專訪華西二院吳邦華：隱私計算+AI全棧技術(shù)，構(gòu)筑智慧醫(yī)院建設(shè)的堅實數(shù)據(jù)底座

從IT時代步入DT時代，醫(yī)療大數(shù)據(jù)成為智慧醫(yī)院建設(shè)的重要驅(qū)動力。經(jīng)過多年信息化系統(tǒng)建設(shè)，很多醫(yī)院已經(jīng)積累了大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)資源，但由于各業(yè)務(wù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)孤島化嚴重、系統(tǒng)架構(gòu)落后、數(shù)據(jù)缺乏深度治理等問題存在，導致現(xiàn)有數(shù)據(jù)深度及質(zhì)量難以支撐醫(yī)院臨床科研和運營管理決策。

如何構(gòu)建全院統(tǒng)一的數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺，在保證原始數(shù)據(jù)安全的前提下深挖數(shù)據(jù)應(yīng)用價值，賦能臨床診療及科研進階，已成為推動醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。

近日，愛分析對華西二院信息管理部主任吳邦華進行了專訪。吳邦華指出，醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺建設(shè)的本質(zhì)是業(yè)務(wù)需求驅(qū)動，其落地實施應(yīng)當與醫(yī)院的戰(zhàn)略規(guī)劃、業(yè)務(wù)發(fā)展目標及業(yè)務(wù)流程緊密相連。隱私計算+AI全棧技術(shù)能力是解鎖醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)價值的最優(yōu)解法，目前華西二院已經(jīng)在高質(zhì)量數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀、臨床科研成果及質(zhì)量提升、臨床診療精準高效等方面取得了突出成效。展望未來，伴隨數(shù)據(jù)質(zhì)量提升及覆蓋范圍擴大，具有隱私安全技術(shù)的數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺將加速華西二院臨床科研成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化，不斷提高臨床診療水平和治療效果。

01、業(yè)務(wù)價值驅(qū)動醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺建設(shè)

醫(yī)療大數(shù)據(jù)作為大數(shù)據(jù)的細分領(lǐng)域，伴隨著國家醫(yī)療相關(guān)政策推動、新興技術(shù)應(yīng)用支撐，已經(jīng)從基本的數(shù)據(jù)概念升級為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，并不斷釋放數(shù)據(jù)應(yīng)用價值。政策層面，《“十四五”全民健康信息化規(guī)范》等政策文件相繼出臺，鼓勵醫(yī)院加強醫(yī)療數(shù)據(jù)的深度挖掘與應(yīng)用分析，提升醫(yī)學科研及應(yīng)用效能，推動智慧醫(yī)院發(fā)展。同時，公立醫(yī)院績效考核、三級醫(yī)院等級評審、醫(yī)保支付改革等相關(guān)要求，都需要準確、可靠、及時的數(shù)據(jù)支撐。因此，強有力的數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺是提升醫(yī)院“數(shù)據(jù)力”的關(guān)鍵抓手。

“醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺的建設(shè)，不單是信息系統(tǒng)的建設(shè)，在實際落地中一定要考慮醫(yī)院的整體戰(zhàn)略規(guī)劃和業(yè)務(wù)發(fā)展目標。”吳邦華介紹，“十四五”期間，華西二院的發(fā)展戰(zhàn)略可歸納為兩個轉(zhuǎn)型：即從“基本醫(yī)療服務(wù)”轉(zhuǎn)型為“主動健康服務(wù)”，從“婦幼專科醫(yī)院”轉(zhuǎn)型為“婦女兒童綜合型健康服務(wù)機構(gòu)”。為了保證“兩個轉(zhuǎn)型”順利實現(xiàn)，華西二院將業(yè)務(wù)協(xié)同平臺和數(shù)據(jù)平臺作為重要的數(shù)字化建設(shè)方向?！?023年醫(yī)院的核心工作是推動數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺及專病庫建設(shè)，實現(xiàn)醫(yī)療集團的一體化經(jīng)營和同質(zhì)化發(fā)展，并全力支持醫(yī)院從基礎(chǔ)科研轉(zhuǎn)向臨床科研?！?/p>

圖1：華西二院從發(fā)展戰(zhàn)略到業(yè)務(wù)目標實現(xiàn)路徑

從本質(zhì)上看，醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺建設(shè)是業(yè)務(wù)需求驅(qū)動，其核心是業(yè)務(wù)邏輯，而非簡單IT建設(shè)。目的在于通過對業(yè)務(wù)流程的再造、知識的再重構(gòu)、數(shù)據(jù)的再融合治理，進一步賦能醫(yī)院業(yè)務(wù)價值提升。

那么，數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺如何能夠更好地支撐醫(yī)院業(yè)務(wù)發(fā)展？

“先明確業(yè)務(wù)目標，再梳理業(yè)務(wù)流程，最后實施IT建設(shè)。”華西二院將這一應(yīng)用思路貫穿于數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺的整個建設(shè)過程。推動數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺建設(shè)，需要信息科室與臨床科室之間高效協(xié)同，把醫(yī)院業(yè)務(wù)目標、業(yè)務(wù)流程與數(shù)據(jù)治理“捆綁”在一起，避免出現(xiàn)IT與業(yè)務(wù)兩張皮的現(xiàn)象。

第一步，明確業(yè)務(wù)目標。醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺始終只是個管理手段和管理工具，其實質(zhì)是要滿足業(yè)務(wù)部門需求、助力業(yè)務(wù)部門目標達成，因而需要保證數(shù)據(jù)建設(shè)全過程都為業(yè)務(wù)目標而服務(wù)?！皟蓚€轉(zhuǎn)型”戰(zhàn)略規(guī)劃下，華西二院總體業(yè)務(wù)發(fā)展目標是要實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部的同質(zhì)化管理和一體化經(jīng)營，這也就需要借助數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺實現(xiàn)床位、檢驗檢查、財務(wù)等全院資源的共享和統(tǒng)一管理。

第二步，梳理業(yè)務(wù)流程。醫(yī)院業(yè)務(wù)流程的每個節(jié)點都承載了大量數(shù)據(jù)資源，好的業(yè)務(wù)流程能夠產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)分析則可以反過來進行流程改造，實現(xiàn)流程效率優(yōu)化。醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺的建設(shè)，需要站在醫(yī)院全局視角出發(fā)，梳理清楚整個醫(yī)院的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)則，比如患者就醫(yī)服務(wù)的全流程管理、各個信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)交互規(guī)則、技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計規(guī)則等，找到業(yè)務(wù)流程中的斷點或不合理地方，都要做相應(yīng)的治理改造。

第三步，實施IT建設(shè)。醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺項目建設(shè)，涉及數(shù)據(jù)從匯集、治理到最終應(yīng)用的全過程，且在保證原始數(shù)據(jù)安全的前提下對醫(yī)療數(shù)據(jù)價值安全流通和共享提出很高的要求，因此需要“隱私計算+AI”的全棧技術(shù)矩陣來支撐平臺建設(shè)。

圖2：華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺建設(shè)思路

02、從數(shù)據(jù)匯集到智能應(yīng)用，“隱私計算+AI” 雙輪驅(qū)動醫(yī)療數(shù)據(jù)價值釋放

華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺項目建設(shè)面臨兩大挑戰(zhàn)：一方面，過去醫(yī)院根據(jù)特定的科研項目，建設(shè)了一批獨立、封閉的專病數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，由于各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標準等要求各不相同，導致醫(yī)院科研數(shù)據(jù)系統(tǒng)重復建設(shè)、利用率低，且數(shù)據(jù)存在缺失、異常等問題，如何實現(xiàn)高質(zhì)量數(shù)據(jù)治理、形成全院通用的數(shù)據(jù)資產(chǎn)是重要挑戰(zhàn)之一。

另一方面，傳統(tǒng)多中心的醫(yī)療數(shù)據(jù)合作，往往受限于項目價值論證、合同簽署、數(shù)據(jù)脫敏等繁瑣流程，因而需要解決院外數(shù)據(jù)合規(guī)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。如何解決上述業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)，實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)資源“用起來”、“用得好”？吳邦華介紹了醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺及專病庫建設(shè)的思路流程：基于醫(yī)院業(yè)務(wù)特點與需求，利用隱私計算、AI等技術(shù)，整合院內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)治理將海量、多源異構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化、高質(zhì)量的可用數(shù)據(jù)集，在數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺上形成全院一體化的、高復用的醫(yī)療數(shù)據(jù)資源，在充分保障原始數(shù)據(jù)安全前提下支撐上層臨床科研、臨床診療等多場景應(yīng)用；在科研數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)上，通過專病知識圖譜、NLP后結(jié)構(gòu)化、專病數(shù)據(jù)域模型等核心技術(shù)，進一步構(gòu)建出適合醫(yī)院特定專科的專病數(shù)據(jù)庫。

圖3：華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺與智能應(yīng)用

數(shù)據(jù)匯集。根據(jù)醫(yī)院不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫類型，數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺支持多種數(shù)據(jù)采集方式，比如ETL工具、OGG/CDC實時同步技術(shù)等，能夠完成多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的定制化采集和整合。

數(shù)據(jù)治理。針對醫(yī)療數(shù)據(jù)的多源多模態(tài)特征，華西二院利用自然語言處理、影像識別等技術(shù)，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)缺失值和異常值清洗、數(shù)據(jù)歸一、標準化處理，建立通用數(shù)據(jù)模型CDM，將不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)能夠用同一種方式組織、表達出來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源間的有效融合，為后續(xù)專病數(shù)據(jù)庫建設(shè)做鋪墊。

隱私計算。“數(shù)據(jù)安全是醫(yī)療數(shù)據(jù)跨機構(gòu)流通的前提保障?！眳前钊A表示，針對未來多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)合作場景，數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺內(nèi)置同態(tài)加密、聯(lián)邦學習、安全沙箱等多種隱私計算技術(shù)，可根據(jù)不同安全信任假設(shè)和計算復雜度場景選擇最為合適的隱私計算方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隱私保護和安全流通。

AI模型應(yīng)用。華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺可結(jié)合項目需求部署相應(yīng)的AI服務(wù)及模型應(yīng)用，包括深度學習模型、醫(yī)學知識庫、文本標注系統(tǒng)、圖像標注系統(tǒng)等AI服務(wù)，以及疾病預測預警模型、輔助診斷模型等適合具體醫(yī)學場景的AI模型。例如，在先心病專病庫建設(shè)中，華西二院通過學習大量相關(guān)病例，構(gòu)建胎兒先天性心臟病預測評估模型和預警系統(tǒng)等AI應(yīng)用，助力學科診療水平提升。

總結(jié)醫(yī)院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺及專病庫建設(shè)的實踐經(jīng)驗，吳邦華認為，“從數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)價值釋放，僅靠隱私計算技術(shù)遠遠不夠，隱私計算+AI的全棧技術(shù)能力才是解鎖醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)價值的最佳工具組合。AI具有強大的數(shù)據(jù)處理功能，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值深度挖掘與釋放的核心技術(shù)，而隱私計算的加持則可以有效保護流通共享過程中的數(shù)據(jù)安全。

”為此，華西二院在最開始系統(tǒng)選型階段就瞄準“全棧技術(shù)能力”，最終選擇國內(nèi)隱私計算企業(yè)翼方健數(shù)來負責搭建數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺及先心病專病庫?！耙劳杏谌珬＜夹g(shù)，醫(yī)院能夠一站式完成醫(yī)療數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)治理、隱私計算、工具模型建設(shè)到智能應(yīng)用的閉環(huán)支撐體系，促進醫(yī)療數(shù)據(jù)充分發(fā)揮臨床、科研及運營管理價值?！?/p>

03、打造基于隱私計算的專病庫，賦能臨床科研、臨床診療效能顯著提升

吳邦華指出：“通過構(gòu)建全院一體化、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)底座，不僅能夠沉淀醫(yī)院高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，而且可以支撐臨床科研、臨床診療、醫(yī)院績效管理和等級評審等諸多應(yīng)用場景?！?/p>

首先，沉淀醫(yī)院高質(zhì)量數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺匯聚了集團內(nèi)部所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過利用機器學習、自然語言處理等AI技術(shù)，將海量、多源、多模態(tài)的醫(yī)療數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍苯佑糜诙鄻I(yè)務(wù)場景使用的標準化數(shù)據(jù)資源，為醫(yī)院實現(xiàn)廣泛場景應(yīng)用奠定了堅實的數(shù)據(jù)底座。

據(jù)吳邦華介紹，數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺目前已經(jīng)接入大量的病歷文書、藥品醫(yī)囑、非藥品醫(yī)囑、檢驗報告、檢驗結(jié)果等數(shù)據(jù)資源，下一步將繼續(xù)擴大數(shù)據(jù)覆蓋范圍，統(tǒng)一集團內(nèi)不同院區(qū)、甚至是外部醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)聯(lián)體的數(shù)據(jù)資源，形成更為豐富的數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀。

圖4：華西二院數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺接入數(shù)據(jù)類型

其次，實現(xiàn)醫(yī)院科研成果質(zhì)的飛躍。

基于數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺，華西二院進一步搭建了臨床科研數(shù)據(jù)中心和先心病專病庫，積累了豐富的小兒先天性心臟病數(shù)據(jù)資源，為科室進行臨床科研思路的探尋和未來多中心研究提供了高效的工具支撐。

圖5：專病科研協(xié)作平臺架構(gòu)

最后，提升臨床診療水平。

通過將歷史電子醫(yī)療數(shù)據(jù)和實時醫(yī)療數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一整合、治理，華西二院構(gòu)建出針對特定病種的高質(zhì)量專病數(shù)據(jù)庫，并利用疾病預測預警、風險評估等AI模型，輔助醫(yī)生進行臨床決策診斷，從而提高醫(yī)院臨床治療效果與臨床質(zhì)量。

比如在先心病專病庫搭建完成后，華西二院將利用專病庫標準化和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，構(gòu)建孕前—產(chǎn)前—生后全過程的先心病防治各階段預警和預測模型，提高早期識別率和減少并發(fā)癥。同時，通過建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的先心病三級防治一體化平臺，對診療過程環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，助力早發(fā)現(xiàn)早治療，始于本院輻射周邊，提升學科整體診療水平。

吳邦華介紹到，先心病專病庫建立后，將改變過去根據(jù)科研課題重復進行數(shù)據(jù)治理的局面，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺的專病庫系統(tǒng)，順利跑通醫(yī)院專病庫高效支持臨床科研的流程模式。后續(xù)醫(yī)院還將啟動婦科腫瘤、盆底等專病庫的搭建工作，逐步推動多學科領(lǐng)域臨床科研、臨床診療效能全面提升。

04、展望：打造“臨床-科研-臨床”的閉環(huán)生態(tài)

“臨床科研是驅(qū)動精準診療、高效預防的動力源泉，建設(shè)更為完善的數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺可加速科研成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化?！眳前钊A指出，相較于基礎(chǔ)科研，華西二院在臨床科研方面還較為薄弱。未來，醫(yī)院將基于數(shù)據(jù)開放服務(wù)平臺，在提升醫(yī)院整體數(shù)據(jù)質(zhì)量、擴大醫(yī)療數(shù)據(jù)覆蓋范圍的基礎(chǔ)上，持續(xù)深入探索數(shù)據(jù)在臨床科研上的智能應(yīng)用，不斷提高臨床診療水平和治療效果。同時，醫(yī)院也將組建專業(yè)的臨床數(shù)據(jù)挖掘分析團隊，全力支撐臨床數(shù)據(jù)應(yīng)用價值釋放。