计算机辅助医学 概论

1. 计算机辅助医学概论 刘 雷 上海生物信息技术研究中心

2. 提纲 关于课程 1 背景知识 应用实例 2 4 基本概念 3

3. 提纲 关于课程 1 背景知识 应用实例 2 4 基本概念 3

4. 课程性质与目的 • 掌握计算机技术和知识 • 了解计算机技术在医疗卫生行业中的应用 • 提高学生的综合素质 • 拓宽知识面 • 满足医疗卫生信息化飞速发展对人才的需求

5. 课程基本内容 • 概述 • 医学数据挖掘 • 医学自然语言处理 • 医学知识库 • 循证医学 • 电子化临床路径系统 • 临床决策支持系统 • 个性化医疗 • 生理系统建模与仿真 • 数字人体 • 合理用药系统

6. 课程教学安排 • 每周2学时 • 每周三下午5、6节 • 共34学时 • 讲课30学时+考查4学时

7. 课程教学安排（续）

8. 考查方式 • 出勤 30分 • 课程综述 50分 • 根据课程内容，自选题目，综述 • 期末总结 20分 • 根据课程内容，自选题目，演讲 总评成绩=出勤+综述+期末总结

9. 参考资料 • 生物医学信息学(第3版) • 肖特利弗(Edward H.Shortliffe) • 科学出版社 • 2011-10-27 • 简明医学信息学 • 刘加林、石应康 • 四川大学出版社 • 2008年10月第1版。 • 科技文献 • JAMIA,JMIR,JBI,MDM • 20本SCI杂志 IF:0.2-3.0

10. 课程电子资源 • http://www.scbit.org/dbmi • 相关资料下载 • bminfo@googlegroups.com • 答疑解惑 联系方式：刘 雷 liulei@scbit.org 李作峰 lizuofeng@gmail.com

11. 提纲 关于课程 1 背景知识 应用实例 2 4 基本概念 3

12. 医疗发展战略 • “到2020年建立起比较完善、覆盖城乡居民的基本医疗卫生制度，全民健康水平接近中等发达国家” • “人人享有基本医疗服务” • ——2008年胡锦涛同志所作十七大报告

13. 现状与问题 • 医疗资源紧缺，分配严重不均 乡里看病、城里买药

14. 现状与问题 • 重复检查严重，医疗成本居高不下

15. 现状与问题 • “信息孤岛”现象导致医疗过失频繁 • 英国：每年72,000人死于医疗过失（2009） • 加拿大：每年9,000~24,000人死于医疗过失（2004） • 德国：每年17,000人死于医疗过失（2010） • 比利时：每年7,000人死于医疗过失（2010） • 中国：？ 医疗过失和差错（美国2005年统计数据） 美国每年为医疗过失花费376亿美金，其中170亿美金花在那些可避免的医疗过失上

16. 现状与问题 • 疾病谱发生变化，非传染性疾病的预防过于忽视 疾病谱转变的两个趋势 1. 传染病 慢性非传染性疾病 2. 单因素  多因素 泌尿、生殖系统病 2% 内分泌、营养代谢系统疾病 3% 精神病 1% 消化系统疾病 3% 神经性疾病 1% 损伤、中毒 6% 其他 9% 脑血管病 22% 呼吸系统疾病 14% 心脏病 17% 恶性肿瘤 22% 第三次全国死因调查

17. 现状与问题 • 老龄化社会逐渐到来，医疗负担愈发严重

18. 现状与问题 • 医学知识爆炸 医学知识数量 医生个体医学知识与临床循证知识的巨大鸿沟 医生个体医学知识 2003 2006 2000 2010

19. 现状与问题 • 传统医学以医生的经验为主导 问题 误诊 漏诊 晚诊 不合理用药

20. 时代要求 • 发展数字化医疗，全面整合医疗资源 • 是解决“看病难”“看病贵”问题的有效途径 • 是消除信息孤岛，避免医疗过失的有力措施 • 是适应老龄化社会和疾病谱变化趋势的主要武器 • 是提高我国医疗卫生服务水平的重要手段 • 是全球医疗卫生体系变革的大势所趋 美国 NHIN 加拿大 InfoWay 英国 NPfIT

21. 美国HITECH法案和NHIN • 面向经济与临床的医疗信息技术（HITECH）法案 • 设立国家医疗卫生信息技术协调官办公室（ONC） • 激励医疗机构采用电子病历；支持建立区域性医疗信息机构；推动信息标准化。 • 建设全国卫生信息网络（NHIN） • 2009年出台HITECH法案 • 拨款191亿美元用于开展医疗卫生信息化建设（电子健康档案、医疗信息交换、卫生信息标准及系统认证等）。 ONC Office of the National Coordination for Health Information Technology AHIC HITSP CCHIT NIST NHIN

22. 加拿大InfoWay • 投入5亿加元成立InfoWay公司 • 统一协调、规划总体投资策略；监控各省、地区的EHR项目进展情况，及时推广成功经验；在全国建立统一的信息基础架构；推动信息标准的制定和应用等。 • 投入 • 2001-2009年，加拿大政府累计投入21亿加元建设电子健康档案系统。 • 成果 • 在全国范围内，已经完成或进行中的电子病历项目数量达到276个。 更新和采用新系统：$60M 互操作电子健康档案：$175M 药品系统$185M 影像系统$220M 公共卫生$100M 远程医疗$150M 检验系统$150M 客户端、医务人员、医疗机构$110M InfoWay投资计划 基础架构$125M 电子病历项目分布情况

23. 英国NPfIT • 国家信息技术计划（National Programme of IT） • 政府主导，成立CfH专门机构负责实施 • 规模巨大 • 建设覆盖全国范围的卫生信息网络，部署一系列医疗信息应用服务（电子病历、网上预约、电子处方、医学影像共享及远程医疗咨询） • 投资巨大 • 预算：10年内投入60亿英镑 • 实际：预计达124 - 200亿英镑

24. 我国新医改 • 信息化是新医改四梁八柱的突破口

25. 医学发展要求 数字医疗是系统医学形成的先导，也是系统医学的特征，从某种意义上说，是系统医学本身 远程医疗中心 检查检验 治疗技术 全面医疗协作 量化精确诊疗 经验医学 技术医学 患　者 会诊中心 社区医院 系统医学

26. 全民健康保障体系 国家需求 • 发展数字化医疗是医改的战略关键技术支撑 • 重点开发“数字医疗技术”“远程诊疗和技术服务系统” • —《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006-2020） • “要建立实用共享的医药卫生信息系统，大力推进医药卫生信息化建设，以推进公共卫生、医疗、医保、药品、财务监管信息化建设为着力点，整合资源，加强信息标准化和公共服务信息平台建设，逐步实现统一高效、互联互通。” • — 2009年《关于深化医药卫生体制改革的意见》

27. 国家需求 • 发展数字化医疗产业具有重大国家战略意义 • 以HIT为主的数字化医疗产业正处于成长期的初始阶段，发展前景广阔，将成为生物医药领域新的产业增长点 • 由于大型数字医疗系统涉及国计民生，必须发展民族产业，避免依赖进口，保障战略安全

28. 国际产业发展 HIMSS (Healthcare Information and Management Systems Society) 一个美国的行业协会每年的大会都吸引全球数以万计的与会者和近千家厂商参展。 如今HIMSS在欧洲，亚太，中东都成立了区域机构，一个全球性的医疗信息产业正在蓬勃发展。

29. 国际市场规模 Government / Regulatory Health Care • Focus on IT as a workflow enabler* • EMR focus vs. upgrading clinical systems * • Pay-for-performance incentivizes IT usage • Standards based medicine /outcomes • Leapfrog/IOM study started it all in 1999 • Increased Discussion across Capital Hill • NHIN – Endorsing Interoperability • CCHIT – establishing credibility Technology • HL7 / HIPAA / DICOM and other standards are creating a foundation for interoperability • Security cost/function improvements help overcome key barriers • Storage/processing cost reductions broaden HIT accessibility • Remote hosting and wireless IT enhance scale economies and enable necessary ubiquity $2 Trillion Industry Increased HIT Demand ____________________ *来源 2006 HIMSS Leadership Survey.

30. HIMSS EMR Adoption Model 美国：医院数字化评估模型 通过定期评价美国各医疗机构数字化水平，引导并推动PACS、EMR、CDSS、CPOE等产品的应用，促进数字化医疗产业的健康有序发展 2009年出现第一批达到Stage7的医院 （共15家） KaiserPermanente 的12家医院 + NorthShore University HealthSystem 的3家医院

31. Certification Commission for Healthcare IT (CCHIT) 美国：医疗IT产品认证机构 • 一个以推进医疗IT技术和产品应用为目的的非营利性认证机构 • 减少医疗信息技术的投资风险 • 促进医疗IT技术和产品的标准化 • 激励医疗信息技术的应用 • 确保个人隐私信息受到保护 • 2006年开始对门诊电子病历认证；第一年通过了87个产品 • 2007年开始对住院电子病历认证 • 2008年底Epic的电子病历成为了第一个也是目前唯一一个通过EnterpriseEHR认证的产品 • 每年对认证标准进行更新

32. 国内市场规模 据IDC的分析与预测，预计到2011年，我国医疗整体IT市场投资规模有望达到130多亿元/年，年复合增长率有望达到17% • 挑战和机遇 • 各大跨国企业纷纷在数字化医疗相关产品上投入大量人力物力展开研发，已经瞄准我国市场 • 我国在该领域中与国外的技术研究和开发水平相差不大，具备了实现跨越式发展的能力和时机

33. 部分产品发展现状 • 中国部分数字化医疗产品应用现状 • 在三级医院中，2008年医院信息化投入平均值大约232.90万元，同比增长15%。 • 三级医院中各类数字化医疗产品的建设规模不断扩大，市场前景广阔

34. 数字化医疗 数字化医疗的特点 1、一体化医疗 以终生健康管理为目标，一个全局的、演化的、系统的过程 康复 预防 预后 预测 诊治

35. 数字化医疗特点 2、协同化医疗 卫生管理部门 其它政府部门 器械耗材厂商 商业保险公司 病房 社保机构 药房 门诊 远程医疗 患　者 医技检查 会诊 社区保健

36. 数字化医疗特点 3、数字化医疗 从经验和实践医疗到知识医疗 CDSS MVR CP 医学虚拟现实 基于虚拟现实仿真手术等过程 临床决策支持 需要的时候获得最佳知识 临床路径 对诊疗流程建模并实施过程控制 EBM DPR CAT CAD 疾病模式识别 从海量数据中挖掘疾病模式以辅助诊疗 循证医学 方便快捷获得相关“证据” 计算机辅助诊断 基于三维建模和图像分析进行病灶自动识别 计算机辅助治疗 计算机辅助手术、介入治疗、治疗计划等 信息融合、生物医学智能计算与信息处理

37. 数字化医疗特点 4、个性化医疗 实现基础研究成果向临床的快速转化，实现个性化医疗 生物 标志物 个性化医疗 基因型 个人健康档案 疾病分子分型 病史 分子靶向药物

38. 技术现状 系统孤立分散 大多数系统和设备只能在局部范围内发挥作用，信息无法集成和融合，彼此无法沟通 标准化程度低 大量技术和接口均未实现标准兼容，开放性和可扩展性差，很难适应技术发展的需要 信息利用率低 很多系统和设备只能简单进行信息的采集和管理，未能真正整合医学知识进行信息的充分利用 应用水平低下 虽有部分系统已在临床推广使用，但辅助临床诊疗等优势未充分体现，很难获得广泛认可

39. 核心问题 医疗信息的全面整合和有效利用 全面整合 有效利用 医疗信息全面整合与有效利用是相辅相成的两个过程， 只有充分的整合才可能实现有效利用；反过来只有以 有效利用为目标，全面整合才有其实际意义。

40. 面向医疗信息整合的技术系统 数字诊疗技术 临床决策支持系统 疾病预防、预测和预后决策支持 层 次 或 深 度 知识整合 面向个人的数字医疗技术和系统 流程整合 临床信息 系统 电子健康档案系统 EHRS 电子病历系统 EMRS 信息整合 范 围 区域医疗 个人家庭 设备 系统 科室 机构

41. 上海生物信息技术研究中心医学信息学组 • 课题组长：刘雷 研究员，博士生导师 • 正式员工6人 • 承担多项国家级课题 • 建立基于临床医疗信息共享平台的临床决策支持系 • 建立基于生物标志物和基因多态性的个性化医疗支系统 • 重大疾病的分子分型信息的软件开发 • 病毒性肝炎相关肝癌样本库及其相关共享数据库的建设及维护

42. 谢谢！ 刘 雷 上海生物信息技术研究中心 2011.2.23