对医学影像大数据的认识和思考

对医学影像大数据 的认识和思考 周 诚 北京医院放射科 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 医学影像学的发展和特点医学影像学的发展和特点 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 顺应大数据时代 建立和发展医学影像大顺应大数据时代 建立和发展医学影像大 数据数据 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 医学影像学的发展和特点医学影像学的发展和特点 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 顺应大数据时代 建立和发展医学影像大顺应大数据时代 建立和发展医学影像大 数据数据 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 大数据 大数据 传统数据架构无法有效处理的一种新传统数据架构无法有效处理的一种新 型数据集 容量大 维度高 范围广 复杂多变型数据集 容量大 维度高 范围广 复杂多变 IBM 3V Volume 规模规模 Velocity 速度 速度 Variety 多样 多样 第四个 第四个 V Value 价值 价值 或 或 V Variability 易变性 易变性 对大数据的学习和认识对大数据的学习和认识 医疗大数据医疗大数据 规模巨大的临床实验数据规模巨大的临床实验数据 错踪复杂的疾病诊疗数据错踪复杂的疾病诊疗数据 带有个性化特征的居民行为健康数据带有个性化特征的居民行为健康数据 相关管理 医保 药品 器械等数据相关管理 医保 药品 器械等数据 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 数据规模庞大 数据规模庞大 1个个CT检查图像检查图像200 500M 1个标准个标准 病理检查可达病理检查可达5G 数据结构多样 数据结构多样 包含结构化表格 半结构化文本 非包含结构化表格 半结构化文本 非 结构化影像 等等结构化影像 等等 数据运行快速 数据运行快速 大量患者的就诊 检查 治疗 随访大量患者的就诊 检查 治疗 随访 数据快速增长 高速处理 及时应用数据快速增长 高速处理 及时应用 数据变异性强 数据变异性强 庞大数据不是抽样 不是标准 更易庞大数据不是抽样 不是标准 更易 包括变异包括变异 医疗大数据的特点医疗大数据的特点 多态性 多态性 包括单纯数据 检验 动态信号 示波 包括单纯数据 检验 动态信号 示波 多维影像 文字绘图 视频档案 等等多维影像 文字绘图 视频档案 等等 不完整性 不完整性 病例脱失病例脱失 过程中断 记录偏差和残缺 过程中断 记录偏差和残缺 医生个体认识差异 等等医生个体认识差异 等等 时间性 时间性 疾病的发生 发展 就诊 检查 治疗随时疾病的发生 发展 就诊 检查 治疗随时 间变化 数据有时序性间变化 数据有时序性 冗余性 冗余性 医疗数据量大 包含很多重复 无关 甚至医疗数据量大 包含很多重复 无关 甚至 相互矛盾的记录相互矛盾的记录 医疗大数据的特点医疗大数据的特点 医疗大数据的重要性医疗大数据的重要性 不同于电信 金融 交通等等大数据不同于电信 金融 交通等等大数据 关乎疾病防控 生命健康 人类重大顽疾关乎疾病防控 生命健康 人类重大顽疾 攻克 新药器械研发攻克 新药器械研发 与人类自身关系最直接 最重要的大数据与人类自身关系最直接 最重要的大数据 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 医学影像学的发展和特点医学影像学的发展和特点 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 顺应大数据时代 建立和发展医学影像大顺应大数据时代 建立和发展医学影像大 数据数据 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 医学影像学的发展历程医学影像学的发展历程 1895 年伦琴发现年伦琴发现X线并用于人体 唯一影像检查线并用于人体 唯一影像检查 1950s 开始了超声 开始了超声 核素检查核素检查 1972年年 CT是是X线检查的革命 开创数字影像新纪元线检查的革命 开创数字影像新纪元 1983年年 美国美国FDA批准批准MRI应用于人体影像检查应用于人体影像检查 1980s CCD技术发展 技术发展 DSA得到较快推广 数字化得到较快推广 数字化 超声 数字化内窥镜 超声 数字化内窥镜 ECT应用于临床应用于临床 1990s CR DR PACS PET先后得到快速推广先后得到快速推广 2000s 功能影像 分子影像 融合影像 功能影像 分子影像 融合影像 发展发展 多种影像检查方法迅速发展和壮大多种影像检查方法迅速发展和壮大 独立的检查科室建立和发展独立的检查科室建立和发展 传统放射科的系统模式发生改变传统放射科的系统模式发生改变 以设备分组的现象出现以设备分组的现象出现 医学影像学发展医学影像学发展 1980s1980s 医学影像学发展医学影像学发展 1990s1990s 图像数字化图像数字化 影像发展的基本需要 影像发展的基本需要 设备网络化设备网络化 提高使用及保障效率 提高使用及保障效率 诊断综合化诊断综合化 优化多种影像检查 优化多种影像检查 分组系统化分组系统化 充分发挥影像优势 充分发挥影像优势 存储无胶片化存储无胶片化 数字化管理数字化管理 医学影像率先走入网络传输 远程诊断 医学影像率先走入网络传输 远程诊断 数字化存档数字化存档 医学影像学发展医学影像学发展 2000s 影像学检查的范围 从形态学向功能学影像学检查的范围 从形态学向功能学 影像学检查的水平 从器官形态发展到组织影像学检查的水平 从器官形态发展到组织 学 学 MRI 细胞学 介入活检 和分子学 细胞学 介入活检 和分子学 水平 水平 MRS PET 影像学涉及的范畴从单纯诊断向诊断与治疗影像学涉及的范畴从单纯诊断向诊断与治疗 的结合发展 介入影像学 的结合发展 介入影像学 影像诊断从单一图像向多种图像融合发展影像诊断从单一图像向多种图像融合发展 CT PET MR PET 医学影像学发展医学影像学发展 2010s 大影像的架构大影像的架构 大数据的时代大数据的时代 精准医疗的态势精准医疗的态势 赋予了影像学新的内涵和要求赋予了影像学新的内涵和要求 影像相关医学发展趋势影像相关医学发展趋势 临床越来越多的依赖影像 美国临床越来越多的依赖影像 美国7070 80 80 的临床的临床 循证 从定位取证到循证 从定位取证到引导治疗引导治疗 发现 诊断 发现 诊断 治疗监测 随访评估 治疗监测 随访评估 穿刺穿刺定位 定位 活检置管活检置管 手术 根治走向微创手术 局部治疗手术 根治走向微创手术 局部治疗 多种影像模式的图像融合 影像多种影像模式的图像融合 影像与临床与临床杂交杂交被被 广泛接受 影像链直接传输到全院广泛接受 影像链直接传输到全院 分子影像 功能影像分子影像 功能影像的快速发展也为临床提供的快速发展也为临床提供 更多信息更多信息 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 医学影像学的发展和特点医学影像学的发展和特点 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 顺应大数据时代 建立和发展医学影像大顺应大数据时代 建立和发展医学影像大 数据数据 影像大数据影像大数据 反映解剖结构 组织特征 器官功能 细胞代反映解剖结构 组织特征 器官功能 细胞代 谢 病理变化谢 病理变化 数据客观 证据恒定 按时间随访复查 反映数据客观 证据恒定 按时间随访复查 反映 疾病演变的整个过程疾病演变的整个过程 具有大数据的特征 数据累积叠加具有大数据的特征 数据累积叠加 疾病分类数 疾病分类数 据 个体病程数据 医生经验数据 据 个体病程数据 医生经验数据 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 影像大数据影像大数据 数字化影像走在医学最前面 占据医疗数据的大份数字化影像走在医学最前面 占据医疗数据的大份 额 约额 约80 的医疗数据来自医学影像数据的医疗数据来自医学影像数据 多模态影像 病理 内镜 检验 基因及随访信息多模态影像 病理 内镜 检验 基因及随访信息 等影像数据的种类繁多等影像数据的种类繁多 影像的数字化及报告的结构化确保数据真实可靠影像的数字化及报告的结构化确保数据真实可靠 高性能计算 神经网络模型等都要应用影像数据高性能计算 神经网络模型等都要应用影像数据 医学影像最适合互联网医学影像最适合互联网 大数据大数据 人工智能人工智能 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 中国影像大数据的特点中国影像大数据的特点 优势 优势 人口众多 检查量大 数据海量人口众多 检查量大 数据海量 改革开放后经济发展 带动了医疗设备更新改革开放后经济发展 带动了医疗设备更新 医生的临床经验比较丰富医生的临床经验比较丰富 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 中国影像大数据的特点中国影像大数据的特点 劣势 劣势 人口众多 经济发展很不平衡人口众多 经济发展很不平衡 影像设备 图像质量 医生水平参差不齐影像设备 图像质量 医生水平参差不齐 检查不规范 数据获取 影像处理 存储压缩 检查不规范 数据获取 影像处理 存储压缩 诊断报告 随意性强诊断报告 随意性强 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 中国影像大数据的现状中国影像大数据的现状 非专业干预 干扰 影像分家非专业干预 干扰 影像分家 各自为政 共享 公用意识差各自为政 共享 公用意识差 各级医院盲目追求大而全各级医院盲目追求大而全 患者流动无序患者流动无序 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 中国影像大数据的现状中国影像大数据的现状 非科学合理的医疗价格导致过量影像检查非科学合理的医疗价格导致过量影像检查 过量不必要检查过量不必要检查 阳性比下降阳性比下降 过量非有效数据过量非有效数据 重复比 正常比增加重复比 正常比增加 过于繁重工作量过于繁重工作量 减少序列 检查粗糙减少序列 检查粗糙 受经济杠杆影响受经济杠杆影响 数据存储过度压缩数据存储过度压缩 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 对医疗大数据的学习和认识对医疗大数据的学习和认识 医学影像学的发展和特点医学影像学的发展和特点 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 顺应大数据时代 建立和发展医学影像大顺应大数据时代 建立和发展医学影像大 数据数据 对医学影像大数据的认识和思考对医学影像大数据的认识和思考 从基础做起 规范设计影像检查序列和参数从基础做起 规范设计影像检查序列和参数 克服随意性 严格遵守检查协议 规范获取 克服随意性 严格遵守检查协议 规范获取 处理 存储影像数据处理 存储影像数据 提取有用数据 去除或减少垃圾数据提取有用数据 去除或减少垃圾数据 必须打破壁垒 提高数据共享 公用意识必须打破壁垒 提高数据共享 公用意识 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 数据量大数据量大 大数据大数据 医学影像大数据的用途医学影像大数据的用途 提升人类医疗集体经验提升人类医疗集体经验 作为机器人工智能的深度学习作为机器人工智能的深度学习 提高计算机智能诊断的准确性提高计算机智能诊断的准确性 克服医生主观差异 减少漏诊 误诊克服医生主观差异 减少漏诊 误诊 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 医学影像大数据的应用医学影像大数据的应用 10年前国际上提出 年前国际上提出 CAD Computer Assisted Diagnosis Computer Assisted Detection 5年前已经基本上不提了年前已经基本上不提了 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 影像大数据的应用影像大数据的应用 数据量 计算速度 计算模式 今非昔比 数据量 计算速度 计算模式 今非昔比 计算机深度学习 从简单线性思维到复杂神经计算机深度学习 从简单线性思维到复杂神经 网络模型的建立网络模型的建立 从形态结构表观数据到影像纹理深层分析从形态结构表观数据到影像纹理深层分析 影像组学的提出 影像数据集群 丰富大数据影像组学的提出 影像数据集群 丰富大数据 真正人工智能 真正人工智能 AI 时代的开启 时代的开启 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 2016年北美放射学大会 年北美放射学大会 RSNA 建立和发展医学影像大数据建立和发展医学影像大数据 如何规范影像大数据如何规范影像大数据 规范整个影像检查流程 规范整个影像检查流程 影像数据获取 图像后影像数据获取 图像后 处理 影像分析思维训练 结构化诊断报告 影像数处理 影像分析思维训练 结构化诊断报告 影像数 据规范存储 调用 据规范存储 调用 单靠从事医学影像的医生无法完成单靠从事医学影像的医生无法完成 必须要有多学科人员参与支持 相互配合 必须要有多学科人员参与支持 相互配合 相互学习