医学信息学研究现状-代涛

主要内容概况现状与热点未来发展实践探索第一页，共38页。概况（1）：起源与发展计算机、网络技术发展催生医学信息学诞生医学大数据的迅猛增长促使学科快速发展全面融合的

医学信息学研究模式逐步形成1950s：开始尝试使用尚处于开发阶段的计算机处理生物医学数据1977：第三届MEDINFO大会上，Dr.Morris阐明“MedicalInformatics”1980s：随着微型计算机和网络技术的应用，

推进医学信息学发展颠覆医疗：大数据时代的个人健康革命数据密集型科学发现：利用计算机技术从大数据中

发现和理解自然和世界以需求为导向，健康医疗相关领域数据整合应用对医学进行一次“创造性破坏”多元化的医学信息学研究模式逐步形成GeorgeI.Mihalas.EvolutionofTrendsinEuropeanMedicalInformatics[J].ACTAINFORMMED.2014Feb;22(1):37-43.MarionBall.BacktotheFuture:WhatHaveWeFailedtoLearn?HowDoestheFutureLook[C].IMIAyearbookofMedicalInformatics.2011:196-198http/

第二页，共38页。概况（2）：主要研究方向国际医学信息学协会(InternationalMedicalInformaticsAssociation)健康与生物信息学子学科（HealthandBiomedicalInformaticsSubdiscipline）临床信息学(Clinicalresearchinformatics)、公众健康信息学(Consumerhealthinformatics)、转化医学信息学(Translationalbioinformatics)……面向特定健康问题（HealthProblemAddressed）临床决策支持(ClinicalDecisionSupport)、慢性病管理(ManagementofChronicDisease)、个性化医疗(PersonalizedMedicine)……信息方法、系统和技术（InformationMethods、SystemsandTechnologies）自然语言处理(Natural-languageprocessing)、临床系统(ClinicalSystems)、受控术语和词汇表(Controlledterminologiesandvocabulary)……美国医学信息学协会(AmericanMedicalInformaticsAssociation)基础理论研究(Foundations)知识表示(knowledgerepresentation)、数据挖掘(DataMining)、知识管理（KnowledgeManagement）……应用研究(Applications)生物医学文献检索、临床决策知识系统、面向公众健康的知识表达……第三页，共38页。概况（3）：研究对象与技术方法研究对象临床数据：电子病历、医学影像、临床诊断……医疗保险数据：新型农村合作医疗、城镇职工基本医疗保险……药品管理数据：基本药物集中采购数据、药品电子监管数据、药物研发数据……公共卫生数据：监测数据、流行病学调查数据、环境健康数据……生物遗传数据：基因组学数据、蛋白质组学数据、代谢组学数据……个人健康管理和社交网络：可穿戴设备、电子健康档案、社交网络……

医学文献技术方法医学数据采集与存储管理数据表示、并行数据架构、大容量数据通信与存储设备……医学数据标准化与信息提取非结构化医学数据处理、基于领域本体的医学数据标注、自然语言处理……医学数据整合与挖掘高维数据建模、大量动态数据的学习、推理、预测、多元数据集的整合……医学信息共享与协同远程数据共享、交换、实时可视化……第四页，共38页。概况（4）：应用领域政策制定公众健康制度执行临床诊疗支持卫生政策制定辅助科学决策利用可穿戴设备加强个性化健康管理优化临床试验辅助药物疗效定位辅助执行情况评价监控药械流通使用优选诊疗方法降低医疗差错卫生监测扩大疾病监测范围提高应急速度医学

信息学药物研发第五页，共38页。医疗卫生领域的需求临床信息化：互联网技术助力数字化医院的落地，各类电子病历、医学影像、实验室检查数据类型多样，数据量大，结构异构，对医学数据处理技术提出新要求公共卫生：疾病监测、妇幼保健、食品安全、血液管理、综合监督等数据飞速增长，公共卫生事件监控急需快速反应机制，亟需有效的数据整合与监测技术政府决策：发现疾病危险因素，制定医疗资源配置计划、人口宏观决策等重大人口健康领域政策，需要数据支撑的科学依据。个人健康管理的需求公众对自我健康管理的需求更加迫切可穿戴设备、移动通信技术为个人健康管理的实现提供了技术保障科学研究的需求优化临床试验，辅助新药研发，基础医学领域成果应用，

需要应用大数据技术提供支撑数据驱动的医学科学计划科学数据共享现状（1）：医学对信息技术需求更加迫切DataDriven第六页，共38页。2012年，美国国立卫生研究院（NIH）投入约2700万美元资助“从大数据到知识”（BigDatatoKnowledge,BD2K）计划2013年11月12日，美国白宫科学技术政策办公室（OSTP）与“网络与信息技术研究开发计划”（NITRD）共同发布“从数据到知识再到行动”计划2015年1月，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中宣布花费2.15亿美元资助精准医疗计划(Precision

Medicine

Initiative)httpshttp基因组测序技术生物医学分析技术大数据处理技术精准医疗项目第七页，共38页。现状（2）：新兴信息技术快速发展与创新应用物联网用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间未来智慧医疗的核心：医疗物联网移动互联网移动随时随地随身+互联网分享、开放、互动互联网医疗：可穿戴医疗和在线医疗服务云计算支撑信息化应用和业务模式创新的核心大数据处理技术从海量数据中快速获得有价值的信息开放政府，开放数据第八页，共38页。2011年9月，美国、英国、巴西、墨西哥、印度尼西亚、挪威、菲律宾、南非八个国家联合签署了《开放政府声明》(OpenGovernmentDeclaration)，成立了开放政府联盟(OpenGovernmentPartnership,OGP)2013年6月，美、英、法、德、意、加、日、俄八国签署了“开放数据宪章”(OpenDataCharter)第九页，共38页。http颜色表示开放数据分数：红色为0，绿色为100中国：橙色英国：绿色美国：绿色2014全球开放数据指数(GlobalOpenDataIndex)开放知识（OpenKnowledge）：跟踪政府开放数据状态第十页，共38页。开放政府、开放数据与大数据大数据开放数据开放政府1、非公开数据市场、业务分析、国家安全2、公民参与项目3、大型数据集

科学研究、社会媒体、非政府资源4、公开数据

地方、联邦政府等5、商业报告6、大型公开政府数据集GPS、气象、人口普查等来源：U.S.ChamberofCommerceFoundation.TheFutureofData-DrivenInnovation.2014.第十一页，共38页。“互联网+”行动计划2015年3月，李克强总理政府工作报告中提出：制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。“互联网+医疗”联通患者、医院、医药流通、政府医保、制药企业等全产业链条，为搭建医疗大数据云健康管理模式提供了可能，全面推动学科发展新方向万众创新时代来临李克强总理两会座谈提出：“大众创业、万众创新”是中国经济新的发动机现状（3）：“互联网+”成为学科发展新动力第十二页，共38页。百度结合在大数据领域的经验和技术手段，支持从个人健康管理到大医疗、大数据研究，直至公共卫生政策管理等不同层级的健康决策Dulife百度智能健康设备平台、百度健康、疾病预测……阿里巴巴围绕移动支付，打造在线医疗平台和医药电商平台生态圈阿里健康、未来医院、天猫医药馆腾讯利用通讯社交领域的优势，建立病患与医生之间的链接微信智慧医院、糖大夫血糖仪互联网巨头布局健康医疗服务产业第十三页，共38页。临床决策辅助支持院后康复随访平台基层医疗&全科医生疾病预测公共事件危机管理百度健康助手社区自助云体检百度健康（知心）百度知道百度医生App百度药直达精准医疗计划中国医疗大脑百度：健康医疗大数据业务布局大健康服务产业健康康复医疗健康第十四页，共38页。阿里巴巴：大健康战略资源优势阿里云——云计算服务天猫——天猫医药馆菜鸟网络——药品物流配送高德地图——导航位置服务阿里健康——药品监管码一期优化现有流程预约挂号、智能候诊、诊间支付、报告查询、医惠互动、医保结算二期在线保险理赔智能设备接入慢病管理电子处方智能分诊未来展望云计算综合服务医疗信息系统上云享受低成本高效率数据服务医院生活圈个人健康管理大数据健康预警第十五页，共38页。腾讯：社交+移动支付微信平台挂号问诊医患沟通支付结算数据接入用户识别医药电商微信智慧医院：以“公众号+微信支付”为基础，实现微信预约挂号、候诊提醒、微信导航、微信支付诊间费用、电子报告微信实时送达、离开医院后的医嘱提醒等糖大夫血糖仪：用于糖尿病管理的智能硬件产品第十六页，共38页。热点（1）：人口健康大数据战略从大数据中提取知识，服务于医疗、能源、金融等领域国立卫生研究院（NIH）、国家科学基金会（NSF）等部门开展相关研究和资助，总投资约2亿美元英国美国2012年发布健康信息化十年规划“信息的力量”明确提出支持健康大数据整合与分析成立英国综合运用大数据技术的医疗卫生科研机构，总投资约1.4亿美元2013年发布“健康大数据分析白皮书”从人口健康大数据中发现新知识，帮助决策者优化医疗健康体系投资6750万美元支持个性化医疗澳大利亚2013年发布“公众服务大数据战略”加拿大通过增强的数据分析能力，提高对公众健康服务的能力2012年启动“大数据研究和发展计划”第十七页，共38页。2013年11月12日，美国白宫科学技术政策办公室（OSTP）与“网络与信息技术研究开发计划”（NITRD）共同发布“从数据到知识再到行动”计划.热点（2）：数据→知识→行动第十八页，共38页。利用大数据挖掘对各类重大疾病进行预防和诊断癌症和心脏病等疾病美国临床肿瘤协会将在未来五年投资8000万美元将精确到分钟的反馈和指南提供给健康护理提供方和病人推进新型共享与产学研结合，研究新的治疗方法美国国立卫生研究院（NIH）投资约2700万美元到“从大数据到知识”（BD2K）计划方便接入生物医学数据，同时兼顾个人隐私、保密和知识产权问题关注公共卫生问题，预测流行病远程感知、感应技术和观测网络增强新老数据集的识别和融合探寻前沿、普遍受关注的人类健康问题基因序列研究和健康护理运作美国MedRed公司和英国电信（BT）成立跨国协作项目MedRedBT健康云（MBHC）增强开放健康数据的整合和传播第十九页，共38页。热点（3）：大数据分析方法医学数据分析方法研究动态医学大数据实时处理高效的医学信息抽取和知识组织体系高效的医学数据统计分析方法和工具社交媒体中健康信息传播模型多变量动态网络的分析方法高密度医学数据的可视化方法生物医学大数据的深度整合方法第二十页，共38页。热点（4）：医学信息平台建设医学信息平台建设与服务跨机构医疗卫生信息共享平台多端医学信息系统接入的实时数据交换系统医疗与健康决策支持系统转化医学信息服务平台基于移动终端的健康采集与预警系统病患与医疗服务机构间信息交换系统面向公众的个性化健康信息服务系统第二十一页，共38页。理论方法研究资源建设平台工具开发深入开展医学信息处理与集成技术、医学知识组织、医学数据挖掘与整合、科学数据开放共享等医学信息学的理论方法研究，进一步凝练医学信息学的学科研究方向紧跟行业发展趋势，拓展临床信息管理、公共卫生信息学、药学信息学与公众健康信息学等医学信息学的学科外延，

为医药行业数据处理与分析提供理论方法支撑未来发展(1)：加强理论方法研究，拓展学科外延第二十二页，共38页。深入研究科学数据标识标准、组织分类标准、引用标准等数据描述标准，数据来源遴选及数据质量评价方法，开展数据注册、发布与审编研究，加强科学数据管理研究推动政府、机构开展医药领域科学数据的开放存取政策的制定与推广，共同推进医药领域数据开放进程未来发展(2)：加强科学数据管理研究，推动开放共享第二十三页，共38页。拓展医学大数据在多领域的融合应用，探索个人健康档案、临床诊疗数据、公共卫生监测数据、卫生决策等多类型、不同层面的数据整合技术，开发适应云计算大数据环境的健康应用服务产品加强科研机构与临床医疗实践机构间的深度联系，在数据、资源与应用层面开展深入合作，推动纵向科研合作借助医学信息学分会的力量，整合多类型机构之间的跨域合作，推动资源共享与技术集成未来发展(3)：开展多层面的资源融合，发挥学会联动作用第二十四页，共38页。加强数据、技术、应用的多元融合超级融合新医学创造性变革可穿戴设备基因测序技术医学影像技术医疗卫生信息系统云计算互联网社交网络物联网第二十五页，共38页。紧跟国际医学信息学的研究方向，顺应“互联网+医疗”的社会背景，培养拥有理论前沿、实践技术的复合型人才整合科研院所、医疗机构、相关企业等多层面多方位的教学资源，实施跨学科人才培养计划，构建适应大数据环境下产-学-研相结合的人才培养机制借鉴国外医学信息学教学经验，丰富教学硬件支撑，加强医学信息学教师队伍的建设搭建E-learning的医学信息学培训课程网络平台，形成职业化的医学信息学人才培训模式未来发展(4)：加强人才培养，塑造适应大数据环境的复合型人才第二十六页，共38页。实践探索(1):政府开放健康医疗数据研究政府开放健康医疗数据，已在一些发达国家形成共识并付诸实践研究美国和英国的政府数据开放门户和大数据应用典型案例，分析健康医疗数据的收集、共享与应用情况美国800+数据集英国1700+数据集/http://第二十七页，共38页。美国数据集分布涵盖医疗保险与救助、卫生费用、疾病控制与公共卫生、人口统计、食品药品安全等11个主题其中，医疗保险与救助数据开放数据集数目最高36%英国数据集分布涵盖卫生管理与质量监测、人口统计、卫生费用、疾病控制与公共卫生、食品药品安全等主题其中，卫生管理与质量监测开放数据集数目最高37.5%第二十八页，共38页。实践探索(2):人口健康科学数据共享研究设计知识密集型深度整合式的平台系统架构，确立人口健康科学数据共享平台的功能结构，开发科学数据共享平台第二十九页，共38页。研究人口健康领域科学数据的描述规范、统一标识、注册与发布，开展科学数据审编等工作数据资源结构化领域词典内容规范描述项规范元数据科学数据医学科技文献……第三十页，共38页。探索人口健康领域科学数据与科技文献数据的整合技术，搭建医药卫生知识服务系统第三十一页，共38页。实践探索(3):面向公众的健康知识服务研究面向海量异构资源的整合技术研究异构资源采集与分析、统一描述规范研究健康信息语义标注技术与应用面向糖尿病患者的移动健康技术研究借助可穿戴设备、移动终端，进行糖尿病患者健康信息提取、数据集成技术研究开发面向糖尿病健康管理的移动APP第三十二页，共38页。异构资源采集与存储制定资源整合方案标注资源的语义概念发布异构资源探索面向公众的多源异构资源整合技术，开展健康信息整合的实践应用第三十三页，共38页。基于移动终端开展数据采集与分析挖掘研究，开发糖尿病患者的移动APP借助可穿戴设备、移动终端，进行糖尿病患