计算机辅助医学 概论 刘 雷 上海生物信息技术研究中心 2013.3.1

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 4 创新点 单列

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 4 创新点 单列

课程性质与目的 了解计算机技术在医疗卫生中的应用 了解医疗卫生信息化的发展 提高学生的综合素质 拓宽知识面

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，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 3月1日 讲课 概论（上） 2 教 学 内 容 1 3月1日 讲课 概论（上） 2 3月8日 概论（下） 3 3月15日 医学数据挖掘（上） 4 3月21日 医学数据挖掘（下） 5 3月28日 医学自然语言处理 6 4月12日 医学知识库、循证医学（上） 7 4月19日 循证医学（下） 8 4月26日 电子化临床路径系统 9 5月3日 临床决策支持系统（上） 10 5月10日 临床决策支持系统（下）

教学内容（续） 周次 日期 教学形式 教学内容 11 5月17日 讲课 个性化医疗 12 5月24日 生理系统建模与仿真（上） 13 5月18日 生理系统建模与仿真（下） 14 5月31日 数字人体 15 6月7日 合理用药、课程总结 16 6月14日 总结汇报 17 6月21日

考查方式 总评成绩=出勤+综述+期末总结 出勤 20分 课程综述 60分 期末总结 20分 根据课程内容，自选题目，综述 根据课程内容，自选题目，演讲 总评成绩=出勤+综述+期末总结

联系方式：刘 雷 liulei@scbit.org 13482099233 参考资料 《中国医疗卫生信息化进展》。姚志洪、刘雷，上海交通大学出版社。2010年9月第1版 www.scbit.org/bminfo/courses/CAM 课程介绍 相关资料下载 联系方式：刘 雷 liulei@scbit.org 13482099233

课程教学网站 www.scbit.org/bminfo/courses/CAM 课程介绍 相关资料下载 联系方式：刘 雷 liulei@scbit.org 文静然 jrwen@scbit.org

提纲 关于课程 1 背景知识 2 基本概念 3 应用实例 4 创新点 单列

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 英国：每年72,000人死于医疗过失（2009） 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 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 泌尿、生殖系统病 2% 其他 9% 脑血管病 22% 恶性肿瘤 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

现状与问题 老龄化社会逐渐到来，医疗负担愈发严重

医生个体医学知识与临床循证知识的巨大鸿沟 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 2000 2003 2006 2010 医学知识数量 医生个体医学知识

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

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

加拿大InfoWay 投入5亿加元成立InfoWay公司 投入 成果 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 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 2001-2009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。 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124 - 200亿英镑

我国新医改 信息化是新医改四梁八柱的突破口 政策--作为支撑深化医药卫生体制改革“四梁八柱”的八柱之一，建立实用共享的医药卫生信息系统被明确纳入方案中。

医学发展要求 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 经验医学 技术医学 系统医学 远程医疗中心 检查检验 治疗技术 全面医疗协作 量化精确诊疗 经验医学 技术医学 患　者 会诊中心 社区医院 系统医学 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 全民健康保障体系 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》（2006-2020） “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》 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 Increased HIT Demand Government / Regulatory Health Care Leapfrog/IOM study started it all in 1999 Increased Discussion across Capital Hill NHIN – Endorsing Interoperability CCHIT – establishing credibility Focus on IT as a workflow enabler* EMR focus vs. upgrading clinical systems * Pay-for-performance incentivizes IT usage Standards based medicine /outcomes 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 $2 Trillion Industry Increased HIT Demand ____________________ *来源 2006 HIMSS Leadership Survey.

HIMSS EMR Adoption Model 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

Certification Commission for Healthcare IT (CCHIT) 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

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% 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232.90万元，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 1、一体化医疗 以终生健康管理为目标，一个全局的、演化的、系统的过程 康复 预防 预后 预测 诊治 数字化医疗

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 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

信息融合、生物医学智能计算与信息处理 数字化医疗特点 从经验和实践医疗到知识医疗 3、数字化医疗 CDSS MVR CP EBM DPR 临床决策支持 需要的时候获得 最佳知识 医学虚拟现实 基于虚拟现实仿 真手术等过程 临床路径 对诊疗流程建模 并实施过程控制 EBM DPR CAT CAD 循证医学 方便快捷获得相 关“证据” 疾病模式识别 从海量数据中挖 掘疾病模式以辅 助诊疗 计算机辅助治疗 计算机辅助手术、 介入治疗、治疗 计划等 计算机辅助诊断 基于三维建模和 图像分析进行病 灶自动识别 信息融合、生物医学智能计算与信息处理

数字化医疗特点 实现基础研究成果向临床的快速转化，实现个性化医疗 4、个性化医疗 个性化医疗 基因型 个人健康档案 疾病分子分型 病史 生物 标志物 基因型 个人健康档案 疾病分子分型 病史 分子靶向药物

技术现状 系统孤立分散 标准化程度低 信息利用率低 应用水平低下 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 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 医疗信息的全面整合和有效利用 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。

面向医疗信息整合的技术系统 层 次 或 深 度 范 围 科室 系统 区域医疗 机构 个人家庭 设备 信息整合 流程整合 知识整合 临床信息 范 围 科室 系统 区域医疗 机构 个人家庭 设备 层 次 或 深 度 信息整合 流程整合 知识整合 临床信息 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 2013.3.1