云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

肖麗，王世宇，錢前，瞿燕

云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

肖麗1，王世宇2，錢前1，瞿燕3

云計(jì)算為控制藥物不良反應(yīng)的發(fā)生提供了一條新的途徑。本文綜述了云計(jì)算的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)，并探討了云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)特色，展望了其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

云計(jì)算；藥物不良反應(yīng)； 應(yīng)用現(xiàn)狀

云計(jì)算已經(jīng)成為IT行業(yè)的研究熱點(diǎn)，其具有并行計(jì)算、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、擴(kuò)展性極強(qiáng)的特點(diǎn)，逐步在多個(gè)領(lǐng)域得到蓬勃發(fā)展［1］。在醫(yī)藥行業(yè)，預(yù)防和減少藥物不良反應(yīng)的發(fā)生越來越受到醫(yī)藥管理部門的重視，而云計(jì)算的出現(xiàn)有望為控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生提供新的途徑。

1　云計(jì)算發(fā)展?fàn)顩r簡(jiǎn)介

1.1云計(jì)算發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著大數(shù)據(jù)在醫(yī)療與生命科學(xué)研究過程中的廣泛應(yīng)用和不斷擴(kuò)展，其數(shù)量之大和種類之多令人難以置信。比如：一個(gè)CT圖像含有大約150 MB的數(shù)據(jù)，而一個(gè)基因組序列文件大小約為750 MB，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的病理圖則大得多，接近5 GB。如果將這些數(shù)據(jù)量乘以人口數(shù)量和平均壽命，僅一個(gè)社區(qū)醫(yī)院或一個(gè)中等規(guī)模制藥企業(yè)就可以生成和累積達(dá)數(shù)個(gè)TB甚至數(shù)個(gè)PB級(jí)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在中國，2010年，國家公布的“十二五”規(guī)劃中指出要重點(diǎn)建設(shè)國家級(jí)、省級(jí)和地市級(jí)三級(jí)衛(wèi)生信息平臺(tái)，建設(shè)電子檔案和電子病歷兩個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等諸項(xiàng)目標(biāo)，也就是推進(jìn)醫(yī)療信息化的“3521”工程［2］。過去由于缺少統(tǒng)一的電子病歷系統(tǒng)（EMR）標(biāo)準(zhǔn)，中國的電子病歷系統(tǒng)發(fā)展比較緩慢，醫(yī)院之間不能實(shí)現(xiàn)共享病患信息共享，醫(yī)療服務(wù)水平也因此受到影響。為改善這一現(xiàn)狀，國家會(huì)逐漸加大對(duì)電子病歷的投入，適應(yīng)這一趨勢(shì)，各級(jí)醫(yī)院也將加大在數(shù)據(jù)中心，IT外包等領(lǐng)域的投入。而隨著醫(yī)療信息數(shù)據(jù)的幾何倍數(shù)增長，醫(yī)院信息存儲(chǔ)將越來越受到重視，醫(yī)療信息中心的關(guān)注點(diǎn)也將由傳統(tǒng)“計(jì)算”領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到“存儲(chǔ)”領(lǐng)域上來。而云計(jì)算的發(fā)展恰好跟上了這一潮流，云計(jì)算技術(shù)集網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、效用計(jì)算、虛擬化技術(shù)、面向服務(wù)架構(gòu)等多種優(yōu)勢(shì)于一身。在此基礎(chǔ)上，用戶所需的軟件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等各類計(jì)算機(jī)資源均由云計(jì)算以服務(wù)的方式提供。云計(jì)算在醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用減少了云計(jì)算機(jī)構(gòu)在相關(guān)軟硬件方面的投入和管理維護(hù)成本，而且可方便醫(yī)藥企業(yè)以多種客戶端，不受地理位置限制的訪問其提供服務(wù)，改變了傳統(tǒng)醫(yī)藥企業(yè)的運(yùn)營模式［3］。

1.2云計(jì)算發(fā)展的展望

隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集技術(shù)的發(fā)展，人類所擁有的數(shù)據(jù)呈爆炸式增長。如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘信息是大家目前所研究的問題。大數(shù)據(jù)的挖掘是從海量、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的大型數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱含在其中有價(jià)值的、潛在有用的信息和知識(shí)的過程，也是一種決策支持過程。其主要基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等。通過對(duì)大數(shù)據(jù)高度自動(dòng)化地分析，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，可以幫助企業(yè)、商家、用戶調(diào)整市場(chǎng)政策、減少風(fēng)險(xiǎn)、理性面對(duì)市場(chǎng)，并做出正確的決策。目前，在很多領(lǐng)域尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。大數(shù)據(jù)的挖掘常用的方法有分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Web 數(shù)據(jù)挖掘等。這些方法從不同的角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。

在云計(jì)算發(fā)展的同時(shí)，在線遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)也在迅速發(fā)展。遠(yuǎn)程服務(wù)指利用通信手段實(shí)現(xiàn)不同地域（區(qū)域）之間的實(shí)時(shí)人工服務(wù)方式。與在線服務(wù)不同的是：在線服務(wù)特指基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式。這類服務(wù)方式具有即時(shí)性、靈活性以及人性化等特點(diǎn)，用戶可以與服務(wù)實(shí)施人員進(jìn)行直接溝通進(jìn)行服務(wù)。遠(yuǎn)程服務(wù)按照不同的通信手段，大致分為兩類：一類是電信遠(yuǎn)程服務(wù)，指基于語音通信的方式進(jìn)行的遠(yuǎn)程服務(wù)，包括語音咨詢、下訂單、以及目前應(yīng)用最多的訂餐、叫車等。另一類是基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程服務(wù)，這類服務(wù)基于互聯(lián)網(wǎng)，形勢(shì)也多種多樣，包括傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在線客服，在線人工教育，專家在線遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)等等。

分布式云計(jì)算技術(shù)解決了數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)過于龐大的問題［4］，同時(shí)，基于云計(jì)算的Web數(shù)據(jù)挖掘借助云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)化［5］。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的的基礎(chǔ)之上，數(shù)據(jù)挖掘理論為在線藥物遠(yuǎn)程技術(shù)提供了解決方案。任何技術(shù)在解決問題時(shí)都要經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的證實(shí)，當(dāng)云計(jì)算的海量藥物不良信息集合在一起，為遠(yuǎn)程技術(shù)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，雖在不同的時(shí)間地點(diǎn)，各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng)有所不同，但是云計(jì)算的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題。醫(yī)生或醫(yī)藥企業(yè)可以通過遠(yuǎn)程技術(shù)在云計(jì)算存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)中查找出現(xiàn)過的藥物不良反應(yīng)情況。

2　云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用簡(jiǎn)介

2.1云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，國家有關(guān)部門就加強(qiáng)藥品不良反應(yīng)的監(jiān)測(cè)與管理工作付出了艱辛的努力:頒布了《藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)管理辦法》、建立了藥品不良反應(yīng)信息通報(bào)制度、全國所有省份及解放軍系統(tǒng)均組建了藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)中心、加入了世界衛(wèi)生組織國際藥品監(jiān)測(cè)合作計(jì)劃并建立了相應(yīng)的國際藥品監(jiān)測(cè)合作中心。國家食品藥品監(jiān)督管理局局長邵明立表示中國將建立覆蓋城鄉(xiāng)的藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。使我們國家藥品不良反應(yīng)的管理制度與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日臻成熟。

目前，大多數(shù)國家的藥品不良反應(yīng)監(jiān)察報(bào)告制度采取自發(fā)呈報(bào)制度，這是一種自愿而有組織的報(bào)告制度。這種報(bào)告制度是先由醫(yī)護(hù)人員或者病人填寫相關(guān)藥品的不良反應(yīng)情況表，然后逐級(jí)向上匯報(bào)。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)一個(gè)地區(qū)中心或者國家中心時(shí)都要進(jìn)行登記篩選，然后在上報(bào)或者存檔。這種制度明顯在實(shí)行的時(shí)候會(huì)花費(fèi)很多額外的時(shí)間，也許在報(bào)表上報(bào)的途中就會(huì)出現(xiàn)相同的不良反應(yīng)。在進(jìn)行藥物不良反應(yīng)控制的目的就是要在第一時(shí)間將不良反應(yīng)控制下來，所以及時(shí)分享所收集的藥物不良反應(yīng)信息非常重要。這一點(diǎn)國外一些國家做的比較好。

云計(jì)算大數(shù)據(jù)為我們分析藥物安全性影響因素及不同因素間的關(guān)系，深入藥物安全性研究，以及提高臨床用藥安全提供了新的思路和途徑。 現(xiàn)在越來越多的國家已經(jīng)開始注重從大數(shù)據(jù)中挖掘規(guī)律，預(yù)測(cè)不同，并把相關(guān)的處理數(shù)據(jù)放置云端共享。大數(shù)據(jù)挖掘和云計(jì)算平臺(tái)結(jié)合已逐步成為國外藥物不良反應(yīng)事件報(bào)告分析與評(píng)價(jià)的主要方法。

在美國，因?yàn)橛型陚涞氖占到y(tǒng)和云計(jì)算技術(shù)支持，美國一年得到的不良反應(yīng)報(bào)告達(dá)28萬份。從上個(gè)世紀(jì)70年代起，美國就開始運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，監(jiān)測(cè)藥品處方，及時(shí)將監(jiān)測(cè)結(jié)果提供給醫(yī)生。美國的藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生活的一部分［6］。打開FDA網(wǎng)站，藥品不良反應(yīng)警告刊登在最顯著的位置，在相關(guān)專欄里每天也會(huì)列出需要召回、警惕的藥品。藥品評(píng)價(jià)研究中心負(fù)責(zé)對(duì)美國上市藥品不良事件的收集、分析、管理，其中藥品安全性辦公室負(fù)責(zé)上市藥品不良反應(yīng)的監(jiān)管，確保食品、人用藥物、獸藥和醫(yī)療器械的安全有效。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)任何不符合法規(guī)的情況，F(xiàn)DA及時(shí)給予糾正，把不安全的和非法的產(chǎn)品從市場(chǎng)撤除。

在歐盟，相關(guān)工作的深入開展，WHO及國際上有關(guān)藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)的文件中，逐漸用藥物警戒（pharmaco-vigilance）代替了藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)。歐洲藥品管理局（EMA）接收來自歐盟成員國、上市許可持有者、醫(yī)療專業(yè)人員以及患者提交的不良反應(yīng)/事件報(bào)告，建立歐盟藥物警戒數(shù)據(jù)庫（EudraVigilance），并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理。歐盟成員國上市許可持有者、臨床試驗(yàn)申辦者和研究機(jī)構(gòu)被授權(quán)訪問。這些都離不開云計(jì)算大數(shù)據(jù)分布式技術(shù)的支持。

2.2云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的優(yōu)勢(shì)特色

傳統(tǒng)的藥物不良反應(yīng)采用病例報(bào)告記錄的方式。該方法存在一些明顯不足：①時(shí)間滯后性，病例報(bào)告是已經(jīng)填寫好的，報(bào)告質(zhì)量已經(jīng)形成，進(jìn)行控制的是事后控制。②采用病歷表記錄，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有差異。由于不同的人和不同的單位記錄標(biāo)準(zhǔn)不同，導(dǎo)致報(bào)表的質(zhì)量問題有待商議，無法提高病例報(bào)表的質(zhì)量?；趥鹘y(tǒng)方法存在的不足，采用云計(jì)算可以很好解決這一問題。

云計(jì)算有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）隨時(shí)共享。云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的資源共享，這也是云計(jì)算和藥物不良反應(yīng)結(jié)合的最大優(yōu)勢(shì)。在云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，藥物不良反應(yīng)數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時(shí)訪問和使用同一份數(shù)據(jù)，這樣打破了時(shí)間和距離。通過在瀏覽器中直接編輯存儲(chǔ)在“云”的另一端的文檔，就可以隨時(shí)與各地的醫(yī)務(wù)人員或者其他人分享信息。

（2）安全可靠。云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心。以Hadoop［7］/Mapreduce［8～9］作為平行計(jì)算的框架，并行計(jì)算大規(guī)模海量數(shù)據(jù)，并將把工作流分劃到大量的機(jī)器上去。這樣，我們的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)于分布式文件系統(tǒng)中，即使數(shù)據(jù)丟失或病毒入侵，仍可以從各個(gè)節(jié)點(diǎn)提?。?0］。以往的藥物不良反應(yīng)信息都是各個(gè)醫(yī)院存儲(chǔ)在醫(yī)院的硬盤中，在這個(gè)過程中，隨著數(shù)據(jù)的增加醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)管理人員要隨時(shí)進(jìn)行備份而且要更換較大的硬盤。在日常的維護(hù)中，管理人員要隨時(shí)注意是否有病毒攻擊數(shù)據(jù)庫，工作量非常大。云計(jì)算的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題，因?yàn)樵凇霸啤钡牧硪欢?，有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來管理信息，有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來保存數(shù)據(jù)。同時(shí)，嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以指定有權(quán)利的人共享數(shù)據(jù)。

（3）方便快捷。互聯(lián)網(wǎng)的精神實(shí)質(zhì)是自由、平等和分享。當(dāng)云計(jì)算和藥物不良反應(yīng)結(jié)合在一起，只要能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)中，就可以查看信息。

云計(jì)算作為一種革新性的計(jì)算模式，具備許多現(xiàn)有模式所不具備的優(yōu)勢(shì)，是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中一次巨大變革。醫(yī)院在建設(shè)基于電子病案的醫(yī)院信息平臺(tái)過程中，利用云計(jì)算技術(shù)，在對(duì)藥物不良反應(yīng)的研究中取得了事半功倍的效果。

2.3云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的不足與展望

雖然云計(jì)算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生方面發(fā)揮著越來越重要的作用，但在實(shí)踐工作中仍有許多問題亟待解決，如數(shù)據(jù)量爆炸性增長、管理困難等，這些問題在目前云計(jì)算的技術(shù)中有不同層次的應(yīng)對(duì)方案，值得探討和研究。對(duì)于藥物不良反應(yīng)的研究，跨時(shí)間地域，必須采取合適的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。大數(shù)據(jù)的挖掘常用的方法有分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Web 數(shù)據(jù)挖掘等，而對(duì)于藥物不良反應(yīng)的挖掘方法，需要按照實(shí)際情況進(jìn)行記錄，而不是通過歸類推證，所以在對(duì)藥物不良反應(yīng)信息進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。隨著云計(jì)算的不斷發(fā)展完善，將在數(shù)據(jù)挖掘方面的方法提供新的解決方案。

除了數(shù)據(jù)挖掘方面的問題，還存在網(wǎng)絡(luò)延遲或者中斷。云計(jì)算一般都是遠(yuǎn)程通過網(wǎng)絡(luò)訪問的，雖然現(xiàn)在網(wǎng)速提高很快，但是和局域網(wǎng)相比，速度還是有所延遲，而如果一旦網(wǎng)絡(luò)中斷，服務(wù)也就無法訪問。

總之，隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷深入發(fā)展和完善，必將在藥物不良反應(yīng)的控制方面提供強(qiáng)有力的支持，發(fā)揮越來越重要的作用，推動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

［1］吳麗.云計(jì)算在中醫(yī)藥信息化中的應(yīng)用初探［J］.無線互聯(lián)科技，2014，（1）:172.

［2］韓志琰，甄天民，谷景亮，等.基于3521工程的區(qū)域衛(wèi)生信息化建設(shè)總體設(shè)計(jì)框架［J］.中華醫(yī)學(xué)圖書情報(bào)雜志，2014，23（3）:19.

［3］馬榮.云計(jì)算技術(shù)在醫(yī)藥信息化建設(shè)中的應(yīng)用［J］.電子測(cè)試，2014，23（12）:137.

［4］鄭妙師.基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.信息通信，2014，（8）:71.

［5］畢宇.基于云計(jì)算的Web數(shù)據(jù)挖掘［J］.金融科技時(shí)代，2015，1:58.

［6］劉花，楊世民，馮變玲.美國藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)體系簡(jiǎn)介及對(duì)

我國的啟示［J］.中國職業(yè)藥師，2013，10（4）:39.

［7］肖露，王晶.一種基于Hadoop的大數(shù)據(jù)流量經(jīng)營系統(tǒng)解決方案［J］.電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2015，28（2）:87.

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［9］黃偉建，周鳴愛. MapReduce高可用性的研究與優(yōu)化［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2014，35（11）4044.

［10］黃斌，彭宇行，彭小寧.云計(jì)算環(huán)境中高效分布式索引技術(shù)［J］. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版，2014:39（11）:1375.

（責(zé)任編輯：蔣淼）

Application status and prospects of the cloud computing in the control of adverse drug reactions

XIAO Li1, WANG Shiyu2, QIAN Qian1, QU Yan3
(1.Medical Information Engineering College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,2. Teaching affairs offi ce of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; 3. School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137,Sichuan)

Cloud computing provides a new way for the control of adverse drug reactions. The paper reviews the current situation and developments of cloud computing，discusses the applications of cloud computing in the control of adverse drug reactions and its advantages and characteristics，and expects of its future development.

Cloud computing； adverse drug reactions； application status

R 285.1

A

1674-926X（2015）06-015-03

四川省教育廳科研基金項(xiàng)目（13SB0299）；成都中醫(yī)藥大學(xué)重點(diǎn)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（CGPY1404）

1.成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院，四川 成都 611137；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)教務(wù)處，四川 成都611137；3. 成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 中藥材標(biāo)準(zhǔn)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，四川 成都 611137

肖麗，女，碩士，主要從事中醫(yī)藥數(shù)字化方面的研究

Tel:18011563500 Email:xiaolichengdu@163.com［通訊作者］瞿燕，女，博士，主要從事中藥制劑方面的研究

Tel:18081971570Email:quyan028@126.com

2015-04-16