大數(shù)據(jù)背景下外科學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生臨床課題研究思路與指導(dǎo)

張 佳，王曉楠，陶潤儀，王芝馀，溫小鵬, 王健生，付軍科,張廣健

(1.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院胸外科,陜西 西安 710061 2.西安醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，陜西 西安 710021)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來催生了多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，它能夠?qū)⒎椒矫婷娴男畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)化，使人們的生活變得快捷方便。面對具有容量大(volume)、運(yùn)算速度快(velocity)、多樣性(variety)以及真實(shí)性(veracity)等特征的大數(shù)據(jù)，研究生的教育迎來了巨大的挑戰(zhàn)及機(jī)遇。近年來，多位學(xué)者[1-3]指出大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)是完善研究生教育的重要途徑之一，且在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域已在探索及應(yīng)用[4]，而醫(yī)學(xué)研究生作為高層次、高素質(zhì)、高水平的研究生，不僅要培養(yǎng)其高超的醫(yī)學(xué)技能及道德品行，更要根據(jù)時(shí)代的變化使其掌握更多學(xué)習(xí)知識的途徑及信息處理的能力。目前，國內(nèi)外對于醫(yī)學(xué)研究生應(yīng)用大數(shù)據(jù)的研究多為經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)及理論上的指導(dǎo)[5-8]，實(shí)際性的推廣應(yīng)用相對缺乏。本項(xiàng)目組通過近幾年的探索，將前期總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于外科學(xué)專業(yè)學(xué)位的研究生，追蹤并比較其研究生取得的成果，以對臨床研究生課題研究思路進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，對研究生教育應(yīng)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的洞察，并為今后的大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐[9]。

1 對象及方法

本研究以西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院為研究地點(diǎn)，采用分層抽樣的方法在胸外科、乳腺外科、普外科、腫瘤外科、肝膽外科及血管外科各隨機(jī)抽取5名外科學(xué)專業(yè)研究生，共30名。將30名研究生隨機(jī)均分為兩組，一組為干預(yù)組，干預(yù)組進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)推廣，另一組為對照組。

2 研究方法及結(jié)果

2.1 經(jīng)驗(yàn)推廣

2.1.1 鼓勵(lì)導(dǎo)師提高自身大數(shù)據(jù)挖掘能力

導(dǎo)師在研究生的學(xué)業(yè)方面承擔(dān)著非常重要的地位，研究生課題的選擇及成果產(chǎn)出均與導(dǎo)師的指導(dǎo)有著密不可分的關(guān)系。因此，在對研究生進(jìn)行臨床課題研究思路與指導(dǎo)的同時(shí)，更要注重對導(dǎo)師提高自身挖掘大數(shù)據(jù)的鼓勵(lì)。 導(dǎo)師應(yīng)該掌握大數(shù)據(jù)科研方法，積極尋找大數(shù)據(jù)與自身所研究課題的結(jié)合點(diǎn)，關(guān)注國內(nèi)外大數(shù)據(jù)研究的最新動(dòng)向。具體方式表現(xiàn)為：①鼓勵(lì)導(dǎo)師參加針對大數(shù)據(jù)方向的學(xué)術(shù)講座，學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)方面的研究動(dòng)向及前沿知識。②積極學(xué)習(xí)進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理的處理思路并掌握涉及大數(shù)據(jù)研究的統(tǒng)計(jì)學(xué)工具，例如Pathon軟件、R包等。③使用大數(shù)據(jù)思維設(shè)計(jì)課題并能夠?qū)⒆陨碚n題與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域相結(jié)合。

在汲取大數(shù)據(jù)知識的同時(shí)，導(dǎo)師應(yīng)該充分地對知識進(jìn)行篩選及分類，從而幫助學(xué)生快速有效地獲取對自己課題有幫助的大數(shù)據(jù)模型。例如，在龐雜的R包中，導(dǎo)師能夠篩選出符合自身需要且是便捷而可用的R包，經(jīng)學(xué)習(xí)后，能夠?yàn)閷W(xué)生演示并進(jìn)行講解。此外，導(dǎo)師可通過網(wǎng)上公共平臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)方向的信息吸納，提高自身接受大數(shù)據(jù)知識的能力，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生。

2.1.2 提高研究生利用醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫的能力

充分利用數(shù)據(jù)進(jìn)行決策是大數(shù)據(jù)時(shí)代研究生教育的優(yōu)先行動(dòng)計(jì)劃[10]，也是我國大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下進(jìn)行研究生教育改革的必然路徑。醫(yī)學(xué)研究生常用的數(shù)據(jù)庫包括經(jīng)典的PUBMED數(shù)據(jù)庫以及GEO,Oncomine,SEER,TCGA,Genecard以及Protein Atlas等數(shù)據(jù)庫。其中，基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(Gene Expression Omnibus, GEO)隸屬于NCBI，是目前最全面、最大的公共基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫，包括有雜交膜(filter)、高密度寡核苷酸array(HAD)和SAGE等許多類型的基因表達(dá)數(shù)據(jù)。指導(dǎo)研究生利用未被充分利用基因芯片的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，開展課題研究。Oncomine是TCGA、GEO、ArrayExpress等數(shù)據(jù)庫經(jīng)過一系列程序轉(zhuǎn)化后而形成的腫瘤方面的生物學(xué)信息數(shù)據(jù)庫。通過對研究生挖掘數(shù)據(jù)庫能力的培養(yǎng)，開拓其臨床思維模式。SEER(Surveillance，Epidemiology and End Results)數(shù)據(jù)庫于1973年由美國國立癌癥研究所(National Cancer Institute,NCI)所建立。它收集了大量關(guān)于腫瘤循證醫(yī)學(xué)方面的數(shù)據(jù)，通過在線注冊并獲得其權(quán)限，臨床醫(yī)師及相關(guān)研究人員可根據(jù)需要進(jìn)行生存率、死亡率、患病率以及建立腫瘤預(yù)測模型等相關(guān)研究。美國癌癥研究所 (National Cancer Institute, NCI) 及人類基因組研究所(National Human Genome Research Institute, NHGRI)聯(lián)合建立了TCGA數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫涉及轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及基因組學(xué)，表觀基因組學(xué)等方面的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量超過了2.5PB，為外科學(xué)專業(yè)的學(xué)者及研究生進(jìn)行DNA甲基化、原始測序數(shù)據(jù)、CNV等腫瘤方面的研究提供了大量的數(shù)據(jù)支持。此外，我們還充分利用醫(yī)院數(shù)據(jù)庫及公司數(shù)據(jù)庫為研究生提高選擇平臺。研究生可在設(shè)計(jì)外科學(xué)臨床課題時(shí)，通過所在醫(yī)院電子病歷系統(tǒng)進(jìn)行資料的檢索，根據(jù)研究目的對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選并進(jìn)行相應(yīng)的分析，最終得出研究結(jié)果。另外，有好多公司也建立了臨床研究數(shù)據(jù)庫，其中LinkDoc(零氪科技)不僅收集了我院腫瘤科室及多數(shù)外科科室的臨床數(shù)據(jù)，也與全國多家醫(yī)院的腫瘤科室進(jìn)行廣泛而深入的合作，研究生可利用這種平臺進(jìn)行入住我院患者的外科學(xué)臨床研究，也可以通過授權(quán)進(jìn)行多中心的胸外科臨床研究。

2.1.3 提高研究生處理數(shù)據(jù)的能力

在龐大的數(shù)據(jù)庫中快速篩選出有用的信號能夠節(jié)省研究生大量的時(shí)間，提高研究生科學(xué)研究的自信心。因此，提高研究生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力對其課題的進(jìn)展至關(guān)重要。培訓(xùn)小組在前期通過線上分享辦公軟件、分析數(shù)據(jù)軟件等教學(xué)視頻，使得研究生能夠?qū)W習(xí)使用EXCEL，SPSS，Treeview等軟件，同時(shí)，在每一次的培訓(xùn)開始前，對研究生使用軟件的熟練程度進(jìn)行評價(jià)，確保其能夠熟練地使用該類軟件。此外，督促研究生學(xué)會(huì)利用網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫提供的在線分析功能快速準(zhǔn)確地分析數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)。

2.2 定期培訓(xùn)

項(xiàng)目組成員首先經(jīng)過前期知識及技能培訓(xùn)并通過提取數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析等實(shí)踐考核。其次，確定每次開展培訓(xùn)班的主題及培訓(xùn)員，培訓(xùn)班開展的頻率維持在每月至少一次。培訓(xùn)班從“大數(shù)據(jù)時(shí)代如何利用臨床數(shù)據(jù)”的角度出發(fā)，內(nèi)容涵蓋大數(shù)據(jù)時(shí)代臨床研究策略、臨床研究選題、研究方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和論文發(fā)表等方面，主旨是將臨床和科研進(jìn)行更好的結(jié)合，提高臨床工作者的臨床研究水平。同時(shí)，建立組會(huì)制度，每周三進(jìn)行匯報(bào)及答疑。此外，我院較早地成立了臨床研究中心，臨床研究中心會(huì)定期舉辦臨床研究骨干初、中級培訓(xùn)班，鼓勵(lì)研究生進(jìn)行參加，并在組會(huì)上進(jìn)行匯報(bào)。

2.3 研究結(jié)果

2019年9月-2020年9月將以上經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣，并將經(jīng)驗(yàn)成果應(yīng)用于15名臨床研究生,收集干預(yù)組與對照組的臨床研究生論文發(fā)表、專利成果等科研相關(guān)成果取得情況。2020年因疫情影響，無法進(jìn)行線下的培訓(xùn)及組會(huì)安排，期間組建微信群進(jìn)行隨時(shí)溝通，啟用微信公眾號進(jìn)行科研拓展，并通過騰訊會(huì)議進(jìn)行線上培訓(xùn)及組會(huì)交流，并對研究生的課題進(jìn)展疑問進(jìn)行解惑。對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，結(jié)果顯示干預(yù)組相較于對照組，發(fā)表論文數(shù)量差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.694，P=0.035)，發(fā)表專利數(shù)量無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.536，P=0.4464)，如表1所示。

表1 經(jīng)驗(yàn)推廣組與未進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)推廣組之間研究成果的比較

3 討論

大數(shù)據(jù)時(shí)代使得信息的傳遞及共享更加便捷，且在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用是具有可行性的。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)推廣組的研究生相較于未進(jìn)行推廣的研究生，其研究生成果更為豐碩，說明應(yīng)用大數(shù)據(jù)具有可行性，這與Vérène Dougoud-Chauvin[10]等人在TCC數(shù)據(jù)庫中匹配社區(qū)癌癥患者的臨床病例，并對符合條件的癌癥患者進(jìn)行老年咨詢的結(jié)果一致。肖連杰等人[11]通過對學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫—ProQuest Dissertations & Theses(PQDT)博碩士論文文摘庫對國外情報(bào)學(xué)研究生學(xué)位論文進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，健康信息與生物科學(xué)研究、交叉學(xué)科研究以及大數(shù)據(jù)技術(shù)與信息安全研究已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。因此，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用大數(shù)據(jù)具有一定的探索性及研究價(jià)值。

本次研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)對于提高研究生的研究成果具有一定的意義。國內(nèi)研究結(jié)果顯示，研究生通過挖掘海量的數(shù)據(jù)庫，能夠提高其自學(xué)能力及科研效率，即使不用去實(shí)驗(yàn)室，也能寫出高質(zhì)量的文章，且在挖掘及分析數(shù)據(jù)的過程中，其科研邏輯思維也被培養(yǎng)。Christos Vaitsis[12]通過對醫(yī)學(xué)教育的可視化分析結(jié)果顯示，大數(shù)據(jù)為醫(yī)學(xué)教育提供了新的工具及研究方向。李珍艷[13]等人基于大數(shù)據(jù)的博士學(xué)位攻讀年限監(jiān)測預(yù)警分析結(jié)果顯示，博士學(xué)位論文水平隨著學(xué)習(xí)年限的延長呈下降趨勢，且博士生延期完成學(xué)業(yè)的影響因素包括導(dǎo)師指導(dǎo)方式、論文選題工作及科研成果發(fā)表要求等制度因素。因此，提高導(dǎo)師大數(shù)據(jù)科研能力，應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺為研究生提供更多的論文選題，對研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高有一定的促進(jìn)。

研究生的科研能力和創(chuàng)新能力在一定程度上能夠反映高校教育及學(xué)術(shù)的水平，而研究成果是體現(xiàn)科研及創(chuàng)新能力最直接的指標(biāo)。因此，可通過研究生的成果輸出量來評估研究生教育的水平高低。趙靖[14]等人通過對影響研究生教育質(zhì)量的潛在因素進(jìn)行分析，并將潛在因素進(jìn)行有序 logistic 回歸模型分析。結(jié)果顯示，在研究生層面，志向繼續(xù)深造是最顯著的影響因素，其個(gè)人學(xué)術(shù)產(chǎn)出是沒有繼續(xù)深造志向?qū)W生的25.8倍。在導(dǎo)師層面，是否有國家/省部級項(xiàng)目對研究生成果具有相當(dāng)大的影響。因此，在探索應(yīng)用大數(shù)據(jù)的時(shí)候，應(yīng)鼓勵(lì)研究生繼續(xù)深造學(xué)習(xí)及挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)，導(dǎo)師應(yīng)充分學(xué)習(xí)，為學(xué)生樹立榜樣、言傳身教，并爭取更多的縱向項(xiàng)目為學(xué)生的科研提供有力的經(jīng)費(fèi)支持。

大數(shù)據(jù)為我們帶來新方向的同時(shí)，其所帶來的風(fēng)險(xiǎn)性也應(yīng)值得我們關(guān)注，尤其是患者的隱私更應(yīng)是我們醫(yī)療衛(wèi)生工作人員所需保護(hù)的。針對醫(yī)療大數(shù)據(jù)所帶來的隱私及風(fēng)險(xiǎn)性，廖伊婕[15]等人的研究結(jié)果從技術(shù)及管理兩個(gè)方面給出了用戶隱私保護(hù)體系。包括健全保護(hù)隱私及數(shù)據(jù)的法律、法規(guī)，建立保護(hù)隱私防止數(shù)據(jù)泄露的評估機(jī)制，對數(shù)據(jù)的使用進(jìn)行規(guī)范化，加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理人員的自律性。同時(shí)，提高數(shù)據(jù)進(jìn)行徹底銷毀的技術(shù)，加強(qiáng)保護(hù)數(shù)據(jù)及隱私的技術(shù)。從而能夠切實(shí)保護(hù)好患者及受試者等相關(guān)人員的隱私。

本次研究結(jié)果存在一定的不足，臨床研究生所發(fā)表的核心期刊相對較少，可能與研究生要兼顧臨床實(shí)習(xí)有關(guān)，也可能與研究生在校時(shí)期較短，培訓(xùn)時(shí)間有限，研究周期較短，所學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)內(nèi)容不夠深刻且全面有關(guān)。且因受疫情所影響，線上進(jìn)行培訓(xùn)及交流的效果與線下所形成的效果對比仍待后期研究。在今后的研究中，將會(huì)適當(dāng)增加研究時(shí)間，例如選擇碩博連讀的研究生等。同時(shí)，也會(huì)針對2020年度新型冠狀病毒疫情進(jìn)行總結(jié)，為今后的線上培訓(xùn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》提出要發(fā)展每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢潛能，而大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用提高了研究生的社會(huì)適應(yīng)性及學(xué)術(shù)創(chuàng)新性，使研究生的培養(yǎng)呈現(xiàn)多向性。因此，在研究生的培養(yǎng)過程中應(yīng)用醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)，對研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高具有重要意義。