计算机辅助医学 概论 刘 雷 上海生物信息技术研究中心

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 4

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 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

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

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 周次日期教学形式教 学 内 容 1 2 月 22 日讲课概论（上） 2 2 月 29 日讲课概论（下） 3 3 月 08 日讲课医学数据挖掘（上） 4 3 月 15 日讲课医学数据挖掘（下） 5 3 月 22 日讲课医学自然语言处理 6 3 月 29 日讲课医学知识库、循证医学（上） 7 4 月 04 日讲课循证医学（下） 8 4 月 11 日讲课电子化临床路径系统 9 4月18日4月18日讲课临床决策支持系统（上） 10 4 月 25 日讲课临床决策支持系统（下）

课程教学安排（续） 周次日期教学形式教学内容 11 5 月 02 日讲课个性化医疗 12 5 月 09 日讲课生理系统建模与仿真（上） 13 5 月 16 日讲课生理系统建模与仿真（下） 14 5 月 23 日讲课数字人体 15 5 月 30 日讲课合理用药、课程总结 16 6 月 06 日总结汇报 17 6 月 13 日总结汇报

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

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   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:

课程电子资源 相关资料下载 答疑解惑 联系方式：刘 雷 李作峰

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 4

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

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

现状与问题 重复检查严重，医疗成本居高不下

现状与问题 “ 信息孤岛 ” 现象导致医疗过失频繁 医疗过失和差错（美国 2005 年统计数据） 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：？ 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

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 泌尿、生殖系统病 2% 其他 9% 脑血管病 22% 恶性肿瘤 22% 心脏病 17% 呼吸系统疾病 14% 精神病 1% 内分泌、营养代谢系统疾病 3% 消化系统疾病 3% 神经性疾病 1% 损伤、中毒 6% 第三次全国死因调查 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

现状与问题 老龄化社会逐渐到来，医疗负担愈发严重

现状与问题 医学知识爆炸 医生个体医学知识与临 床循证知识的巨大鸿沟 医学知识数量 医生个体医学知识

现状与问题 经验 知识 传统诊疗 传统医学以医生的经验为主导 误诊 漏诊 晚诊 不合理用药 问题

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

美国 HITECH 法案和 NHIN  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）。 面向经济与临床的医疗信息技术（ HITECH ）法案 ONC Office of the National Coordination for Health Information Technology

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 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。 客户端、医务人员、医疗机构 $110M 更新和采用新系统： $60M 互操作电子健康档案： $175M 检验系统 $150M 影像系统 $220M 公共卫生 $100M 药品系统 $185M 基础架构 $125M 远程医疗 $150M InfoWay 投资计划 电子病历项目分布情况

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 亿英镑

我国新医改 信息化是新医改四梁八柱的突破口

医学发展要求 经验医学技术医学 系统医学 全面医疗协作 量化精确诊疗 检查检验 治疗技术 远程医疗中心 会诊中心 社区医院 患 者 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

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》 （ ） — 《国家中长期科学和技术发展规划纲要》 （ ）  “ 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》 — 2009 年《关于深化医药卫生体制改革的意见》 全民健康保障体系

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  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

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。

国际市场规模  Leapfrog/IOM study started it all in 1999  Increased Discussion across Capital Hill  NHIN – Endorsing Interoperability  CCHIT – establishing credibility $2 Trillion Industry Government / Regulatory 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  Focus on IT as a workflow enabler*  EMR focus vs. upgrading clinical systems *  Pay-for-performance incentivizes IT usage  Standards based medicine /outcomes Health Care Increased HIT Demand ____________________ * 来源 2006 HIMSS Leadership Survey.

美国：医院数字化评估模型 HIMSS EMR Adoption Model 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） Kaiser Permanente 的 12 家医院 + NorthShore University HealthSystem 的 3 家医院

美国：医疗 IT 产品认证机构 Certification Commission for Healthcare IT (CCHIT) 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 Enterprise EHR 认证的产品 – 每年对认证标准进行更新

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

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 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

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

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

数字化医疗特点 3 、数字化医疗 信息融合、生物医学智能计算与信息处理 从经验和实践医疗到知识医疗

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 个性化医疗 疾病分子分型 生物 标志物 分子靶向药 物 个人健 康档案 病史 基因型

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

核心问题 全面整合全面整合 有效利用有效利用 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。 医疗信息的全面整合和有效利用

面向医疗信息整合的技术系统 范 围 区域 医疗 个人 家庭 层次或深度层次或深度 信息整合 流程整合 知识整合 临床信息 系统 电子病 历系统 EMRS 电子健 康档案 系统 EHRS 面向个 人的数 字医疗 技术和 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

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

谢谢！ 刘 雷 上海生物信息技术研究中心