瑞金医院：作答AI时代医疗信息化建设面临的六个问题
专题速览
2018年
第五期
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专题预告及简介：专题预告：医疗IT的新与旧
*本文根据上海交通大学医学院附属瑞金医院副院长胡伟国演讲整理撰写，文章将以第一人称视角还原其观点。
上海交通大学医学院附属瑞金医院副院长
胡伟国
我是外科医生，谈这个主题可能有点班门弄斧。从AlphaGo战胜世界围棋冠军李世石一直到AlphaZero，机器学习发展进入新时代，人工智能热浪来袭，在各个领域展现出记忆力、学习能力、运算速度等方面的强大能力，合理利用可以使人工智能成为医务人员的得力助手。作为一家拥有110年历史的大型医院，面对AI时代，信息化该如何应对发展？我有六个问题跟大家一块儿探讨和思考。
01
AI时代信息化是聚焦还是撒网？
第一个问题AI时代信息化是聚焦还是撒网？我认为我们的思维应该更加聚焦：聚焦于解决临床问题的信息化建设。瑞金医院信息化建设围绕临床问题，在医疗、护理、平台学科中提供IT支持，并为医疗质控、临床研究、临床教学、临床设备智能应用等提供支撑。同时，通过医院公众门户建设、患者终端服务、医院协同办公平台、医院多维BI运营分析等系统，在运营、服务的关键节点提供了很大程度上的支撑。
以瑞金医院自主开发的CPOE电子医嘱应用为例，这一系统可以支撑iPad、移动终端的床边医疗，一体化电子医嘱系统实现了患者信息统一调阅、患者医嘱统一下达，此外系统包含完善的临床医嘱字典、辅助检查分类模板和医嘱套餐字典，能够为临床提供预警信息。
又如，围绕临床的结构化电子病历系统，在门急诊、病区为各临床专科提供结构化模板支持和类自然文本的结构化文书输入支持，共建立了2709份专科结构化模板，引入动态分词、医学术语自动填充、多层次逻辑嵌套、图文混排等技术，可以为科研积累大量有效信息。
再如，瑞金医院急诊量大概是500~600人次，为了缓解临床压力，信息中心开发了一个非常简单却很实用的软件，即急诊智能分诊系统。这个系统集成了基础监护设备的生命体征采集、主诉知识库、体征分级标准知识库，可以根据患者主诉、体征等进行智能急诊分诊、分科。
我认为围绕临床进行的信息化建设要有一定的平台思维。以我们的公共学科平台建设为例，这个平台覆盖了传统的药事服务、临床检验、各类医学影像、心电、病理、血库、手术麻醉、重症监护等公共平台学科，年数据采集量突破60TB，通过医技预约系统、移动影像调阅系统可以实现平台学科资源的合理利用，提高效率。
在临床医学教育方面，瑞金医院于2016年率先将VR技术运用于腹腔镜手术全程直播。在临床科研方面，基于医院临床数据中心的多中心云随访平台为临床科研提供了大量支持。举个例子，我们一个隐匿性高血压降压药保护靶器官的临床试验涉及到二十多个中心，很多中心不在我们医院，预计总入组患者一千余人，受试药品、安慰剂在线随机、双盲分配，并对患者进行了为为期12个月的7次随访，历次随访设计表单共15个，实现了从CDR的自动映射填写。通过上述平台可以轻易完成跨度这么大的实验。
所以我认为，尽管我们正在步入人工智能时代，医院信息化发展依旧要聚焦解决临床问题。
02
AI时代医院数字化建设是否已经过时？
我认为，数字化是一切信息化工作的基础，是人工智能的基础，只有厚实可信的数据才能支撑起AI的未来。所以一直以来瑞金医院数字化建设不但没有停止，而且还在不断延伸和增强！
瑞金医院有临床治疗与健康检查平台、瑞金基础研究基地医院数据中心、转化医学平台临床研究型病房、药物临床试验一期病房四大数据平台，这四大平台采集到的数字化信息是多样化的，比如可以通过穿戴式智能移动设备24小时采集个体血压、血糖数据；再如借助高通量的基因测序能够实现肿瘤标志物检测、疾病相关基因点突变检测等；再如依赖多路气体采样系统和多风扇气流循环系统高精度、长时间测量个体真实能量消耗的能量代谢舱，精确、多样的数据能够为代谢疾病的测量、诊断、疗效评估提供依据。
临床研究的基础是数据。我们基于各类信息系统采集和产生的数据，建立全院临床数据中心，并为不同的临床专科提供主题数据集，为临床研究提供支持。目前已汇集全院患者临床医疗数据12亿多条有科研价值的数据。我认为有价值数据的多少，是衡量一个教学医院、综合医院的实力强弱的标准。
依赖于全院数据中心，我们建立起了移动BI、门诊实时管理平台等，通过医疗质控数据分析对医院管理提供了大量支持。基于2006-2015年瑞金医院13.9万糖尿病患者临床数据，我们在临床科研上发现了这两条曲线，验证了用药过程对血糖变化的影响。这种时间跨度长、覆盖样本量大的临床科研成果，是我们实力的底气。
所以说，谈论数字化建设并没有过时，相反，数字化建设还将继续发展下去，数字化建设将支撑起医院未来在人工智能等更先进领域的探索。
03
AI时代医院信息化是否需要更加开放门户？
我们认为，互联互通是智慧和认知医疗的基础，但信息安全和标准化是必要的前提。在AI时代，我们的门户应该更开放。
我们首先要推动院内各系统间的互联互通。我们建立起医院信息系统统一登录平台，虽然这给我们带来的风险也很大，但通过密码认证、指纹认证、扫码认证等方式，可以使医护人员通过统一登陆平台，根据各自权限访问所有院内各类信息系统。我们建立起如手麻闭环管理系统、消毒供应室闭环管理系统、检验标本闭环管理等。
我们还将继续推动服务平台的互联互通。通过建立统一患者服务平台，我们推进医院与患者间的互联互通，让患者的体验更加好。通过健康云服务，我们实现了基于可穿戴智能设备实现居家健康数据与临床医疗数据的融合，将医院监测数据与家庭检测数据联通，为医生诊疗、患者教育等提供了依据。
互联互通最主要是跟院外，远程会诊、远程病例讨论、远程手术示教、远程影像诊断等等，都依赖于强大的院际互联互通，所以推动跨院互联互通是更为重要的一件事。
数据
作为上海申康医院发展中心医联工程常务单位，瑞金医院实现了从数字化医疗到智慧医疗的跨越，医联二期将助力医院由智慧医疗向认知医疗跨越。上海申康将医联中心放在瑞金医院，目前已经实现已实现上海全市38家市级医院信息互联互通，可共享的患者诊疗信息包括：就诊记录、诊断、用药情况、实验室报告、检查报告、住院和手术记录、医学影像等。截止2018年6月，已累计为1.1亿患者建立诊疗档案，非影像数据40TB，影像数据1990TB。基于医联平台，我院还为构建分级诊疗体系提供支持。目前，医院已向医联平台提供2个50%专家号源（提供50%专家号给社区独享，提前50%时间向社区开放号源），为签约居民通过社区医生预约我院专家号源提供转诊便利。同时，通过向医联平台共享患者诊疗数据，使患者在社区医院通过延伸处方配到三级医院相同的药物。
互联互通意味着更加开放，这就要求我们更加注意安全，互联互通要扎紧临床信息安全的篱笆。2013年起，我院每年通过信息系统安全等级保护三级测评，信息中心部署了大量安全措施，制定了7X24小时值班制度、应急响应制度等一系列操作规范，也是为了不断地将篱笆扎得更紧。
互联互通需推进医院主数据统一管理。目前全院针对7大类（人员、科室、物资材料、药品、临床术语、物理位置、对应关系）已经形成了3套标准数据（国标、行标、院标），对于新建设的系统，基础数据部分，一律采用标准的数据，对于之前建设的系统，数据采集到临床数据中心，则将基础数据部分转换成标准数据，通过维护的对应关系，将基础数据转换成系统可识别的原数据。目前来看，形成共503类标准数据，总计43589条明细数据。
04
AI时代医院信息化是否应该放弃自主研发？
针对这个问题，我认为应兼容并蓄、转型发展。瑞金医院信息化建设起源于1988年，距今正好走过30个年头。历经委托开发、自主开发、合作开发等发展模式，实践从数字化向智慧、认知医疗的发展目标，瑞金医院已建立起国内领先的覆盖全院的信息化应用体系。瑞金医院信息化自主开发已有三十年，至今依旧长期有40位左右IT工程师自主开发软件，这种建设历程在整个医疗IT行业是特例。
具体来说，我们经历的第一个阶段是1995~1999年，以委托开发为主的，但是遇到了“水土不服”，系统僵硬，临床响应速度慢。接下来的五年我们以自主开发为主，构建了全院级信息化应用框架，看上去“掌握了自身命运”，能够快速响应医疗与管理需求，病建立起医院自己的信息化建设团队，但也很快遇到了瓶颈——信息中心四十多位IT人员要不断按需开发新系统，有些是实力问题，有些是技术问题，更多的是资金问题和规模问题。所以我们经历的第三个阶段便是现在这样的“兼容并蓄、合作开发”，即，在引入专业合作伙伴缩短应用研发周期的同时，瑞金医院掌握核心系统，如HIS系统。同时，这一模式推动了医院信息化团队转型发展，从单纯的研发、维护向数据治理、数据分析转化角色转变。
数据
目前瑞金医院计算机中心人员共42名，分为软件部、系统集成部和综合管理部，其中教授级高级工程师1名，高级工程师7名，博士2名，硕士34名，硕博占比86%，成立东华万瑞智慧医疗国家级工程实践教育中心，技术能力涵盖项目组织、软件开发、应用推广、系统集成、数据分析等各方面。
05
AI时代的认知医疗最可能在哪里突破？是否应该放弃自主研发？
医疗人工智能在医疗服务、辅助诊疗、医学影像、精准医疗等方面都已经有所进展，但我们认为医学影像将成为医疗AI第一个突破的领域。
分子影像技术是医学影像技术和分子生物学、化学、物理学、放射医学、核医学以及计算机科学相结合的一门新的技术。分子影像技术与经典的医学影像技术相比，具有“看得早”的特点。2018年4月8日，上海首台一体化PRT/MR正式启用，一次扫描可将人体组织的精细形态结构、细胞代谢和功能、疾病的分子表型等信息融为一体并进行处理，同时获得PET和MRI图片，解决了时间一致性问题。
瑞金医院的数据丰富而有价值。例如，瑞金医院每年有三千例甲状腺癌患者在医院同时做超声、穿刺和手术，这个样本量非常珍贵，累计三年，就会有一万个具备完整闭环的患者数据，利用超声影像图谱进行AI分析，目前已取得了非常好的进展。
瑞金医院在医学影像辅助诊断方面，目前正在与第三方合作开展AI超声影像辅助诊断系统、智能医学影像分析系统（肺癌）、AI心脏疾病辅助诊断系统、乳腺病理诊断系统等的研发，我们相信AI在医疗上一定是从影像首先突破。
06
如何面对AI时代智慧和认知医疗？
我们的回答是：不盲从、不懈怠，以科学态度面对新技术应用。
我们医院初次接触IBMWatson是2017年3月8日，应该是全国最早一批接触Watson的。根据宣传来看Watson非常智能，可以快速“消化”最新的医疗知识产生认知型医疗决策。相关资料输入以后，Watson可以在五分钟内给出三个答案：绿色是推荐方案，橙色是可选方案，红色是禁忌方案，如果没有答案，还会推荐一个全球辅助治疗方案。
我们没有照搬Watson来用，而是费了很大精力将患者资料输入Watson，尝试将其汉化。我们通过开展Watson人工智能辅助决策系统在结直肠癌中临床决策一致性的研究，以及Watson人工智能辅助决策系统与瑞金医院胃肠MDT团队决策一致性比较研究，使Watson在瑞金医院得到学习与提升。随着不断的改进，最新版本的Watson给出的决策符合率越来越高，学习能力也在不断增强。面对人工智能，我们必须要以科学审慎的态度评判其好坏。
写在最后
三个阶段
我认为可以将医疗信息化发展分为三个阶段。
第一个阶段，即数字化医疗时代，目前行业已经基本完成，基本实现了基于数字化的电子病历、数字影像、基因检测等，但尚未做到底，数字化要继续进行；
第二个时代，即智慧医疗阶段，以国家、省市县四级医疗信息平台互通、远程医疗、健康体征检测预警等为框架，基本形成院内及区域互联互通、协同医疗与感知预警框架，行业正在摸索中前进；
第三个时代，即认知医疗时代，以AI诊疗方案推荐、医学影像辅助诊断、生物识别为特征，目前医疗中的互动、发现、决策能力建设已经起步。
三个阶段仍将不断迭代、创新、滚动发展，医疗信息化建设也将为即将到来的人工智能时代做好准备！
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三十年探索前行
瑞金医院以自主开发为特色的信息化建设模式
-END-
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