如何通过大数据实现冠心病的风险预测

2016-12-09 09:05 来源:丁香园 作者:
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冠心病(CHD)是世界范围内致病率和致死率极高的一种心血管疾病,是全球公认的人类健康主要杀手之一。风险评估是 CHD 预防的第一步,也是健康管理的核心技术环节。丁香园特邀安贞医院张铭教授谈谈在大数据时代如何实现 CHD 的风险预测。

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1. 冠心病是我国的高发病,其发病年龄已逐渐呈年轻化趋势且危害极大。冠心病虽然可怕,但其发病过程缓慢,存在一定的潜伏期,使得此病的预防成为可能。您如何看待冠心病的预警风险评估在冠心病预防中的重要性?

答:疾病风险评估是 CHD 预防的第一步,是健康管理的核心技术环节,它旨在采用科学的方法,识别那些由健康状态向疾病状态流动的人群,并对其不良生活习惯和行为方式进行科学的指导和干预,改变了过去一味关注现存疾病的观念而转向减少未来的发病风险。

(1)可以帮助个体正确认识 CHD 危险因素,增进健康教育的效果。CHD 危险因素在个体身上表现为危险因素聚集和相互影响一。通过评估可以帮助个体正确认识自身的危险因素及其危害,使其以此风险为动力激发采取健康生活方式的愿望。所以,疾病风险评估是激励 CHD 患者改变不良生活方式的有效工具,将为个体提供一个良好的健康教育平台。

(2)可以对人群进行分类并筛选 CHD 高危人群。CHD 疾病风险分类的标准主要有两个:疾病风险的高低和医疗费用的高低,而疾病风险与医疗费用有着密切的关系,高风险人群也有着较高医疗卫生花费。

(3)评价 CHD 干预措施的效果。通过对个体健康相关信息的收集,追踪比较重点评价指标的变化,可对健康干预效果进行实时评价。CHD 干预效果评价的内容包括:CHD 危险因素的控制、患病危险性的变化、成本效果和评价对象满意度等。

2. 就影像诊断而言,既往的临床实践中主要借助哪些技术、参考哪些指标进行风险评估?这些既往的影像学检查方式对冠心病的风险预测存在哪些缺陷?

答:在临床实践中,影像学检查对风险评估和明确疾病诊断意义重大。不同科室部门孤立的分开的,没有整合到一起。如超声心动图和冠状动脉 CT 和 MRI 都是作为独立的科室分开的。就心血管领域而言,冠脉 CTA 和冠脉造影可以明确冠脉是否存在钙化、狭窄等病变,心脏磁共振在缺血性心肌病、肥厚型心肌病等疾病诊断中也起着重要的作用。

但是,在目前的心血管诊疗实践中,仍相对缺乏高精度的影像学设备。由于层厚的缘故,对细小病灶的诊断不尽如人意,容易造成漏诊,传统 2D 浏览模式和孱弱的三维处理能力也制约了医生对疾病的判断,不能对斑块的稳定与否做出一个精确评价。尽管医院采购的影像设备越来越多,不得不学习不同品牌的操作系统. 每台设备的单机工作站就像一个个信息孤岛;分院和主院之间数据无法互相传输,远程会诊无法实现;在病房、急诊室和门诊,无法随时查阅三维影像信息,影响工作效率。

3. 近年来,随着互联网与传统医疗的融合,医疗界开始在研究大数据的基础上不断探索发现新的生物学规律。您是如何理解大数据?

答:它是信息化时代的自然产物。比如我们在超市办会员卡,我们登记了性别、年龄、职业等许多基线信息;每次刷卡都会记录我们的消费日期时间,购买的物品等信息。假设我们每周消费两次,一年就是 100 次,如果每天有 1000 人参与了这家超市的消费,那一年就可以产生 10 万次数据。不要小看这些数据,正确统计分析能带给超市以巨大的盈利。比如我们可以分析哪个时段什么样的人最容易购买牙膏,那相关的牙膏广告就可以在这一时段进行。这是商业运转中一个简单的科学故事。

心血管领域同样如此,现在大部分医院都已经信息化,一个患者入院后将产生海量的数据信息,特别是 ICU 里面的数据,我们可以记录每小时生命体征和心血管疾病和诊疗的相关信息等,日积月累形成海量数据,通过这些数据寻找相关疾病的预防和诊疗的相关的规律,具有很重要的价值。

4. 从中国目前的发展趋势来看,大数据将会给冠心病风险预测带来哪些变革?

答:根据《中国心血管报告 2015》统计结果,心血管疾病死亡高居我国城乡居民死亡原因首位。我国的医疗技术水平虽已得到长足的发展,但与国民日益增长的医疗服务需求相比仍存在差距。目前我国的心血管病诊疗实践中面临着三大:(1)临床数据分散,信息处于孤岛状态;(2)精准诊断亟需加强;(3)院后管理欠缺,患者再入院风险高。若想改变这种局面,就必须改变目前被动式、碎片化和断裂的医疗服务链。

医疗大数据的价值,不仅能帮助治疗,也可以用来建立疾病、症状、检验检查结果、用药等资讯之间的关联性,建构成医疗知识图谱,可用于疾病探查、辅助诊断、辅助用药等。如果按照传统常规模式,可能要花上研究人员走访数万病例,跟踪超过十年,排除可能例外的原因,才能够得出可靠的结论,如今有了大数据分析技术,要建立不同疾病之间的关联,将会变得更加容易,也彻底改变医疗研究的方式。

大数据分析技术,设法从不同资源获取大量数据,包括电子医疗记录、全基因组序列、保险和医药记录、可穿戴式感测器和社会环境数据,生活方式等个体化差异等,通过这些数据的分析,医生和研究人员可以更好地预测个人罹患特定疾病的机率,以此制定出早期检查和预防的方案,将为临床医生提供实时治疗决策时所需的资讯,协助医疗产业帮助存储管理各种医疗数据,并从中提取创新价值及相关的医疗技术。

5. 当前,如何通过对影像的有效利用为临床提供诊疗决策支持,从而快速实现患者病灶定位显得极为迫切。飞利浦星云 3D 影像数据中心作为全方位临床影像诊断平台应运而生,您是如何理解「星云」成像系统?

答: 一方面,在临床实践中,患者可能同时存在心血管系统、呼吸系统等多系统的疾病,为了全面评估患者的病情,临床医生可能会要求患者进行多个部位的超声、CT 或磁共振等影像学检查。临床医生更希望能够将多个影像进行整合,全面分析各器官之间的联系,对疾病做出准确的综合判断,制定最佳的治疗方案。

但作为心内科医生,可能更加关注的是心脏和血管的问题,而常规 CT 和磁共振等影像学检查等除了覆盖心血管系统,其他器官脏器也都呈现在图像中,这样对心血管系统影像就存在一定程度的干扰,不能实现病灶的精准定位和诊断,并且可能出现误诊、漏诊。为了解决上述弊端,提高疾病诊断率以及更好的为医生和患者服务,3D 交互影像应运而生。

3D 交互影像技术实现实时 3D 高级后处理,帮助影像医生更好地观察病灶和空间毗邻组织,对微小病灶的诊断价值意义重大。另外,3D 交互影像支持多个终端同时在线进行各种复杂后处理分析,也可以根据临床需要快速实现三维影像重建,真正实现精准影像和精准诊断相结合。

另一方面,临床实践中,由于病情的多样性,医生可能会要求患者进行多个部位的超声、CT 或磁共振等影像学检查并需要整合,否则难以从全方位获悉疾病受累器官的情况对疾病做出准确的综合判断和难以,制定最佳的治疗方案。单机工作站凸显上述弊端,飞利浦的星云工作站也许就是一种精妙的方案,它可以连接不同影像设备的图像处理系统,能够在统一的操作界面,轻松浏览来自 CT、MR、US、PETCT、PET-MR、ECT 图像,并通对图像进行实时的 3D 交互分析,进而快速掌握患者的诊断、制定精准的治疗方案,为未来影像诊断的发展趋势之一。

6. 医疗影像数据纷繁复杂,「星云」是如何为冠心病诊疗提供精准的观测指标?

在临床实践中,影像学检查对辅助和明确疾病诊断意义重大,就心血管领域而言,冠脉 CTA 和冠脉造影可以明确冠脉是否存在钙化、狭窄等病变,心脏磁共振在缺血性心肌病、肥厚型心肌病等疾病诊断中也起着重要的作用。

但是,在目前的心血管诊疗实践中,仍相对缺乏高精度的影像学设备,对细小病灶的诊断不尽如人意,容易造成漏诊,传统 2D 浏览模式和孱弱的三维处理能力也制约了医生对疾病的判断。常规 CT 和磁共振等影像学检查等除了覆盖心血管系统,其他器官脏器也都呈现在图像中,这样对心血管系统影像就存在一定程度的干扰,不能实现病灶的精准定位和诊断,并且可能出现误诊、漏诊。

为了解决上述弊端,提高疾病诊断率以及更好的为医生和患者服务,3D 交互影像应运而生。3D 交互影像可以实现实时 3D 高级后处理,帮助影像医生更好地观察病灶和空间毗邻组织,对微小病灶的诊断价值意义重大。另外,3D 交互影像支持多个终端同时在线进行各种复杂后处理分析,也可以根据临床需要快速实现三维影像重建,真正实现了精准影像和精准诊断相结合。

作为整合的全方位临床影像诊断平台星云集成了 CT、MR、US 等多设备的影像数据,将患者的临床诊断、清晰的影像诊断结果、精度分析和工作流程效率工具高效整合到一起,医生可以随时随地访问。以心血管领域为例,星云心血管临床解决方案可用于心力衰竭、器质性心脏病、冠状动脉狭窄、主动脉动脉瘤和外周动脉疾病等心血管疾病的详细分析。

例如,对于有 TAVI 手术指征的患者,术前可通过 CT TAVI 软件来辅助确定主动脉根部、升主动脉和左室流出道的尺寸和形状,指导 TAVI 手术计划;通过 CT 全面心脏分析软件进行冠状动脉狭窄分析和心功能分析;通过 CT 动态心肌灌注软件进行灌注分析;通过 CT 钙化积分软件评估冠状动脉的钙含量;以与 CT 的应用结合为例,星云工作站在以下几类心血管精准分析和治疗方案的临床实践中,体现了强大功能:(1)心功能分析;(2)心肌灌注;(3)电生理计划;(4)TAVI 经导管主动脉瓣置换术术前评估。

7. 随着移动互联网的普及,使得随时随地无障碍传输与分享影像结果成为可能,从而促进院内影像和心内科联动,提高整体诊疗效率。飞利浦大数据平台的数据集成和共享,为风险预测和病人管理提供哪些便利?

答:如何有效利用临床数据,一直是心血管疾病预防、治疗的难题。在临床诊疗过程中,数据的采集和管理严重依赖手工,且数据格式不统一,而各心血管医疗机构又普遍缺乏先进的信息管理及信息挖掘系统,造成了只有 " 临床数据" 而缺乏 " 适合进行科研的高质量数据" 的尴尬局面,大样本库并没有对临床科研和质量管理形成强有力的数据支撑。

星云 3D 影像中心可以将极具临床深度的影像后处理应用得出的诊断结果和诊断意见与临床科室和手术室、区域分院实时共享,真正实现精准影像指导临床诊疗,从而切实提高医院诊疗效率、临床手术成功率和患者治愈率。

飞利浦大数据平台将海量消费者数据、影像资料、病人监护等数据融为一体,形成强有力的数据基础,利用科技创新将软、硬件整合,充分发挥这两方面的优势,实现了各个环节的互通互联、医院各科室之间的互通互联、医院与医院之间的互通互联、以及医院与家庭的互通互联,一方面帮助医务人员为患者提供便捷有效的解决方案,同时也将患者实施慢性病自我管理的积极性调动起来,从而极大地改善和巩固心血管疾病的治疗效果,提升医院的医疗效率,节省医疗资源并大大降低医疗成本。

飞利浦大数据平台研发了心血管慢病管理解决方案。该系统通过服药提醒、生活方式、康复计划、主要体征追踪与评估等重要内容的沟通互联,供医务人员和患者使用不同的客户端,使其相互之间能够进行实时沟通,从而使医生更高效地管理患者,并使患者能在任何时间、任何地点获得健康服务,帮助医院延伸对出院患者的关护,改善患者的康复效果,提高心血管疾病的整体医疗水平和效率。飞利浦利用互联网提出了「整个健康关护周期」的概念,并建立了全方位生态系统——ICHM 飞利浦健康和疾病管理系统 。ICHM 通过整合硬件与软件,打通院前、院中、院后各个环节,实现了各环节数据的互联。 

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编辑: 贾小玉

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