临床大数据综述

更新于 2026年10月13日 版权声明
一、临床大数据综述

根据麦肯锡估计,仅在美国,若使用大数据技术,至少每年将减少165亿美元的国家医疗健康开支,这里做一综述。

1.定义

临床医学是根据基础医学的基础,研究疾病的病因、诊断、治疗和预后的一种医学应用。因而,临床数据的定义是在临床医学中获得的所有数据的集合。

医院作为临床医学的主要应用主体,是产生临床数据的主要机构。医院信息化的发展也使大规模获取临床数据成为可能。我国医院信息化建设经历了20余年的发展,已从当初的以财务结算为中心构建医院信息系统,转为现今以临床为中心建立临床信息系统。医生工作站、护理工作站、实验室管理系统、医学影像传输与存储系统、病理管理系统、手术麻醉管理系统、重症监护系统、心电电生理管理系统等信息化应用在医院中逐步建立和推广。

通常,一家拥有医学影像信息系统的三级甲等医院年新增数据量超过1 TB。由此可见,大量的临床数据正逐步积累起来。

同时,从2006年起,区域医疗信息共享网络建设已成为医院信息化发展的另一热点。上海、广东、浙江等在区域诊疗信息共享等领域进行了有益的探索,形成了多个区域医疗数据中心,已形成了一定的示范效应。这也为在区域内利用多个医疗机构的临床数据进行大数据分析提供了基础。

2.特点

临床大数据涵盖了医疗的全部过程,主要有患者个人信息、医患行为信息、临床医学检验检查信息、电子病史信息、手术信息等。这些临床数据由于其特殊性,存在着不同于其他应用领域数据的诸多特点。

1)初始性

临床数据具有初始性,表现为数据是通过与患者的各种类型直接接触而获得的。这种接触包括直观的检查、问诊交流等方式,也包括借助医疗仪器、设备、试剂等进行的采集、分析和计量等。医护人员通过这些手段,获得患者第一手的数据,而不是被加工和被整理后的信息。因此,临床数据是其他医疗应用的原始数据源。

2)多样性

临床数据是从医学成像检查设备、实验室检测设备以及医生与患者的交流中获得的,所以具有多种不同的形式和结构。最常见的包括:超声、CT、MRI、DSA等医疗成像设备中获取的医学影像;实验室试剂分析、动态血压仪等得到的数值型检测结果;心电图仪、肌电图仪、脑电图仪等产生的信号数据;病理切片镜下观测、细菌培养观测等得到的文字描述数据;其他如患者的身份记录、症状描述等文字描述信息;以及用于教学的动画、语音和视频信息等。这些数据中除了适合计算机处理的传统结构化数据,也存在着大量自然文本、影像等半结构化、非结构化数据。同时,由于上述临床数据的数字化发展时间较短,导致同一类型数据的表达格式差异较大。如医学影像数据,除目前使用最广泛的符合DICOM标准的数据外,还包括了原先的JPG、BMP格式数据。(https://www.daowen.com)

3)时序性

临床检测获得的波形、影像、结果都是时间的函数。患者的诊疗记录、病史记录和诊断等也反映临床治疗中某个时间点的状况,具有明确的时间相关性。同时。临床数据随着患者疾病的发展变化而改变。因此临床数据体现了很强的时序性。而患者的身份记录等静态数据,虽然不带有时序性,但都是对患者在某一时刻医疗活动的记录。

4)不完整性

由于临床医疗在时间、技术和成本上的局限,使临床数据库不可能对任何一种疾病信息都能全面地反映。因此对每个病例,其临床数据都是有限的。这体现了临床信息的不完全性。同时,医护人员对临床数据的表达和记录本身就具有不确定和模糊性的特点,这种疾病描述的主观不确切,也促成了临床数据的不完整性。

5)冗余性

临床诊疗会因对个体病例多次治疗、多途径检查而产生大量相同的或部分相同的信息。这些临床数据存储在临床数据库中,便形成了冗余。虽然这些信息可以对特定病例起到相互印证的作用,但其也可能给医护人员造成数据选择上的问题。

6)隐私性

临床数据不可避免地涉及患者的一些隐私信息。当这些隐私信息使患者在日常生活中遭遇到不可预料的侵扰时,就产生了隐私性问题。隐私性还将带来安全性和机密性问题。当未被授权的个人或机构设法取得这些隐私信息时,就产生了安全性问题,而当拥有隐私信息的研究人员与未经授权的个人或机构共享这些患者信息时。则暴露出了机密性问题。因此,临床数据的利用者在进行科学研究时,有义务和职责去保护患者的隐私,并且确保这些临床数据的安全性和机密性。

7)主索引性

临床数据一般以患者为主线,将患者在医疗机构中的历次就诊时间、就诊原因、针对性的医疗服务活动以及所记录的相关信息有机地关联起来,并对所记录的海量信息进行科学分类和抽象描述,使之系统化、条理化和结构化。在实际的医院系统中,临床数据来源于不同的临床应用信息系统,通过患者主索引(master patient identifiers,MPI),使各个临床应用系统中的数据能以患者为主线加以组织。目前,将社保卡和健康卡合并作为唯一标识是建立患者主索引的常用方法。

综上所述,临床数据构成医疗卫生领域最原始、最核心的数据源。其初始性为区域医疗、公共卫生服务提供了基础性数据,使之发展起自身的大数据应用。其多样性使现已开展的大数据应用涉及广泛,包括了临床诊断、治疗和评估等。与此同时,基于临床数据的各个专项数据子集也派生出不同的专项大数据应用,如药学服务应用、中医药服务应用等。

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