人工智能辅助临床科研的探索与实践

1、人工智能辅助临床科研的探索与实践目录目录人工智能技术发展人工智能助力临床科研的实践临床科研的机遇与挑战人工智能助力临床科研的探索临床科研的机遇与挑战数据PapertoPatient应用转化医学临床研究临床科研是以临床数据驱动的闭环临床样本数据指导BenchtoBeside循证医学基础研究研 究结果总结数据统计与分析 数据统计规划 研究对象入组 数据录入与管理 病例随访 研究监察与稽查临床研究的核心是数据采集与分析的过程研究执行阶段 研究方案制定 CRF制定 数据收集计划 数据库(EDC)准备 研究材料、资金准备 统计结果解读 临床意义挖掘 文章发表计划 研究结果发表临床研究的基本流程 专业统计

2、分析 CSR报告研究准备阶段机遇：以患者为中心的多维度临床数据全面爆发释放临床数据的真正价值，加速科研成果转化挑战：原始临床数据转化为可用性临床数据促进临床科研庞大的临床专科数据可用的专科科研数据专科科研成果转化挑战：建立数据驱动的专病数据库数据库对于临床研究价值的体现 数据驱动的临床研究可用的科研数据科研成果转化临床原始数据来自多个系统的临床原始数据以病种为单位的全诊疗数据整合必不可少挑战：以病种为单位的临床科研数据的整合可用的专科科研数据非结构化无法直接分析应用 ？数据分散在各系统未整合 手动录入耗费大量人力时间 挑战：临床数据驱动临床科研存在的问题病历书写不规范关键信息的错漏科研数据维度

3、多，数量大缺乏标准院外数据难以整合大量科研数据无法转化为医学应用 人工智能助力临床科研的探索全美排名第一年门诊200万人 1265张床位 案例一 - 梅奥医院应用人工智能助力科研的经验构建以患者为中心的临床实践-临床科研的数据闭环，提升医疗效能临床数据应用的难点与AI解决方案数据及成果有效利用不符合科人研工需智求能数据安 理/权限问题 床法数 合使用 限据管 统问题成果脱离临床 人工 建困模难 深度学习 辅助决策 风险预警工作繁忙 检 发数 据 管 理临 床 数 据 CRF自动填充 智能随访 数据探索、统计分析成 果 转 化人工智能辅助科 研 效 率智能科研辅助 数据资产管理 质量核查体系 多

4、中心数据管理 后结构化 数据标准化 院外数据整合科 研证 据临 床案例：截止到2017年，人工智能在糖尿病研究领域的文章数目呈指 数级增加案例一：糖尿病的临床研究，自然语言处理释放大量后结构化病历数据案例二：机器学习构建风险预测模型，以糖尿病为例人工智能助力临床科研的实践专科数据仓储临床科研队列发现 智能统计分 析专病研究 .辅助决策疾病风险预测 辅助诊断就医行为分析 费用负担分析电子病历CIS/EMRCDR医疗实践过程评价 药品上市后疗效评价 获批药物适应证人工智能临床科研一体化平台解决方案制定CRF表单配置访视事件多中心/团队权限CRF表单A数据集B数据集C数据集随访数据入组病例建立项目自

5、然语言处理真实世界研究项目报表科研采集 机器学习LIS/RISHIS大量临床数据集成、 存储、标准化与标准 化 一般患者信息 基础疾病信息 诊断类型 病程记录 影像检查记录 实验室检查数据 免疫检查记录针对专病研究的特殊变 量数据 衍生数据 疾病分级分期 量表评分 特殊检查 。以糖尿病为例 应用人工智能构建智能化专病科研平台生物标志物检测数据 新型生物标志物 RNA组学 代谢组学 表观遗传学 。长期患者结局数据 生存结局 功能评分 生活质量 并发症 。指南、规范、知识图谱。标本数据专病数据知识系统临床数据随访数据 。用AI数据治理后的临床数据 专病科研平台中的临床数据医院临床数据现状智能化专病

6、科 研平台随访数据院外数据专病字段通用字段非结构化病历应用自然语言处理进行数据治理结构化病历专病字段结构化/标准化随访回收质控自然语言处理专病数据集患者于2年前无诱因下出现右上腹痛，呈持续性可向右肩背部放射，伴恶心未呕吐，无畏寒发热、 皮肤发黄、反酸嗳气、黑便呕血、腹部包块等症状，行B超发现胆囊多发结石使机器读懂病历，自动化提取病历信息并完成标准化自然语言处理技术人工智能语义分析效果原文糖尿病的标准表达ICD10E11.901非胰岛素依赖性 糖尿病糖尿病的表达2型糖尿病Type2型糖尿病型糖尿病非胰岛素依赖型糖尿病糖尿病， 2型医生输入诊断以 及医学表达示例医学术语标准化诊断标准化胰岛素 治疗

7、多维度的检索 最大化保证医生检索到符合科研队列的病人检验糖尿病 患者影像学 检查患者基 本信息尿糖值等胰腺病变血糖值医学知识图谱技术示例：剂 量厂 家患者自报告直接转化科研数据院内外数据整合科研患者资料全程追踪自动复诊通知填写科研问卷量表反馈病情变化个性化科研方案配置后台应用随访策略系统生成随访任务 可视化进度管理 人性化患者院外随访系统方案优势-基于微信的数据补全智能随访引擎微信随访平台临床科研平台上传外院病历资料即时回传数据自动推送量表 完善的权限管理，可轻松应对不同用户权限设定进行调整方案优势-数据权限与安全管理方案优势-全功能支持多中心项目整体架构 多中心数据集成分中心接入架构回顾性研究专病注册库 前瞻性研究 满足不同疾病的科研需要 满足不同角色的科研需要 降低科研门槛，提高效率应用场景：临床科研危险相关因素分析诊断技术效用分析 并发症患者预后分析病人年龄性别既往史家族史用药史慢性胰腺炎胰腺癌急性胰腺炎发病史影像学检查内分泌筛查基于院内/院外历史大数据