大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)學(xué)研究面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

摘 要：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析、處理和挖掘，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)將對(duì)醫(yī)學(xué)研究帶來(lái)新的突破。本文主要討論了醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)挖掘所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，并指出了醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)展存在的問題及對(duì)策。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；醫(yī)學(xué)研究；數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類號(hào)：R-05

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生推出了“大數(shù)據(jù)”的新名詞?！按髷?shù)據(jù)”指通過對(duì)收集和存儲(chǔ)的海量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和可視化，從而挖掘出對(duì)我們有價(jià)值的信息的過程。大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，并且滲透到了人類社會(huì)各個(gè)方面，不僅影響著人們的生活，而且觸動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)行業(yè)。在上述大的環(huán)境背景下，醫(yī)學(xué)研究也已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)時(shí)代，移動(dòng)通信技術(shù)，傳感器，基因組測(cè)試以及分析軟件的進(jìn)步，現(xiàn)在有可能捕捉到關(guān)于人類個(gè)體組成和周圍環(huán)境的信息。此信息數(shù)據(jù)的總和可以改變醫(yī)學(xué)研究，從對(duì)一般患者的治療轉(zhuǎn)向?qū)€(gè)體患者的治療，從而打破醫(yī)學(xué)研究傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

1 大數(shù)據(jù)對(duì)醫(yī)學(xué)研究的影響

大數(shù)據(jù)為醫(yī)學(xué)研究和分析提供了一種全新的技術(shù)手段。大數(shù)據(jù)的到來(lái)標(biāo)志著醫(yī)學(xué)研究從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)向以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為主，實(shí)驗(yàn)為輔的理論科學(xué)轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)研究將研究員或醫(yī)生圈定的實(shí)驗(yàn)室或手術(shù)室中，通過親自做大量實(shí)驗(yàn)以獲取經(jīng)驗(yàn)。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以借助互聯(lián)網(wǎng)通過共享大數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析，以獲取經(jīng)驗(yàn)值。例如：我們可以將病例數(shù)據(jù)和信用卡消費(fèi)數(shù)據(jù)結(jié)合，發(fā)現(xiàn)日常的生活習(xí)慣與健康的相關(guān)關(guān)系，直到人們養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。假若再加上手機(jī)和GPS數(shù)據(jù)，還能隨時(shí)檢測(cè)對(duì)人們進(jìn)行體檢，用以指導(dǎo)健身以減少疾病的發(fā)生，幫助醫(yī)生診斷疾病。應(yīng)用大數(shù)據(jù)可以設(shè)想的應(yīng)用不計(jì)其數(shù)。

大數(shù)據(jù)有利于培養(yǎng)和發(fā)展醫(yī)學(xué)研究，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用將形成自然和人文社會(huì)的歷史長(zhǎng)河，它不但能用于探索當(dāng)代科學(xué)問題，還可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為知識(shí)的使命，為醫(yī)學(xué)研究留下現(xiàn)實(shí)的歷史資源。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用不僅為醫(yī)學(xué)研究帶來(lái)了新的技術(shù)手段，還具有大規(guī)模降低醫(yī)療費(fèi)用的潛在效益。例如在醫(yī)療保健方面，根據(jù)麥肯錫全球研究院報(bào)告表明，如果美國(guó)醫(yī)療保健行業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用，就能將成本降低8%左右，從而每年創(chuàng)造出超過3000億美元的產(chǎn)值?，F(xiàn)在采用大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以從醫(yī)生辦公室、到藥房、再到化驗(yàn)室收集數(shù)據(jù)，用以提醒醫(yī)生潛在的藥物不良反應(yīng)和其他處方問題的狀況。采用相應(yīng)措施避免這一問題，不但可以改善患者的健康狀況，并且可節(jié)省不必要的急診和其他治療費(fèi)用。

2 國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)大戰(zhàn)現(xiàn)狀

從國(guó)際情況來(lái)看，美國(guó)、日本、歐洲、英國(guó)大數(shù)據(jù)發(fā)展方面很快，這些發(fā)達(dá)國(guó)家采用大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)研究方面已經(jīng)走在了世界的前列。大數(shù)據(jù)科學(xué)與產(chǎn)業(yè)具有較強(qiáng)的領(lǐng)域相關(guān)性，醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為歐美等國(guó)家重要的發(fā)展戰(zhàn)略，也是美國(guó)大數(shù)據(jù)計(jì)劃的重要組成部分。

在臨床診斷方面，臨床數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理信息技術(shù)的快速發(fā)展，不少醫(yī)療機(jī)構(gòu)正逐步適應(yīng)這一潮流。美國(guó)德州大學(xué)安德森腫瘤中心目前所支持的數(shù)據(jù)以TB級(jí)以上計(jì)算，它包括了腫瘤的病理學(xué)研究、流行病學(xué)研究，對(duì)于病因的經(jīng)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和模型研究等。

醫(yī)學(xué)研究信息傳播渠道便捷。醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，還源于健康管理、移動(dòng)醫(yī)療應(yīng)用的日益廣泛。例如，微軟公司早在2007年發(fā)布的HealthVault目標(biāo)用于實(shí)現(xiàn)個(gè)人和家庭的健康管理，其數(shù)據(jù)則可以從便捷設(shè)備、第三方機(jī)構(gòu)等倒入，通過提供開放的接口等技術(shù)支持應(yīng)用集成。

醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)技術(shù)先進(jìn)，大數(shù)據(jù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究帶來(lái)了商業(yè)機(jī)會(huì)，過去幾年在這個(gè)領(lǐng)域的投資出現(xiàn)急劇增加。這些商業(yè)機(jī)會(huì)已經(jīng)驅(qū)使歐美的很多知名大公司投資數(shù)億美元到手機(jī)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析軟件，如蘋果、高通和國(guó)際商用機(jī)器公司。

2.2 國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，加上轉(zhuǎn)型醫(yī)學(xué)的興起，在我國(guó)形成了歷史性的契機(jī)，可望使中國(guó)醫(yī)學(xué)研究實(shí)現(xiàn)歷史性的跨越。

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院心臟內(nèi)科中心主任馬長(zhǎng)生正承擔(dān)“北京市心血管疾病防控大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)”工作，在他的研究中，包括采用大數(shù)據(jù)手段研究環(huán)境和心血管疾病之間的關(guān)系?！坝么髷?shù)據(jù)的手段，每日收集不同站點(diǎn)PM2.5濃度與心血管疾病的關(guān)系，甚至股票波動(dòng)與心血管疾病的關(guān)系，都可以得到預(yù)測(cè)?！?/p>

近幾年，大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)研究方面的應(yīng)用也受到了國(guó)家的高度重視，在國(guó)家“863”計(jì)劃2015年度項(xiàng)目申報(bào)指南中，在醫(yī)學(xué)研究技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)部署了醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)開發(fā)與利用關(guān)鍵技術(shù)研究。涉及的內(nèi)容包括了醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和集成、融合技術(shù)、醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)表述搜索與存儲(chǔ)訪問技術(shù)，組成大數(shù)據(jù)中心和知識(shí)庫(kù)構(gòu)建及服務(wù)技術(shù)等。

然而，就目前來(lái)看，大數(shù)據(jù)對(duì)于醫(yī)學(xué)研究而言，仍然是處于機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存階段，只有做到醫(yī)學(xué)研究與信息技術(shù)緊密結(jié)合，才能更充分的利用好大數(shù)據(jù)，從而解決復(fù)雜疾病等人類所面臨的共同挑戰(zhàn)。

3 醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)展存在的問題及對(duì)策

3.1 加強(qiáng)醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)的整合與共享

目前由于醫(yī)院對(duì)患者的信息具有保密性，各醫(yī)院間也沒有建立起緊密的合作關(guān)系，這從而阻礙了數(shù)據(jù)的共享，在我國(guó)醫(yī)療數(shù)據(jù)幾乎不能共享，轉(zhuǎn)化利用率低下。要想實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展，必須實(shí)現(xiàn)社區(qū)、醫(yī)院、區(qū)域的醫(yī)療數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。

3.2 加強(qiáng)信息技術(shù)與醫(yī)學(xué)研究的融合

從理論上來(lái)看，大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用至少需要云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸

分析、共享及關(guān)聯(lián)等，需要異構(gòu)源數(shù)據(jù)整合和互操作技術(shù)，需要可視化工具才能便于人們理解復(fù)雜的數(shù)據(jù)。只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、診療數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接。目前也迫切需要研究機(jī)構(gòu)能開展這方面的研究，開發(fā)出更好的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。

3.3 加強(qiáng)醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

除了技術(shù)的挑戰(zhàn)外，另一個(gè)挑戰(zhàn)就是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，這往往使得研究者無(wú)從切入。例如，不同類型生物樣本庫(kù)的存在，以及搜集樣本的類型和保存方式的不同，其所承擔(dān)的功能和架構(gòu)、工作流程、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和設(shè)備配備等情況也會(huì)不同，使得數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)很難建立。

即使在信息技術(shù)及醫(yī)學(xué)研究都極為發(fā)達(dá)的國(guó)家，不同系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)共享和分析也面臨著障礙。美國(guó)勞倫斯薄利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)部主人魯賓曾指出“理想狀態(tài)的目標(biāo)是建立統(tǒng)一的電子病例系統(tǒng)，系統(tǒng)中的這些信息應(yīng)有同意的標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)并非簡(jiǎn)單，各個(gè)醫(yī)院存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同而且不同系統(tǒng)存儲(chǔ)信息也不一樣”。為此，在“奧巴馬醫(yī)改（Obamacare）”的政策中，就包括把問診、處方以及治療電子化，使所有的醫(yī)院全部實(shí)現(xiàn)電子錄入——即便如此，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化而言，也仍然只是剛剛開始。

3.4 營(yíng)造良好的醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)發(fā)展環(huán)境

研究制定促進(jìn)醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)發(fā)展的政策措施，理順醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源的管理體制。積極爭(zhēng)取國(guó)家財(cái)政資金支持，引導(dǎo)國(guó)家設(shè)立專項(xiàng)資金向醫(yī)學(xué)研究大數(shù)據(jù)項(xiàng)目?jī)A斜。加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)，應(yīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域加強(qiáng)計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)專業(yè)人員的培養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：李惠先（1983-），女，河北保定人，教師，碩士研究生，研究方向：虛擬現(xiàn)實(shí)。

作者單位：河北金融學(xué)院，河北保定 071051