姚婕 陳榮山 吳昊
摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療以及新的醫(yī)療保險政策的實施,醫(yī)療資源信息呈現(xiàn)“爆炸式”的增長趨勢,而人口老齡化以及人們健康意識的提高,無疑加劇了醫(yī)療系統(tǒng)的壓力。目前,人工智能和數(shù)據(jù)挖掘等新興計算機技術(shù)已經(jīng)成為研究熱點,極大地促進了各行各業(yè)的發(fā)展。利用新興技術(shù),分析各類醫(yī)療資源信息,幫助解決醫(yī)療資源分配不均衡問題,優(yōu)化就診流程、提高患者就診效率,減輕醫(yī)護人員勞動強度,已經(jīng)逐漸成為新時代背景下現(xiàn)代醫(yī)療系統(tǒng)中研究的重點和難點。因此,本文針對性地介紹了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對于醫(yī)療系統(tǒng)中的具體應(yīng)用以及存在的問題,旨在促進該領(lǐng)域的進步。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)35-0008-02
1 數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)的契機
數(shù)據(jù)挖掘,是指從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律并幫助決策的一門數(shù)據(jù)科學。它通過數(shù)理統(tǒng)計、運算分析以及構(gòu)建數(shù)學模型,發(fā)現(xiàn)大量的現(xiàn)實數(shù)據(jù)中蘊含的數(shù)學規(guī)律,得到人們事先不知道的、隱含其中的具有潛在用處的知識與信息的過程[1]。這些知識和信息通常是隱藏卻又極具價值的,加以善用可以創(chuàng)造巨大的商業(yè)價值和社會價值。例如,通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析用戶的網(wǎng)上購物記錄,可以發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律,從而促進潛在消費并提高交易量。而這樣的例子,在我們的生產(chǎn)生活中無處不在,儼然已經(jīng)現(xiàn)代信息化社會的支柱。
在2018年的國務(wù)院發(fā)展報告中,秉持鼓勵創(chuàng)新、包容審慎的理念,明確了支持“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的政策導向。黨中央、國務(wù)院一直以來,也都高度重視基礎(chǔ)醫(yī)療服務(wù)的建設(shè),致力于提高醫(yī)療服務(wù)的均衡化、普惠化和便捷化水平?!白尠傩丈倥芡?、數(shù)據(jù)多跑腿”的思想,不斷促使著服務(wù)的升級和進步。這一理念的支持下,醫(yī)院信息系統(tǒng)提供電子病歷、網(wǎng)上預(yù)約掛號、遠程會診等服務(wù),減少了大量的人力和物力,讓看病變的簡單便捷,醫(yī)院的信息化水平也在穩(wěn)步提升[2]。盡管如此,隨著人口老齡化和人們健康意識的提高,公共醫(yī)療服務(wù)出現(xiàn)了新的需求形態(tài),如在線問診、健康監(jiān)測、病患預(yù)測等,而資源分配不均衡、外來人員進城尋求更好醫(yī)療條件加劇了醫(yī)療服務(wù)壓力,在巨大的公共衛(wèi)生需求面前,現(xiàn)有的醫(yī)療資源依舊緊張。因此,將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,并且憑借該技術(shù)的先進性和技術(shù)優(yōu)勢,提高政府、數(shù)據(jù)的資源利用率,發(fā)揮出社???、醫(yī)療數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值,進一步提升醫(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量,減輕醫(yī)護人員的勞動強度,是大勢所趨,也是未來發(fā)展的方向。
2 數(shù)據(jù)挖掘于醫(yī)療系統(tǒng)中應(yīng)用探析
數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù),涉及數(shù)據(jù)的領(lǐng)域都可以通過數(shù)據(jù)挖掘方法進行分析,只是得到的知識和規(guī)律的價值可能各不相同。在公共醫(yī)療系統(tǒng)中,據(jù)挖掘的應(yīng)用范圍可以涵蓋醫(yī)療流程的各個方面,包括醫(yī)療就診、醫(yī)療診斷、藥物研發(fā)、醫(yī)療收費和醫(yī)療管理等。由于應(yīng)用范圍廣,在此本文僅介紹具體應(yīng)用的幾個方面。
2.1醫(yī)療就診
在病人就診的過程中,可以通過分析患者的就診記錄和治愈率,以及其癥狀,智能的為其推薦合適的醫(yī)生推薦,解決病患由于專業(yè)知識的限制找不到合適醫(yī)生的問題。通過這樣的分析,可以建立各個醫(yī)生個性化的檔案,以及病患的就診資料,幫助患者快速、有效地治愈疾病。另一方面,通過對所有病患的病例分析建模,可以發(fā)現(xiàn)某些疾病并發(fā)的可能性,推進疾病病理研究的發(fā)展,幫助病人避免不必要的風險。構(gòu)建醫(yī)療診斷的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng),對于醫(yī)師也具有正向的督促作用。
2.2基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)療診斷
大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)使得機器分析海量數(shù)據(jù),自動判別疾病的種類和預(yù)測傳統(tǒng)的遺傳病成為可能。從一定意義上講,只要數(shù)據(jù)量足夠大,設(shè)計合理的算法可以總結(jié)出不同于不亞于人類的經(jīng)驗,并實現(xiàn)自動的醫(yī)療診斷。目前,一些研究者在部分疾病的診斷上設(shè)計的算法已經(jīng)超越了人類的表現(xiàn)。例如,IBM的研究人員利用機器學習算法構(gòu)建了識別大腦與精神分裂癥的數(shù)學模型,用于分析功能性磁共振成像,該模型對與精神分裂癥預(yù)測的準確率74%的準確率[1]。我國的阿里云醫(yī)療大腦,通過分析大量人類甲狀腺病灶區(qū)的片源,對大量病灶特征和正常特征的醫(yī)療影像進行區(qū)分,已經(jīng)學習到了非常強大的甲狀腺病灶的診斷能力,其對于甲狀腺病灶診斷的準確率達到85%,而人類在這一領(lǐng)域的識別準確率僅為70%[3]。其次,針對家族遺傳病,可以構(gòu)建知識圖譜,分析家族遺傳病的基因和形成原因,幫助預(yù)測并減少遺傳病發(fā)生的可能性,這些方法對于某些遺傳病的治愈是舉足輕重的。另外在外科手術(shù)中,可根據(jù)數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的數(shù)據(jù),對手術(shù)區(qū)域進行分析,為醫(yī)生提供準確的手術(shù)建議??梢?,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的精確醫(yī)療診斷系統(tǒng)可以幫助診斷疾病,在眾多醫(yī)療方向上都可以起到輔佐診斷作用[4]。
2.3基于數(shù)據(jù)的藥物研發(fā)
傳統(tǒng)的藥物研發(fā)是在大量化學實驗以及活體生物實驗的基礎(chǔ)上研究而來,具有研發(fā)周期長、困難等不足。這樣的研發(fā)模式通常是極其耗費時間和金錢的。大量數(shù)據(jù)挖掘算法的出現(xiàn),為從理論上研究藥物之間相互的靶向作用提供了新的思路。例如,在腫瘤免疫治療中,通過大數(shù)據(jù)挖掘可以精準量化免疫細胞浸潤的豐度,從而發(fā)現(xiàn)和病人臨床信息的相關(guān)性。在藥物研發(fā)過程中,通過數(shù)據(jù)挖掘可以有針對地對過去的科學研究進行規(guī)律總結(jié),可以有效地幫助研究者進行藥物的研發(fā)工作。
2.4醫(yī)??刭M管理
健全的醫(yī)療保險制度是人民健康生活的重要保障之一,傳統(tǒng)的醫(yī)??刭M制度下,醫(yī)保管理者工作繁雜,工作效率低下。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的出現(xiàn)極大地減輕了醫(yī)保管理者的負擔,并且可以加快新型醫(yī)療保險有關(guān)問題的反饋速度,提高發(fā)現(xiàn)問題的時效性,幫助完善管理并改善技術(shù)。根據(jù)歷史就診數(shù)據(jù)以及參保人員之間的關(guān)系,可以準確地發(fā)現(xiàn)患者的身份、年齡、所在科室、主治醫(yī)生等,進一步加強對這些信息的歸納和梳理,這樣既可以使患者們滿意,又可以監(jiān)督醫(yī)療保險的相關(guān)費用的支出[5]。
3 醫(yī)療系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘流程和問題
3.1數(shù)據(jù)挖掘流程
在數(shù)據(jù)挖掘過程中,數(shù)學模型是其最為核心的內(nèi)容,而數(shù)據(jù)則是一切工作的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)挖掘的基本流程為首先從具體研究問題的數(shù)據(jù)集出發(fā),收集大量相關(guān)問題的數(shù)據(jù)。然后,設(shè)計并部署具體的機器學習核心模型,如心臟病測試評估模型。將收集到的相關(guān)特征數(shù)據(jù)輸入模型中,訓練模型。最后,將新的數(shù)據(jù)輸入訓練好的評估模型中,經(jīng)過模型分析運算,得到預(yù)測的結(jié)果,從而系統(tǒng)自動出具分析報告并得到關(guān)鍵的經(jīng)驗和規(guī)律。
3.2醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘存在的問題和解決方法
與其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)不同,醫(yī)療數(shù)據(jù)本身極為復雜性,包含著大量的用戶隱私信息,這些信息非常敏感。如何在不侵犯用戶隱私的情況下,收集特征明顯的數(shù)據(jù)集是非常困難的。此外,關(guān)于病癥和藥物靶向作用的研究,其數(shù)據(jù)收集的難度本身比較高,部分病癥發(fā)生的概率較少,導致算法模型難達到較好的預(yù)測結(jié)果。因此,為保障未來在醫(yī)療領(lǐng)域的核心競爭力,收集并構(gòu)建統(tǒng)一完善的數(shù)據(jù)集尤為重要。在收集醫(yī)療數(shù)據(jù)的過程中,應(yīng)注重個人隱私的保護,避免捐贈數(shù)據(jù)的公民合法權(quán)益受到侵害。同時應(yīng)該建立長久的數(shù)據(jù)管理制度,保障數(shù)據(jù)的準確性和真實性。
技術(shù)安全和法律責任也是醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘無法避免的問題。從一定程度上講,即使機器對于某些疾病的診斷準確率已經(jīng)超越人類,但機器畢竟是機器,永遠不能替代人類[3]。很有可能由于數(shù)據(jù)模糊和數(shù)據(jù)缺失,造成結(jié)果的不確定性。特別是在腦部檢查等危險性較高的診斷中,如果出現(xiàn)誤診,則很可能會對患者的生命造成威脅。一旦出現(xiàn)問題,出現(xiàn)法律糾紛則會使技術(shù)偏離美好的初衷。因此,應(yīng)該明確醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的輔助地位,并建立完善的法律制度,權(quán)責分明,發(fā)揮機器大量計算的優(yōu)勢以及人類的智慧和人文精神,同時避免過分依賴機器。
4 結(jié)論
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為一項綜合性技術(shù),對于提升醫(yī)療水平和診斷效率有著非常大的應(yīng)用。本文對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了研究,闡述了相關(guān)的背景意義,著重介紹了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用,并對應(yīng)用中存在的問題進行了分析,給出解決方案。
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