湘雅医院大数据培训 (课题组培训)

湘雅医院大数据系统建设培训网络中心冯嵩2021/5/91医疗大数据的理解1医院信息系统与电子病历2大数据平台与数据采集方法3用电子病历构建大数据项目4目录2021/5/921.Volume2.

Variety3.value4.Velocity结构化数据、半结构化数据和非结构化数据如今的数据类型早已不是单一的文本形式，订单、日志、音频，能力提出了更高的要求沙里淘金，价值密度低以视频为例，一部一小时的视频，在连续不间断监控过程中，可能有用的数据仅仅只有一两秒。如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”是目前大数据汹涌背景下亟待解决的难题实时获取需要的信息大数据区分于传统数据最显著的特征。如今已是ZB时代，在如此海量的数据面前，处理数据的效率就是企业的生命大数据是指无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合数据量巨大全球在2010年正式进入ZB时代，IDC预计到2020年，全球将总共拥有35ZB的数据量什么是大数据？2021/5/93

早在1969年，全球零售巨头沃尔玛便利用计算机对消费者的购物行为进行数据分析，结果发现男性顾客在购买婴儿尿布时，常常会顺便“搭配”几瓶啤酒来犒劳自己，于是推出了将啤酒与尿布捆绑销售的促销手段。“用样本推断总体规律"与"直接找出总体的规律"差距

掷硬币出现正反面的概率都是50%？

但在某个赌场，一年中每天掷出硬币，其正面出现的次数在68%。数据的价值2021/5/94在各医院的信息系统中也积累了大量的、宝贵的临床信息，尤其是结构化的电子病历系统更是产生了大量的、临床科研所必须的临床病例信息，这些数据又是分散的存储于这些信息储存在电子病历、收费、医嘱、药品、检验、PACS、手术等业务系统中。绝大多数的医疗数据是处于归档状态，如果要检索是十分复杂的。缺乏数据标准，导致无法统一。未来的数据利用前景是十分广阔的，不仅用于临床诊断，临床科研，而且为政府公共卫生决策及个人管理健康都会发挥积极的作用。财务、医疗、工作量的统计，为医院管理服务。医疗数据的统计分析，为卫生管理部门决策，实施监管科研数据分析，提供科研数据的质量和数量，减轻临床科研的工作量患者信息查阅，为医生诊治提供方便。医疗数据的现状2021/5/95数据质量和数据管理可视化分析语义引擎数据挖掘算法预测性分析能力高质量的数据处理和管理是输出高质量结果的前提深入数据内部，用机器去做人工做不到的数据价值发现从非结构化数据中提取信息的方式展示数据分析结果，供使用者决策根据可视化和数据挖掘的结果做出预测大数据的分析2021/5/96A/Btesting（splittesting、buckettesting）A/B测试Associationrulelearning关联式规则Classification分类法Clusteranalysis群集分析Crowdsourcing众包Datafusionanddataintegration数据融合&数据集成Datamining数据挖掘Ensemblelearning集成学习Geneticalgorithm遗传算法MachinelearningNaturallanguageprocessing(NLP)自然语言处理Neuralnetworks神经网络Networkanalysis网络分析Optimization最优化Patternrecognition模式识别Predictivemodeling预测模型Regression回归分析SentimentanalysisSignalprocessing信号处理

Spatialanalysis空间分析

Supervisedlearning监督学习Simulation仿真Timeseriesanalysis时序分析Unsupervisedlearning无监督学习Visualization可视化大数据分析技术2021/5/97业务应用内容临床数据比对匹配同类型的病人的用药情况，分析最佳治疗途径；临床决策支持（药物过敏、重点人群、慢病患者等各类警示信息以及重复检验/检查提示等）实时统计分析展示公共卫生统计数据远程病人数据分析监控，分析临床监护数据人口统计学分析对不同体质人群分类就诊行为分析跟踪健康卡数据，分析病人就诊行为基本药物临床应用分析分析基本药物在处方中的比例药品研发基于大数据的药品市场预测新农合基金数据分析辅助制定农合基金的起付线，赔付病种等新的服务模式根据临床数据分析，提供个性化服务及自助服务等新模式美国医疗保健的数据主要划分为四块——药物研发数据、临床数据、活动和成本数据、患者行为和情绪数据大数据的应用预期2021/5/98我们大数据平台数据建设将创造更多医学价值，现阶段对未来分析方法和价值发现无法预期。现有的医疗数据范围包含临床结果信息，也包含临床过程中记录的临床行为数据信息，不同信息有不同的价值。数字化医院的建设，为全面获取的医疗诊治信息提供了条件。区域平台与健康管理信息建设发展，为获取院外医疗保健、健康咨询、等全面的医疗信息提供了条件。云计算与数据分析技术（如语义分析、挖掘）等发展让非结构化数据具有了更多价值。小结2021/5/99医院信息系统与电子病历2医疗大数据的理解1大数据平台与数据采集方法3用电子病历构建大数据项目4目录2021/5/910局域医疗卫生服务阶段（GMIS

临床管理信息化（CIS）

医院管理信息化（HIS

）建设内容：3521工程，区域一体化医院信息、人口健康档案、疫情上报与应急指挥、远程医疗等系统特征：云计算、移动医疗、大数据、物联网、智慧医疗建设内容：电子病例、医生工作站、PACS、LIS、RIS等系统特征：信息系统的整合，集成平台、临床数据中心（CDA）建设内容：部门级信息化管理、全院级信息化管理，例如财收费管理系统、人力资源管理系统等

特征：数据共享和基于财务核算为中心

区域医疗信息化（HGIS）

医院信息化的发展历程2021/5/9111990-19991999-20042005-20072008-20102010-初级起步阶段HIS建设阶段辅助医疗信息系统建设阶段以电子病历为核心的医院信息平台建设及功能完善阶段区域协同项目建设HRP系统助推管理水平全面提升阶段湘雅医院信息化的建设2021/5/912湘雅医院以电子病历为核心的临床信息系统2021/5/913HIS患者基本信息患者入出转信息医嘱信息EMR图文报告费用信息药品基本信息药品库存信息诊断信息医嘱信息安全用药信息患者感染信息人、财、物体检报告手术申请医嘱手术预约信息手术登记信息放射线申请医嘱图文报告病理申请医嘱图文报告超声申请医嘱图文报告生理检查申请医嘱报告检验申请医嘱PACSLISPACS/RIS病理系统超声系统生理检查系统手术麻醉系统体检系统HRP系统院内感染管理系统合理用药系统。。。费用管理药品管理患者入出转门诊挂号护理文书病历书写临床路径医疗质控知识库医嘱管理移动实施(PDA)湘雅医院信息系统与数据交换2021/5/914湘雅医院信息系统主要数据集2021/5/915湘雅医院病案首页结构化数据2021/5/916湘雅医院结构化数据2021/5/917湘雅医院结构化数据2021/5/918湘雅医院电子病历主要内容2021/5/919数据时间量大小收入数据>15年170亿条病历数据>5年60万份检查报告>10年》1亿检查影像>5年50T化验报告>10年>2亿住院医嘱>15年门诊处方>10年80亿条物资领用>10年…积累了大量的数据，为大数据建设提供了有力的数据支持湘雅医院数据积累情况2021/5/920目前湖南省中南大学湘雅医院、湘雅二医院、湘雅三医院、湖南省肿瘤医院作为全省信息化建设的代表性医院，以精细化和全面性为原则，无论是从高度还是深度上都具有一定的优势，具备了基础的结构化电子病历和HIS信息的特点，方便临床工作，为科研提供了强大的数据保障。中南大学湘雅医院：海泰中南大学湘雅二医院：嘉禾美康中南大学湘雅三医院：浙江和仁湖南省肿瘤医院：东华合创中南大学其他医院信息化建设情况2021/5/921各家医院建立了较完善的医院信息系统医疗数据比较全面，覆盖了整个医疗过程。有结果信息，也有过程信息。医疗数据类型复杂。数值、字符、图片，媒体文件。有结构化、非结构化。数据标准化程度相对较高，我国医学标准工作滞后，也存在标准问题。数据存在不准确的情况。缺项、实际操作与记录不符。数据利用率低。仅做病案、财务部分统计报表。医院信息系统数据特点2021/5/922电子病历包含内容2021/5/923可维护模板的知识元素方式输入模板资源：常见临床表现（或症状）知识库，及各种病种的病历库，总计23600份。可维护模板的图表混排方式输入可维护模板的表格方式输入模板资源：按人体部位、疾病和症状进行分类。电子病历模板2021/5/924由各专科医学经验丰富、高年职医生脱产集中完成。当时理解不到位。所完成模板还有些缺陷。需进一步完善。目前各专科都制作了属于自己专科的知识库模板（针对入院记录的），但由于第一批全院专科模板制作经验不足和模板工具本身不够完善，使临床医生使用知识库模板不够方便，从而导致知识库模板使用率不高。分为全院模板、科室科室、个人模板，实际使用是以科室模板为主。专门模板制作工具，能很方便进行结构化、半结构化模板维护。医嘱、三测单记录、病案首页数据为结构化数据；入院记录、出院记录、病程记录、会诊记录、手术记录及各种谈话记录都为半结构化数据；（检验/检查报告、手麻记录、监护数据……）入院记录和病程记录两个模块可以通过调用知识库模板来书写，手术记录、会诊记录、出院记录等只能通过个人或者科室的文本模板来书写。电子病历模板2021/5/925电子病历模板全面、规范、细致2021/5/926电子病历模板结构化2021/5/927电子病历模板心内科是先以专科疾病分类，再来建立各种疾病对应的主诉、现病史、体查等节点模板；感染病科一样先建立入院病历、主诉等节点，然后在其下建立各种疾病对应的描述模板2021/5/928大数据平台与数据采集方法3医疗大数据的理解1用电子病历构建大数据项目4目录医院信息系统与电子病历22021/5/929中心平台的建设由中南大学联合中信银行统一建设。由中南大学、中信银行等方面的医学信息或IT领域的专家组成的实施与技术专家队伍，专家组负责数据中心、系统架构、系统应用、数据标准的设计。数据主要采用集中存储方式。数据中心在中南大学。数据中心的建设采用“分级分步、分布集中、差异统一”的方式。现已根据三个医院的数据标准形成数据中心的初步数据标准。（数据结构、字典标准、接口规范）。标准待进一步完善。数据中心系统建设情况2021/5/930数据中心系统架构2021/5/931中心字典2021/5/932电子病历包含内容2021/5/933数据采集与共享数据来源数据标准数据质量数据汇集汇集存储标化/转换分析/利用数据中心数据采集过程2021/5/934本项目必须基于本院信息系统基础上（EMR）采集数据，尽量能让采集的数据在日常临床工作中获得，或者花较少的精力获得。外挂的特殊评估单或其它形式的科研信息有医院统一的平台提供软件支撑，不可每个PI根据自己的科研需要制作个性化小软件。个别PI已经形成自己的小软件，需要与本院信息中心联系，商讨数据标准性问题和接口问题。工作要求2021/5/935目录用电子病历构建大数据项目4医院信息系统与电子病历2大数据平台与采集方法3医疗大数据的理解12021/5/936方案审核、确定方案对各科、各专病现有电子病历进行摸底形成专科专病数据方案制定对现有电子病历模板的改造，增加结构化元素。摸底模板制作各课题组在网络中心指导下完成结构化（模板）改造。如有特性科研形式的数据，电子病历无法实现，提交网络中心，由项目实施专家组讨论确定形成统一的录入界面采用标准的字典或术语。尽可能采用现有电子病历。课题组工作流程2021/5/937生产系统外数据生成界面示意2021/5/938

5月31日前各课题组负责人组织校内各家医院专家一起讨论，形成项目的实施方案，具体内容：1、重新确定课题的目标、方向、具体研究内容，对未来预期。（一、以前申报按相近项目进行合并与调整。二、原有大部分课题申报是针对一个医院单个病种的部分少量样本做分析。大数据研究数据内容、研究平台、研究方法都与原申报不一样）2、落实具体实施人员，课题实施人必须有丰富的临床经验，熟悉医院病历书写格式，熟悉医院电子病历系统，能依据现有电子病历基础，将本科室疾病形成有特色的病历书写规范。3、对多家医院的电子病历系统进行梳理，明确收集患者病史、疾病诊断、治疗、随访等信息（不局限）。形成本课题大数据建设方案的文档。大数据项目实施-5月31日前工作2021/5/939

建议：1）提出病历必须填写的项目（含现有病历首页）特别是现病史、过去史、用药史等等，要在病历中明确哪些是在病史是必须要拿到的，尽可能全面；2）针对本专科的疾病，在体格检查中，除T、P、BP体重等一般状况外，还有哪些是体查中必须要做的不可缺少的，也就是说针对本专科的病人，如何制定体格检查的细则，并依据现有的电子病历模块，进行完善和优化。3）针对本科室诊治特点，对于本科室住院病人的诊治过程中，对于查房