信息學：健康和醫(yī)療保健的創(chuàng)新前沿

Molly Joel Coye, MD, MPH

Social Entrepreneur in Residence, Network for Excellence in Health Innovation

信息學：健康和醫(yī)療保健的創(chuàng)新前沿

Molly Joel Coye, MD, MPH

Social Entrepreneur in Residence, Network for Excellence in Health Innovation

公共健康和醫(yī)療保健的目的是使人們生活得更健康。醫(yī)療保健創(chuàng) 新的目的是加速所需的工作流程和經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變以改善健康狀態(tài)。信息和通信技術(shù)(特別是衛(wèi)生信息學)的使用對實現(xiàn)這些目標十分關(guān)鍵。這對工程、科學和人類行為來說都將是令人鼓舞的、高產(chǎn)的前沿領(lǐng)域，而且是開啟醫(yī)療保健革命性的有益創(chuàng)新的最直接途徑。但是，筆者認為目前我們低估了它的潛能。

類似這樣的創(chuàng)新都極具顛覆性，因此需要科技、公眾和個人健康的強有力的支持。本文聚焦于衛(wèi)生信息學創(chuàng)新屬性的四個結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變，以期鼓勵學生、青年教師和研究人員拓寬他們對這一領(lǐng)域一系列機遇的理解，并且將這些結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變視為應(yīng)用信息學進行發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模轉(zhuǎn)變的基石。

1.使用聚集數(shù)據(jù)的變革潛力

第一個轉(zhuǎn)變是將大型回顧性數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和分析變?yōu)榻鼘崟r的聚集數(shù)據(jù)的使用，從而推動照護方式的改進。這種轉(zhuǎn)變不僅包括新知識的發(fā)現(xiàn)，還包括直接應(yīng)用這些知識和迅速影響照護方式的能力。連續(xù)和實時或近實時的分析是醫(yī)療創(chuàng)新的一種新工具，能讓我們快速獲得針對個體和人群的最有效的照護方式。

印度的Gunapati Venkata Krishna (GVK)急救管理和研究機構(gòu)(EMRI)是一個成功的例子。這個機構(gòu)建立了一個非常具有創(chuàng)新性的公私合作體系，能夠為印度7.5億人提供免費的急救服務(wù)。該合作體系包括州政府、公立醫(yī)院系統(tǒng)和谷歌印度(Google India)，其中谷歌印度與上述公共團 體共同開發(fā)了底層的技術(shù)系統(tǒng)。這種公私合作體系如何運作呢？聯(lián)合的私營機構(gòu)提供領(lǐng)導力、創(chuàng)新、技術(shù)、研發(fā)、培訓和對不斷改進的系統(tǒng)的執(zhí) 行能力。政府為這些服務(wù)買單并向人們提供免費客服電話。一張印度的地圖顯示，這個體系覆蓋了17個州的7.5億人口。這個公私合作體系每年對3000萬個救援電話作出回應(yīng)，拯救了上百萬人的生命；平均每天出動救護車超過9000輛次，處理2萬多個緊急事故。這種合作體系是實時的，而且推動醫(yī)療服務(wù)發(fā)展的技術(shù)平臺也是高度復(fù)雜的。

根據(jù)EMRI交通事故預(yù)測報告，GVK EMRI處理的大約40 %的急救任務(wù)來自道路交通事故(RTA) [1]。因此，該機構(gòu)與高速公路附近的醫(yī)院、站點救護車以及預(yù)測分析報告中指出的極易發(fā)生事故 地段的道路救援車合作。數(shù)據(jù)顯示60 %的交通事故發(fā)生在晚上11點到次日凌晨4點之間，因此GVK EMRI在這些高峰時段戰(zhàn)略性地部署了救護車和呼叫中心人員。

此外，報告還顯示15 %的救援電話與孕婦有關(guān)。產(chǎn)婦和兒童的死亡率是全球重大挑戰(zhàn)要解決的醫(yī)療保健問題之一，也是“聯(lián)合國千年發(fā)展目標”中提出的重點問題。通過部署女性緊救醫(yī)療救護員(EMT)，GVK EMRI能夠?qū)⒕仍晒β侍岣叽蠹s50 %。這對偏遠農(nóng)村地區(qū)和擁擠城市地區(qū)的印度人民來說都是極有利的。

如果將GVK EMRI的系統(tǒng)和美國的系統(tǒng)進行對比，我們可以看到三個明顯的區(qū)別。首先，GVK EMRI的系統(tǒng)的高端分析應(yīng)用程序可以對來自很大地區(qū)范圍的不斷變化且大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫進行分析，從而更加合理地分配和調(diào)用急救資源。其次，通過實時學習數(shù)百萬緊急救援經(jīng)驗、如何做出響應(yīng)(如電話咨詢、救護車的調(diào)配和通過遠程醫(yī)療或短信服務(wù)管理其他資源)和來自合作醫(yī)院的處理結(jié)果的隨訪信息，能夠持續(xù)改進該系統(tǒng)的決策支持分析并開發(fā)新的有效服務(wù)。最后，公私合作模式使有限的公共資源被盡可能廣泛的人群享用，并促進了技術(shù)和服務(wù)方面創(chuàng)新平臺的快速發(fā)展。

2.創(chuàng)新的軌跡

第二個結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變是創(chuàng)新的軌跡或目標。例如，在日本，科研人員已經(jīng)研發(fā)出用于陪伴老年人的機器人；現(xiàn)在，美國和其他經(jīng)濟體也逐漸開始使用這些機器人。他們的例子說明了更大的且非常重要的一點：工程創(chuàng)新不僅必須聚焦在醫(yī)院或診所，還應(yīng)該聚焦在家庭里；不僅要用在醫(yī)療診斷和治療上，還要用在心理健康和人類福祉上。我們需要用工程學和信息學的解決方案為家中或社區(qū)里的患者和個人的福祉提供支持。

大部分疾病的經(jīng)濟負擔和健康狀況惡化的成本問題集中在老年人和身患復(fù)雜慢性病或危重癥的患者身上。因此，對幸福感的早期 調(diào)查研究大多數(shù)都集中在老年人身上。在過去的十年中，研究人員發(fā)現(xiàn)孤獨成為人們廣泛使用公共醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)的一個普遍而重要的指標，盡管孤獨并不被視為一種心理疾病。

幸福感是每個人經(jīng)歷的一種狀態(tài)。它不僅涉及個人身體健康，還包括是否孤獨或是否得到了家人或其他人的照顧和支持，以及是否有滿足感。直到最近，研究人員才逐漸意識到，生活中更高的滿足感與降低中風、心肌梗死和睡眠障礙等疾病的患病風險有關(guān)，還與減少看病次數(shù)和住院天數(shù)相關(guān)[2]。

目前，研究人員正在開發(fā)應(yīng)用醫(yī)學信息學和計算機科學的解決方案，以幫助人們解決交流中的問題，如解決孤獨問題，甚至還能增強人們的滿足感和同周圍人的聯(lián)系。這些方法可以像醫(yī)學干預(yù)(如藥物和手術(shù))一樣強有力地提升人們的健康水平和幸福感。

有一些創(chuàng)新性的解決方案的成本很低。也就是說，這些方案的創(chuàng)建并不需要使用過多的資源。最初，學者們只希望在世界上中低收入的地區(qū)通過創(chuàng)新減少資源浪費，如GVK EMRI在印度農(nóng)村地區(qū)的嘗試和中國遠程醫(yī)療創(chuàng)新都是很好的例子。但是，我們現(xiàn)在到處都可以看見節(jié)約型創(chuàng)新。例如，英國發(fā)明了一個非常簡單的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以與那些感覺孤獨或被孤立的成年人每周通話一個半小時。這個系統(tǒng)具有變革性又不需要花費很多錢。我們共同面對的終極挑戰(zhàn)就是要創(chuàng)建這種適用于各個地區(qū)和國家的可持續(xù)的醫(yī)療保健系統(tǒng)。世界上類似的節(jié)約型創(chuàng)新還有很多，如華盛頓的健康市場創(chuàng)新中心(The Center for Health Market Innovations)、ACCESS健康國際(ACCESS Health International)、倫敦帝國學院(The Imperial College London)和杜克健康創(chuàng)新研究所(Duke Institute for Health Innovation)等。

3.創(chuàng)新的來源

第三個結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變是創(chuàng)新的來源。醫(yī)療保健信息學幾乎成為目前所有可穿戴式監(jiān)測器和臨床設(shè)備的一個重要組成元素。加利福尼亞大學洛杉磯分校(UCLA)的無線醫(yī)療研究所(Wireless Health Institute)發(fā)明了一種十分簡便的供臥病在床的患者使用的室內(nèi)腳踏車。當患者臥床不起幾天后，他們的健康狀況會惡化。當他們想站起來走路時，由于缺乏力量和難以掌握平衡，非常容易摔倒和受傷。在家中，他們通常需要幾周甚至幾個月的時間恢復(fù)運動功能和穩(wěn)定性，以回歸正常生活。

這種室內(nèi)腳踏車能與智能手機相連，這樣，患者就可以隨時查看他們每天的鍛煉成果。他們可以在醫(yī)院的病床上每天反復(fù)使用，當然也可以帶回家使用。使用這種設(shè)備的患者的平均康復(fù)時間可以縮短至少三分之一，而且也不需要花費很多成本和時間。最重要的是患者能馬上得到反饋，使得他們有動力堅持使用室內(nèi)腳踏車。

另一個創(chuàng)新來源是患者本身。近30年的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，患有相同慢性病的患者可以互相幫助扶持，他們的癥狀在8~10周內(nèi)會得到明顯改善。例如，患有關(guān)節(jié)炎的患者之間如果相互扶持關(guān)心，那么他們服用止痛藥的劑量可以減少50 %，并且依據(jù)患者日常活動的局限性能夠減緩20 %的疾病進展。在過去，醫(yī)生們一直忽視社區(qū)內(nèi)患者之間相互扶持和相互引導的重要性?，F(xiàn)在，通信技術(shù)和遠程自我管理支持系統(tǒng)正蓬勃發(fā)展，患者之間的相互扶持的治療方式是慢性病科學探索和創(chuàng)新中的重要組成部分。

4.尋找健康的社會決定因素和健康狀態(tài)之間的新關(guān)聯(lián)

最后，當我們在健康的社會決定因素和健康狀態(tài)之間尋找新關(guān)聯(lián)時，會有許多令人興奮的發(fā)現(xiàn)。家庭、教育、膳食、安全和環(huán)境在我們的社區(qū)健康狀態(tài)中起著重要作用。新近研究表明：穩(wěn)定居所的缺失與醫(yī)療保健服務(wù)的集約利用存在直接關(guān)聯(lián)。這樣來看，提供住宅的投資實際上是非常值得的，其顯著降低了醫(yī)療保健服務(wù)的支出，并且在12個月內(nèi)就有投資回報。

同樣，為孩子、老年人和殘疾人提供簡單的營養(yǎng)膳食支持也是一項劃算的投資。通常來講，受教育程度和健康狀態(tài)呈正相關(guān)，如果患者的受教育程度高并掌握一定醫(yī)學知識，就能自我管理一些慢性病。由于醫(yī)療保健的關(guān)注焦點正從單個病人轉(zhuǎn)向整個人群，信息學的角色變得愈發(fā)重要。

信息學提供了科學知識和平臺，使我們更加全面地了解人群中包括社會因素在內(nèi)的各種風險。信息學能預(yù)測個體和群體的需求，合理分配資源，檢驗各種創(chuàng)新能否實現(xiàn)效益最大化。

建設(shè)可持續(xù)經(jīng)濟社會的任務(wù)變得越來越急迫，民眾和商業(yè)領(lǐng)袖們意識到公共部門和私營部門之間以及各部門之間和各機構(gòu)之間在住房、安全、教育和環(huán)境等領(lǐng)域的合作是解決健康問題的重要途徑。這些部門之間匯總和共享數(shù)據(jù)、相互借用、共同開發(fā)、調(diào)整預(yù)測及持續(xù)檢驗和改進創(chuàng)新是工程對未來健康最重要的貢獻之一。

UCLA健康服務(wù)系統(tǒng)(UCLA Health)是健康創(chuàng)新卓越網(wǎng)絡(luò)(NEHI)中全球健康實驗室(Global Lab for Health)的成員之一。我們很榮幸能出席此次峰會，同時期待分享我們在加快高質(zhì)量創(chuàng)新應(yīng)用方面的工作成果，以此來從根本上提高醫(yī)療保健的價值。

[1] ACCESS Health International.Case study: GVK Emergency Management and Research Institute (GVK EMRI) [Internet].2015 Feb [cited 2015 Sep 15].Available from: http://accessh.org/wp-content/uploads/2015/07/EMRI-case-study.pdf.

[2] Booth JH.Pu rpose: secret to a longer, healthier life [Internet].2015 Aug 19 [cited 2015 Sep 15].Available from: https://lifereimagined.aarp.org/stories/40112-Purpose-Secret-to-a-Longer-Healthier-Life.

2095-8099/? 2016 THE AUTHORS.Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company.This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

英文原文: Engineering 2016, 2(1): 37—39

Molly Joel Coye.Informatics: The Frontier of Innovation in Health and Healthcare.Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2016.01.009