医疗健康数据共享应用平台建设需求

医疗健康数据共享应用平台建设需求项目概况在大数据时代，有必要通过利用大数据、人工智能、区块链等技术，开展数智化医疗服务创新应用研发。医院目前已初步建设了医疗健康数据共享平台,包括健康联盟链、联邦学习、数据资产价值评估框架、联邦学习算法库、人工智能算法库、统计分析算法库等基础功能。为了进一步支撑临床医疗数据研究利用，本项目拟在初步构建的医疗健康数据共享平台的基础上，补充完善数据采集与科研利用相关功能，主要有：分布式数据采集、数据集成与处理、人工智能训练、统计分析、科研协同、可视化监控、数据治理等，并要求能够与医院已有的医疗健康数据融合与隐私计算平台融合，支持统一的数据采集、存储与高效利用。项目内容序号内容说明1医疗健康数据共享应用平台建设建设数据采集与分析利用相关功能，包括分布式数据采集、数据集成与处理、随访、人工智能训练、统计分析、科研协同、可视化监控、数据治理等。技术要求总体要求先进性系统的设计和所采用的技术必须具备足够的前瞻性和先进性，考虑到医院发展所带来的海量数据处理。采用先进的构件/构架的设计思想和开发方法，支持大用户量并发访问。安全性医院业务系统安全性指标属于优先考虑的范围，需要防范医疗数据外泄。在系统设计、实施阶段从多个方面充分考虑整个系统的安全性，并且系统中所有重要操作需留有记录，以便追根溯源。系统可按每个用户所在的岗位和所需要完成的业务来分配权限，每个用户只能得到许可的信息和权限。兼容性技术上按照国际标准，同时符合国家标准，支持多种主流操作系统和浏览器访问，自适应终端屏幕在线浏览，实现良好的跨平台能力，便于与不同系统间的数据交互。可扩展性适应不断发展的医疗业务，系统具备良好的扩展性，开放性和移植性。随着业务规模的增长和业务种类的增加，可通过添加新的硬件提高处理能力，增加修改软件功能适应新业务的需求。整个系统采用结构化，模块化设计，提供清晰、完整的资料和接口控制说明。易用性人机界面友好、直观、清楚、统一，可快速查询患者资料，通过收集和整理医护人员提出的专业意见，达到简化操作、提高软件可用性、保证资料一致性的目的。功能要求模块名称一级功能功能描述基础模块系统管理对用户、角色的权限进行分配管理的功能。确保不同项目之间的数据隐私以及功能操作权限的分离。审批管理包含立项管理、伦理管理。内置项目的立项管理和伦理管理的审批流程，根据角色和操作人员自动触发审批流程。日志管理系统相关日志的记录和展示。标准表维护支持标准表的增加、修改、删除等功能。多中心数据采集模块表单设计支持医学领域特有的评分模版，自动设置评分项及评分公式，降低表单设计的工作量和难度。比如子宫恶性肿瘤包含自评抑郁量表（PHQ9）、自评焦虑量表（GAD-7）、压力知觉量表、WHO关于不良反应的评价标准、ASA分级、Glasgow昏迷评分法、小儿创伤评分（PTS）、PRISMIII评分、创伤严重评分等。提供自定义计算以及赋值组件，为医学科研数据收集表单提供更为复杂的评分模版设计能力，方便科研人员在填写数据的时候就发现问题。实现表单的可视化定义。支持表单定义常见的组件库（单选、多选、下拉框、附件、填空、多项填空、表格、备注说明、时间、日期、赋值、四则运算、多选组件联动等）。表单模板库模版库管理，放入模版库的模版可以分享给其他项目组成员使用。具体功能包含新建、修改、删除表单模板、对模板进行模板分类。根据条件搜索模板。数据采集计划制定科研项目的数据采集计划，用于项目数据收集的管理，制定数据采集时间点的先后关系和关联关系，确定数据采集点所使用的数据表单，系统根据数据采集计划自动触发采集提醒。随访规则设置数据采集计划中需要面向患者进行数据采集的表单，可以灵活设置患者随访规则，随访时间，随访的方式等，通过建立表单之间的字段关联关系，自动触发每一个随访点相应表单消息的发布，支持对接院内短信或微信消息平台对接，将信息发布到患者手机上。自动设置表单失效时间，以推动人工随访的流程。随访任务执行对接微信或短信的信息发送系统。系统将根据随访的触发条件，自动通过微信公众号或手机断行的形式，将患者需要填写的表单链接和随访相关信息发送到患者手机端，并回填发送状态进行任务执行的跟踪。科研项目管理人员，在系统中可以根据项目名称、随访状态、检索条件等搜索随访任务执行情况。可以支持按随访对象、数据收集节点方式来查看。支持手动触发执行失败的随访任务，也可以对退出项目和失去联系的患者终止其随访任务的执行，对失效状态的随访任务进行手动重新执行等。表单数据录入支持患者通过短信、微信不同客户端进行随访数据的录入。互联网数据信息自动转入科研项目库，并关联随访任务执行状态（失效、成功），让科研人员随时了解随访数据收集的动态。支持临床医生进行患者数据添加、修改、提交、查看、导出等，支持人工录入、批量导入。数据提交的时候自动判断相关字段的质量。数据库-项目数据定义支持从标准表选择不同的字段来定义需要采集的数据。数据集成与处理模块数据纳排对标准数据库数据或表单收集的科研数据进行可视化纳入条件和排除条件设置，从而实现自动剔除不符合临床科研的样本记录。数据质量评估对纳排出来的数据集自动进行数据质量统计，比如完整字段比例、完整记录比、缺失值字段数、有效样本数的统计，对每个字段统计字段的填充率、空值记录数、离群值记录数以及有效记录的判定标准设置等。帮助医生快速判断数据集样本的质量是否符合科研要求。数据预处理特征构造：支持在收集的数据集字段基础上，通过赋值法、函数法以及四则混合运算的方式构造出新的字段，比如年龄段，将年龄字段通过赋值法划分成了幼儿、少年、青年、中年、老年。空值处理、离群值处理，支持均值填充、中位数、固定值填充、自定义填充方式以及人工智能算法自动补全等方法，在数据进入人工智能训练之前进行必要的数据预处理，从而达到人工智能模型训练要求。人工智能训练人工智能训练包含项目人工智能训练列表、人工智能模型预测列表，项目信息查看及删除、模型预测的功能。支持从模型的敏感度、特意度、准确度以及ROC曲线或Loss曲线等多个角度进行多算法多训练任务的全局对比、模型对比和参数对比。发起多种人工智能模型训练的模块，每一种算法平台都默认设置了一组经过长期训练获得的最优超参，同时也允许临床科研人员根据实际数据训练的结果进行参数的调整和重新训练。也支持同一个算法一次性设置多个超参组合进行同时训练，以对比不同训练任务的结果，从而获得最佳的模型。统计分析统计分析发起多种统计分析的算法（均值、最大值/最小值、中位数、频数、众数、方差/标准差、协方差、偏度、峰度、极差/中程数、四分位距、皮尔森相关系数）。为统计分析结果提供可视化的前端展示页面。科研协同首页展示平台上的项目情况，模型训练数量、模型数量、统计分析算法等信息。项目管理包括项目创建、项目信息的编辑与完善、项目表单的配置、项目删除、项目查询等。以流程图形式展示科研项目从数据收集、数据预处理到数据训练全过程每个环节情况，含数据样本。可视化监控系统首页提供直观、便捷的界面来监控和管理平台上服务器负载、训练任务、平台算法、联盟节点信息的展示，帮助用户迅速掌握平台当前的整体运行状态和关键数据。训练任务支持任务清单列表呈现、任务详情信息查看。任务清单列表包含任务ID、任务名称、任务发起节点、参与节点数、任务状态、任务发起时间、任务开始时间、任务结束时间、任务持续时长等帮助用户快速识别任务进度。支持按任务ID、发起节点、任务状态、发起时间范围多维度的检索，满足用户不同维度查找任务的场景。任务详情包含任务概述、任务流程、参数信息（输入参数、输出参数）、执行结果、失败信息，这些信息帮助用户深入了解任务的配置、执行过程、执行结果等信息。服务器信息通过超负载服务器标识、同步数据异常服务标识、平均负载展示、图形化趋势图呈现和进程信息查看等功能，为用户提供了全面、搞笑的服务器性能监控和数据分析手段，有助于及时发现并解决潜在的性能问题。具体功能包括：自动识别超负载服务器和同步数据异常服务器，支持自动上报服务器信息和手动触发采集功能，支持服务器负载、CPU利用率、磁盘利用率、内存利用率、网络利用率的趋势图呈现，支持进程信息的查看帮助用户快速定位性能瓶颈和异常进程。联盟节点支持查看联盟内多个参与方节点信息包括节点名称、节点IP地址、端口、节点状态、worker数量等信息，给用户管理联盟节点带来便捷，从而保证联邦学习任务的顺序运行。算法信息平台内置丰富的算法库，包括各种人工智能算法（如神经网络、循环神经网络、逻辑回归、线性回归、门控循环单元等）、统计分析算法（如频数分布直方图、四分位距、协方差、隐私保护众数等）以及联邦学习算法（如高偏态异质数据优化算法、非独立同分布优化算法、安全梯度聚合算法、前向聚合差分隐私算法（支持向量机）等）同时提供支持人工智能算法、统计分析算法以及联邦学习算法的运行和查看。数据治理数据集服务支持不少于三个课题研究的数据集，按课题设计要求开展数据采集与数据治理。集成能力本项目各模块可与医院已有的临床研究数据平台无缝集成对接，支持统一门户与单点登录功能。项目实施与验收项目实施要求需要根据项目建设内容和进度需要，派驻具有一定资质能力水平的成员组成项目小组对系统进行实施及服务。应确保能在合同签订后3个月内系统上线应用。实施期间可根据用户的需要及政策的变化而对系统进行相应的实施方案调整和软件客户化修改。验收要求项目完成项目建设内容并稳定运行，可提出验收申请，由招标人组织验收。验收时，需提供相关材料，包括需求分析、安装维护、系统接口、操作说明、数据库说明、培训记录、测试报告等相关文档，验收费用由承担。培训要求须在采购人指定的地点提供操作及维护培训，须在投标文件中提供详细的培训计划，包括培训内容、培训时间等。提供的负责培训的人员应具有3年以上的相关应用系统实施或产品负责经验。技术培训费用应包含在投标总价中。售后服务项目验收通过后，提供一年质保服务，质保期内对于用户提出的改善体验、可靠性、安全性的需求，提供免费开发升级服务。项目软件系统实施与维保服务期间，安排专人负责信息系统运行保障，含所有投标内容软硬件的维护。因系统本身缺陷造成各种故障应由卖方免费技术服务和维修，包括质保期外发生的情况。无力承担售后服务或响应不及时的情况下，医院可向承接方索取软件源代码，承接方应无偿提供。须保证所提供产品符合国家有关规定。须保证所提供产品具有合法的版权或使用权，本项目采购的产品，如在本项目范围内使用过程中出现版权或使用权纠纷，应由中标人负责，采购人不