形成影像病理學。再發展下去,可能不僅僅局限于病理診斷,而是可以根據影像學做出分子診斷,形成影像分子生物學。有人可能對此嗤之以鼻,認為是天方夜譚。但是許多過去我們認為不可能的事,如今已經變成了現實。同理,許多我們現在認為不可能的事,將來可能變成現實,而且是在不遠的將來。許多令人瞠目結舌的事實告訴我們,科學技術未來的發展是我們現在無法預料的。
隨著人工智能在臨床的廣泛應用,必將促進臨床醫療水平的不斷提高,大大縮小不同地區、不同醫院之間醫療水平的差異,提高同質化醫療水平,從而推動我國醫療事業的快速發展。但是無論人工智能多么發展,人工智能的作用只是輔助醫師,而不是替代醫師。擔心由于人工智能的應用而造成醫師失業是杞人憂天。作為醫師,我們應當熱情歡迎人工智能在臨床的應用和普及,讓人工智能最大限度地輔助醫者、普惠患者。
習近平總書記于 2017 年 12 月 3 日致第四屆世界互聯網大會的賀信中指出:“中共十九大提出要建設網絡強國、數據中國、智慧社會、推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”,這已經成為國家的最高戰略。我們面臨著如何充分利用互聯網、大數據與人工智能促進我國醫療事業迅速發展的新問題。我們需要新思維、新技術、新方法,與時俱進,引領時代的發展。
互聯網、大數據和云計算是創造人工智能的三大要素,其中互聯網是條件、大數據是基礎、云計算是手段。互聯網醫療未來的發展趨勢可以概括為以下幾個方面:人機互動(醫療檢測設備與醫院或醫師的對接)、方便患者就醫(預約掛號、尋醫問藥)、信息檢測(醫院對內的 HIS 系統、對外的互聯網輿情檢測)、醫療數據的整理與開發(利用互聯網進行數據庫建設)、出院患者管理系統(利用互聯網進行醫患溝通)以及建立同行醫師之間互相溝通的平臺(利用互聯網進行遠程會診)等。
醫療大數據不僅僅指數據量大,還包括醫療數據的復雜性和多維度,涉及到影像、病理、分子診斷、各種治療方法等多學科信息。目前醫療機構之間,甚至同一家醫院不同專業科室之間的信息壁壘,導致大量的臨床相關數據無法集中采集、存儲、分析,從而被束之高閣無法使用。因此,雖然我國每年診治了上億人次的患者,積累了世界上最多的臨床醫療數據,但在制定各種疾病的國際診療指南時,很少采納中國的醫療數據,就是因為我們的醫療數據分散、不標準、非結構化,無法采用。為此,我們需要從醫院電子病歷的標準化、結構化等基礎性建設入手,建立安全、有效的互聯網數據庫,充分發揮醫療大數據的價值。
醫療大數據涵蓋的內容很多,其中基于電子病歷的臨床數據是最核心的醫療數據,也是最有科研價值的數據。電子病歷的定義可以分為狹義和廣義兩種:狹義的電子病歷僅是紙質病歷的電子化;廣義的電子病歷是指醫務人員在醫療活動過程中形成的文字、符號、圖表、影像、切片等資料的總和,涉及患者信息的采集、存儲、傳輸、處理和利用的所有過程信息。全集成、全過程、全周期、智能化和多視圖是電子病歷共有的五大特征。國家衛計委對我國電子病歷的系統功能應用水平,制定了一套完整的評級標準,共分為 8 個等級(0~7 級),等級越高表示電子病歷系統的水平越高。根據 2015 年中華醫院信息網絡大會的統計,參與數據填報的 2 622 家醫院,其中電子病歷應用水平達到 5 級及以上的醫院僅有 6 家,占 0.6%。這顯示我國醫院電子病歷系統應用水平還非常低,需要大力改進和提高。基于電子病歷的醫療大數據互聯互通,對政府、對醫院、對醫師、對患者、對藥企、對保險這六大核心要素都提供了重要支撐,稱之為醫療行業的基礎設施建設。由此不難理解國家為什么高度重視醫療互聯網大數據的建設。
我國胸外科 2014 年開始采用標準統一、各自獨立的原則,在第三方互聯網醫療大數據平臺(零氪科技)的大力支持下,建設了符合中國國情的互聯網數據庫,迄今已經有 200 多家三級綜合醫院和專科醫院的胸外科加入,結構化和高隨訪率的胸部腫瘤病歷已經累積了幾十萬例,成為國際上數量最大的胸部腫瘤數據庫。通過對數據庫相關數據的分析研究,目前已經產生了一批高質量、多中心、大數據的臨床研究成果。隨著胸外科互聯網數據庫的廣泛使用,必將有更多、更好的臨床研究成果問世,這將有助于提高我國胸外科的國際影響力,增強對國際胸部腫瘤疾病診療指南修訂的話語權。
醫療術語的標準化是建設好數據庫、開展臨床多中心研究的基礎。我國目前各個臨床專業的術語都缺乏標準化。國務院辦公廳于 2017 年 5 月發布的《深入醫藥衛生體制改革 2017 年重點工作任務的通知》中,明確提出要“加快推進醫學名詞術語的統一”。在這方面,我國胸外科專業走在其他臨床專業的前面。2016 年中國醫師協會胸外科醫師分會成立了“胸外科專業術語標準化委員會”,集中了全國各地胸外科專家的意見,經過反復討論,制定了《胸外科疾病標準化診療術語》,并于 2017 年 4 月由人民衛生出版社出版發行,胸外科因此成為我國第一個制定了本專業疾病標準化診療術語的專業,得到了國家衛計委相關部門領導的高度評價,稱之為具有里程碑意義的工作。
制定了胸外科疾病標準化診療術語,僅是向高標準數據庫建設邁出的第一步,如何在臨床工作中落實還有大量艱苦的工作要做。廈門大學附屬第一醫院在姜杰院長的領導下,將胸外科疾病標準化診療術語置于醫院結構化的電子病歷之中,既完成了醫院電子病歷的結構化,又實踐了胸外科臨床術語的標準化。為此,中國醫師協會胸外科醫師分會于 2018 年 1 月在廈門市召開了“胸外科標準化、結構化電子病歷現場推廣會”。相信隨著胸外科標準化、結構化電子病歷的不斷完善和推廣使用,我國胸外科電子病歷水平一定會有質的飛躍!
人工智能在胸外科的應用前景美好,目前日趨成熟的包括人工智能在醫療數據庫建設(醫療數據采集、錄入、存儲和數據統計分析)中的應用、在輔助胸部小結節影像診斷中的應用、在輔助胸部腫瘤患者最佳治療方案選擇中的應用以及在輔助胸部腫瘤病理診斷中的應用等方面。
由于每日都有大量的臨床醫療數據傳輸到數據庫,其數量還在與日俱增,這種海量的醫療數據僅僅依靠人工輸錄是無法完成的。人工智能則發揮了非常重要的作用。通過機器學習,胸外科互聯網數據庫(零氪科技)形成了 4 000 多個閱讀規則、60 000 多個病歷閱讀字典,將不同地區、不同醫院、不同醫師在病歷中的描述性語言(包括一些方言和俚語)結構化為機器可以識別的語言。經人工智能自動處理后錄入數據庫的病歷數量占了病歷輸錄總量的 80% 以上,而且這一比例還在不斷提高。與人工輸錄相比較,人工智能輸錄臨床數據,不僅速度提高了近 10 倍,輸錄質量提高了 20 倍,而且輸錄數據的準確率達到了 99% 以上。人工智能已經成為建設優質互聯網醫療數據庫的必備工具。
人工智能輔助肺部小結節影像診斷已經日趨成熟。2017 年,由零氪科技、阿里云和英特爾三家公司聯合舉辦的“人工智能在肺部小結節診斷中的應用全球比賽”,吸引了來自全球 20 個國家和地區、2 887 個團隊、3 953 名選手參加的歷時半年的比賽,成為全球同類項目中參加人數最多、影像病歷數量最大、歷時時間最長的人工智能比賽,有力地促進了人工智能在輔助肺部小結節影像診斷中的應用。目前,人工智能輔助肺部小結節影像診斷,已經不僅僅局限于肺部小結節的定位(即有無小結節),而且可以對肺部小結節的病理性質(良性或惡性)進行輔助定性診斷。2018 年 3 月 30 日在成都舉辦的“中國醫師協會胸外科醫師分會 2018 年會”上,將舉辦“人工智能輔助肺部小結節影像定性診斷應用體驗”專場。屆時,人們將現場感受人工智能對肺部小結節輔助定性診斷的功能和作用。人工智能輔助影像診斷的臨床應用,將大大提高我國基層醫院胸部影像的診斷水平,促進區域性的人工智能輔助胸部影像診斷中心的形成,從而推進我國分級診療工作的開展。下一步,人們對人工智能在肺部小結節輔助診斷中的應用,將不滿足于簡單的定性診斷(良性或惡性),而希望進一步對惡性病變的病理性質做出輔助診斷(鱗癌、腺癌等),形成影像病理學。再發展下去,可能不僅僅局限于病理診斷,而是可以根據影像學做出分子診斷,形成影像分子生物學。有人可能對此嗤之以鼻,認為是天方夜譚。但是許多過去我們認為不可能的事,如今已經變成了現實。同理,許多我們現在認為不可能的事,將來可能變成現實,而且是在不遠的將來。許多令人瞠目結舌的事實告訴我們,科學技術未來的發展是我們現在無法預料的。
隨著人工智能在臨床的廣泛應用,必將促進臨床醫療水平的不斷提高,大大縮小不同地區、不同醫院之間醫療水平的差異,提高同質化醫療水平,從而推動我國醫療事業的快速發展。但是無論人工智能多么發展,人工智能的作用只是輔助醫師,而不是替代醫師。擔心由于人工智能的應用而造成醫師失業是杞人憂天。作為醫師,我們應當熱情歡迎人工智能在臨床的應用和普及,讓人工智能最大限度地輔助醫者、普惠患者。