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(yán)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(dǎo)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(jìn)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(jìn)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(dāng)與醫(yī)院的戰(zhàn)略規(guī)劃、業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)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(zhǔn)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(kuò)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(xì)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(qiáng)醫(yī)療數(shù)據(jù)的深度挖掘與應(yīng)用分析，提升醫(yī)學(xué)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(zhǔn)確、可靠、及時的數(shù)據(jù)支撐。因此，強(qiáng)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(biāo)?！眳前钊A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?？漆t(yī)院”轉(zhuǎn)型為“婦女兒童綜合型健康服務(wù)機(jī)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(tuán)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。”

圖1：華西二院從發(fā)展戰(zhàn)略到業(yè)務(wù)目標(biāo)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(jìn)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(biāo)，再梳理業(yè)務(wù)流程，最后實施IT建設(shè)?！比A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(biāo)、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(biāo)。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(biāo)達(dá)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(biāo)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(biāo)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)等要求各不相同，導(dǎo)致醫(yī)院科研數(shù)據(jù)系統(tǒng)重復(fù)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(fù)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(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)缺失值和異常值清洗、數(shù)據(jù)歸一、標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(jī)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(xué)習(xí)、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(fù)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(hù)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(xué)習(xí)模型、醫(yī)學(xué)知識庫、文本標(biāo)注系統(tǒng)、圖像標(biāo)注系統(tǒng)等AI服務(wù)，以及疾病預(yù)測預(yù)警模型、輔助診斷模型等適合具體醫(yī)學(xué)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(xué)習(xí)大量相關(guān)病例，構(gòu)建胎兒先天性心臟病預(yù)測評估模型和預(yù)警系統(tǒng)等AI應(yīng)用，助力學(xué)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(rèn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(qiáng)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(hù)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(zhǔn)“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(fù)責(zé)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(jìn)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(tuán)內(nèi)部所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)、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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)大數(shù)據(jù)覆蓋范圍，統(tǒng)一集團(tuán)內(nèi)不同院區(qū)、甚至是外部醫(yī)療機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yù)測預(yù)警、風(fēng)險評估等AI模型，輔助醫(yī)生進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(yù)警和預(yù)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(jìn)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(xué)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(fù)進(jìn)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(xué)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(zhǔn)診療、高效預(yù)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。”吳邦華指出，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(kuò)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(tuán)隊，全力支撐臨床數(shù)據(jù)應(yīng)用價值釋放。