医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座

计算机辅助医学

概论（下）医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第1页提要关于课程1背景知识2基本概念3应用实例4医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第2页计算机辅助医学必要性经验知识客观化、智能化、个性化诊疗随需而得决议支持更有效治疗A“FundamentalTheorem”ofBiomedicalInformatics“Apersonworkinginpartnershipwithaninformationresourceis‘better’thanthatsamepersonunassisted.”Friedman,“FundamentalTheorem”ofBiomedicalInformatics医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第3页医疗卫生信息化医疗卫生信息化离不开信息化伎俩和工具医院信息管理系统试验室信息管理系统医疗卫生信息化引入新概念电子病历居民健康档案医疗卫生信息化带来新学科医学信息学（medicalinformatics）生物医学信息学（biomedicalinformatics）健康信息学（healthinformatics）医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第4页医学信息学医学信息学（MedicalInformatics）是研究怎样经过当代信息技术来地有效搜集、存放、检索、分析和更加好地利用患者医疗信息、临床研究信息和医学教育信息，从而提升医疗卫生机构管理与决议水平、医疗质量和医学教育效果一门学科。临床医学当代信息学计算机科学医院管理学医学情报学医学信息学医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第5页医学信息学医学信息学研究内容经过区分、整合和使用知识来改进决议和行动利用信息技术对信息进行搜集、加工、存放和传输。远程医学、远程放射学用计算机来提升决议效能医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第6页医学信息学医学信息学目标提升医疗效果和医护质量降低医疗差错和加强患者安全提升医护成本效益增健壮康服务路径医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第7页医学信息学医学信息学亚学科生物信息学（bioinformatics）临床医学信息学（clinicalinformatics）消费健康信息学（consumerhealthinformatics）公共健康信息学（publichealthinformatics）……医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第8页转化医学转化医学（TranslationalMedicine）概念是在年由美国EA.Zerhouni在NIH路线图计划（NIHRoadmap）中提出它试图在基础研究与临床医疗之间建立更直接联络它关键是要将医学生物学基础研究结果快速有效转化为可在临床实际应用理论、技术、方法和药品，它要在试验室到病房（BenchToBedside,简称B2B）之间架起一条快速通道。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第9页转化医学转换医学提倡以患者为中心，从临床工作中发觉和提出问题，由基础研究人员进行深入研究，然后再将基础科研结果快速转向临床应用，基础与临床科技工作者亲密合作，以提升医疗总体水平。基础临床医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第10页生物医学信息学与转化医学SarkarJournalofTranslationalMedicine,8:22医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第11页循证医学循证医学（evidence-basedmedicine）指认真、明确和明智地应用现有最好证据，同时结合医生个人专业技能和临床经验，考虑患者愿望，对患者作出医疗决议。其关键思想是“任何临床医疗决议制订，都需要基于科学研究依据”。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第12页循证医学

1987年，Cochrane依据产科RCT结果，揭示了循证医学实质。1992年，英国成立了英国Cochrane中心；并提出了Evidence-BasedMedicine。1992年《JAMA》上首次发表文章：“Evidence-basedmedicine.Anewapproachtoteachingthepracticeofmedicine”，1993年，成立了国际Cochrane协作网1996年，国际著名内科学家DavidL.Sackett明确提出了循证医学定义。1999年，我国在华西医科大学成立了中国循证医学/Cochrane中心，王家良教授主编出版了中国第一部循证医学专著。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第13页循证医学循证医学5S模型循证医学5S模型循证医学研究方法医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第14页计算机辅助医学实例-医学数据挖掘数据挖掘（DataMining）是从海量数据中挖掘有用、未知、有趣知识过程医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第15页计算机辅助医学实例-医学数据挖掘临床数据挖掘技术路线结直肠癌同时肝转移早期预测复旦大学从属肿瘤医院年至年6月收治大肠癌患者信息本研究发觉了CEA、CA50和CA199三个指标与结直肠癌并发肝转移相关，而且确定了不一样指标风险区间，简化了临床决议步骤。

对肿瘤医院年收治152例结直肠癌患者数据测使用该模型预测结果：灵敏度：62.5%特异性：91.7%准确率：90.1%医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第16页医学自然语言处理技术，是针对医学领域中自然语言形式信息进行规范化一个技术，从而使其处理后结果，能够被计算机所了解，并能够在此基础上进行计算机辅助诊疗、临床决议支持等工作。计算机辅助医学实例—自然语言处理为了满足科研和医院管理需求，电子病历结构化一直是电子病历主流方向使用自然语言处理，能够将非结构化、半结构化数据结构化医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第17页计算机辅助医学实例-自然语言处理自然语言处理流程医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第18页计算机辅助医学实例-自然语言处理对复旦大学从属中山医院82份肝癌病人手术统计使用自然语言处理进行信息抽提，结果以下：真阳性率真阴性率ROCArea肿瘤大小0.9570.9310.950肿瘤位置0.8500.8510.915肿瘤边界0.9510.9970.995肿瘤包膜0.7650.9760.861淋巴结部位0.1430.9230.555淋巴结肿大0.8840.9890.956癌栓0.7650.9760.858腹水0.9510.9970.995阻断0.2110.9900.721出血0.6521.0000.986输血0.9331.0000.947手术方法1.0001.0001.000肝硬化0.3060.9820.750侵犯情况0.9560.8890.94医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第19页计算机辅助医学实例-自然语言处理将自然语言处理模块整合到科研病历系统中医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第20页计算机辅助医学—医学知识库医学知识种类繁多医学知识更新速度快

信息化伎俩医学文件临床实践指南临床路径用药指南转化医学知识数字人体模型医学知识库结构化随需而得及时更新医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第21页计算机辅助医学—医学知识库

MDConsult是一个集成医学文件、图书、临床指南、药品等综合性医学知识库一、FirstConsult二、参考书籍（Books）三、医学期刊（Journals）四、北美临床杂志（TheClinics）五、病人教育（PatientEducation）六、药品库（Drugs）七、诊疗指南（Guidelines）八、医学图片（Images）九、医学新闻（News）十、继续医学教育（CME）医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第22页计算机辅助医学—医学知识库

MDConsult是一个集成医学文件、图书、临床指南、药品等综合性医学知识库Keywords：colorectalcancer医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第23页计算机辅助医学—医学知识库问答系统医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第24页计算机辅助医学—医学知识库问答系统医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第25页计算机辅助医学—医学知识库基于知识库临床决议支持系统医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第26页计算机辅助医学实例-电子化临床路径系统临床路径（clinicalpathway）是指针对某一疾病建立一套标准化治疗模式与治疗程序自年卫生部开启临床路径试点工作以来，当前已下发112个病种临床路径，全国已经开展临床路径试点工作医院已超出200余家。临床路径应用显著提升了诊疗规范化，降低了患者住院天数和住院费用。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第27页基于关键事件标准化临床路径计算机辅助医学实例-电子化临床路径系统医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第28页临床路径系统实例计算机辅助医学实例-电子化临床路径系统医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第29页计算机辅助医学实例-临床决议支持系统临床决议支持系统（clinicaldecisionsupportsystem，CDSS）是帮助医生利用患者信息、医学知识和针对详细病例临床指南、提议以及处理半结构化、无结构化问题用户界面交互式计算机系统。临床决议支持系统特点是确保知识课数据安全、高质量和成本效益知识库（knowledgebase）数据库（database）功效和用途（functionalityandusability）管理（organization）医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第30页计算机辅助医学实例-临床决议支持系统临床决议支持系统发展WrightAetal,医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第31页计算机辅助医学实例-临床决议支持系统RealQHIVCDSS医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第32页计算机辅助医学实例-个性化医疗21世纪医学模式将发生革命性改变：从19世纪末、20世纪初以细胞病理学为基础医学模式，向分子医学（以分子生物学、分子细胞学、分子药理学以及当代计算机技术等为基础）模式转变。医疗实践以循证医学为主，从基因、蛋白质等大分子水平研究疾病发病机理，对疾病进行预防、诊疗和治疗，目标是向特异性诊疗、个体化治疗发展。遗传信息在临床环境下集成必将造成个性化医疗在临床实践中应用，个性化医疗是疾病治疗发展方向。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第33页计算机辅助医学实例-个性化医疗结直肠癌个性化诊疗流程图医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第34页计算机辅助医学实例-个性化医疗

theOncotypeDX—ColonCancerAssay医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第35页计算机辅助医学实例-生理系统建模与仿真动物模型往往与人体差异较大因为试验动物存在个体差异受到试验技术条件和试验伎俩限制临床试验受伦理道德限制，许多试验不能直接在人体上进行试验不足数学模型物理模型建模仿真数学仿真物理仿真医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第36页计算机辅助医学实例-生理系统建模与仿真生理系统建模与仿真07级学生使用SCIRUN构建心肌缺血模型医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第37页计算机辅助医学实例-数字人体数字人体是信息化、数字化虚拟人体以人体系统为原型，以人体坐标为参考系，以医学科学技术、信息科学和计算科学为理论基础，建立一系列不一样层次原型、系统场、物质模型、力学模型、数学模型、信息模型和计算机模型，并将其集成;同时，以高新人体观察和网络技术为支撑，建立含有多分辨率、海量数据和各种数据融合，并可用多媒体和仿真技术进行多维表示，含有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化技术系统。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第38页计算机辅助医学实例-数字人体中国数字人男1号医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第39页计算机辅助医学实例-个人健康管理个人健康档案统计每个人健康相关资料，如疾病发生、发展、治疗和转归过程。医学数据挖掘计算机辅助医学概论专家讲座第40页计算机辅助医学实例-