大數(shù)據與云計算在醫(yī)療界的影響

馬玲

摘 要： 當今社會，科技進步，信息行業(yè)飛速發(fā)展，隨著信息技術的發(fā)展，大數(shù)據與云計算走在科技前沿，對各行各業(yè)都有著顯著的影響，對于醫(yī)療界的影響也是巨大的。醫(yī)療行業(yè)是人類生活的必須，醫(yī)院是任何城市的標配。隨著生存質量要求的提高和醫(yī)療科學技術的進步，醫(yī)院對IT資源需求依賴性不斷增強。大數(shù)據與云計算可廣泛應用于醫(yī)療業(yè)的就診程序、醫(yī)療技術、藥品分析、病情分析、健康監(jiān)控等環(huán)節(jié)。本文主要結合傳統(tǒng)醫(yī)療與當下社會醫(yī)療情況，分析大數(shù)據與云計算對于當今及未來醫(yī)療行業(yè)的影響。

關鍵詞： 大數(shù)據；云計算；醫(yī)療

一、含義與聯(lián)系

大數(shù)據是指無法在一定時間范圍內用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。[1]在維克托·邁爾舍恩伯格和肯尼斯·庫克耶編寫的《大數(shù)據時代》中闡述道大數(shù)據是指不用隨機分析法這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據進行分析處理。IBM曾提出大數(shù)據具有5V特點——Volume（大量）、Variety（多樣）、Velocity（高速）、Veracity（真實性）、Value（低價值密度）。[2]

云計算是基于互聯(lián)網相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網來提供動態(tài)易擴展且經常是虛擬化的資源。美國國家標準與技術研究院定義——云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池，這些資源能被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。[3]他具有超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服務、極其廉價、潛在危險性等特點。

大數(shù)據與云計算的關系像硬幣的正反面密不可分，它們相輔相成。大數(shù)據是數(shù)據分析的前沿技術，其核心價值在于對海量數(shù)據進行存儲和分析，所以它必須采用分布式計算架構，它須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據庫、云存儲和虛擬化技術。云計算關鍵技術中的海量數(shù)據管理技術、海量數(shù)據存儲技術、MapReduce編程模型，都是大數(shù)據技術的基礎。若沒有大數(shù)據的信息沉淀，云計算強大的計算能力也無用武之地；沒有云計算的處理能力，大數(shù)據的信息量再豐富，也是空談。

二、傳統(tǒng)醫(yī)療情況

在傳統(tǒng)醫(yī)療看病方面，由掛號到就診都很不方便。在互聯(lián)網不發(fā)達時，由于部分患者需要選擇自己信任的專家或醫(yī)師，他們只能親自到醫(yī)院排隊預約或掛號，并當場選擇主治人。本就是病弱之軀，凌晨就在醫(yī)院門口排隊，很是耗費時間與精力，還有可能加重病情。更甚者，長期存在倒賣掛號的“黃牛”，給醫(yī)院與患者都帶來了不便與損失，并讓這些不法分子從中獲利。

而在就診方面，患者的病例就是紙質小本，看病時需要隨身攜帶與出示，方可讓醫(yī)者對病人有個初步了解，根據前人的診斷來判斷病人的體質，并做出正確的醫(yī)治方案。若病人的紙質病例丟失或是破損，醫(yī)者需要重新化驗或診斷，確定病患是何體質、有無過敏。這不僅耗費醫(yī)療資源，也耗費患者的金錢與雙方的時間。

并且因為城鄉(xiāng)各區(qū)域的經濟、科技、文化等發(fā)展程度不平衡問題，導致小城市的人若得了大病只能長途跋涉來到大城市問診，這其中不但有著病情惡化風險，也耗費了人力、物力資源。

三、對當今的啟示

傳統(tǒng)醫(yī)療的情況，讓人民與國家意識到，隨著科技的發(fā)展與進步，不改變醫(yī)療原有狀況是不行的，雖然當今的掛號可以通過電話與網上預約，于醫(yī)院網站選擇主治醫(yī)師或專家。但是對于病例診斷方面，由于傳統(tǒng)的醫(yī)療信息系統(tǒng)中，網絡、服務器和存儲等都是由不同的醫(yī)療機構單獨使用與維護，醫(yī)療信息系統(tǒng)提供的服務也千差萬別，這些分散的系統(tǒng)無法為患者提供良好的就醫(yī)指導和信息共享，依然存在著重復診斷與信息封閉問題。

于是，2016年1月，《國務院關于整合城鄉(xiāng)居民基本醫(yī)療保險制度的意見》中，說到：“整合現(xiàn)有信息系統(tǒng)，支撐城鄉(xiāng)居民醫(yī)保制度運行和功能拓展。推動城鄉(xiāng)居民醫(yī)保信息系統(tǒng)與定點機構信息系統(tǒng)、醫(yī)療救助信息系統(tǒng)的業(yè)務協(xié)同和信息共享，做好城鄉(xiāng)居民醫(yī)保信息系統(tǒng)與參與經辦服務的商業(yè)保險機構信息系統(tǒng)必要的信息交換和數(shù)據共享。強化信息安全和患者信息隱私保護。”同年6月，又在《國務院辦公廳關于促進和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據應用發(fā)展指導意見》中，正式將醫(yī)療大數(shù)據納入國家戰(zhàn)略，其對醫(yī)療大數(shù)據融合及共享開放建設，在醫(yī)療、醫(yī)藥、醫(yī)保、公共衛(wèi)生等方面的應用，以及使用安全保障等方面進行全面的規(guī)范。此外，在2016年10月中共中央、國務院印發(fā)的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》中，明確提出，到2020年，健康服務業(yè)總規(guī)模達到8萬億；到2030年，健康服務業(yè)總規(guī)模達到16萬億。政治支持一片利好，行業(yè)前景十分廣闊。

而云計算已在應用當中，截止到2016年，有調查數(shù)據顯示，已有21.7%的二級以上醫(yī)院部署了云計算應用，5.3%的醫(yī)院正在部署，8.6%的醫(yī)院正在評估，23.4%的醫(yī)院表示未來1至2年內部署。對于三級醫(yī)院，有高達35.6%的三級醫(yī)院已部署了云計算。私有云是目前醫(yī)療用戶首選的云計算，46%的用戶選擇私有云部署方式，從安全角度出發(fā)，醫(yī)院尤其是三級醫(yī)院云化的方向仍是以自建的私有云為主。公有云的部署占比19%，醫(yī)療行業(yè)用戶對公有云的接受度在緩慢提升。

四、大數(shù)據結合云計算在醫(yī)療界的影響

大數(shù)據可對信息資源進行詳細分析，通過云計算的分布式計算對大數(shù)據進行處理，可提高工作效率并且降低成本，這兩者相結合，可推動醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。

（一）精準醫(yī)療應用

如今社會關注的精準醫(yī)療，正需要大數(shù)據與云計算的支撐。所謂“精準醫(yī)療”是一種將個人基因、環(huán)境與生活習慣差異考慮在內的疾病預防與處置的新興方法。其本質是通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫(yī)學前沿技術，對大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證和應用，從而精確尋找到疾病的原因和治療靶點，并對一種疾病不同狀態(tài)和過程進行精確分類，最終實現(xiàn)對疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的，提高疾病診治和預防的效益。

精準醫(yī)療的關鍵在于“精準”，大數(shù)據分析工具和技術是確保“精準”實現(xiàn)的前提之一。因為基因有突變的可能，所以需要對樣本進行復雜的計算、分析和檢驗，在大數(shù)據的支撐下，這些基因樣本可高效地被分析與存儲，而處理這些大數(shù)據，則需要云計算的支持。

（二）藥物應用

醫(yī)院使用藥物要做到根據藥物作用特點，結合患者病情和藥敏情況，強調用藥個體化。充分考慮劑量、療程、給藥途徑，同時考慮藥物的成本與療效比，盡量避免減少藥物對機體功能的不必要的干擾和影響，用最少的藥物達到預期目的。

通過大數(shù)據輔以云計算的統(tǒng)計與分析，可幫助醫(yī)者判斷如何給藥才能達到最優(yōu)療效。其分析會使仿真運算效果突出，選擇合適的藥物進行預期調查，對于配置患者適應的藥物劑量有重要作用。藥物的不良反應可通過大數(shù)據結合云計算進行檢測分析，由此能進一步確認不同的病情在不同的藥物作用下的差異性表現(xiàn)，避免不良藥物反應增加患者的死亡風險。

由于醫(yī)院曾出現(xiàn)過醫(yī)生為達到自身利益而故意開出高價藥品，對于患者來說，這不僅對疾病治療不準確，也加大了花銷；而對于醫(yī)院和國家來說，更是在耗費重要的醫(yī)療資源。大數(shù)據的分析可以更好的對患者可用的藥劑進行篩選，不僅節(jié)省了患者的成本支出，還避免了醫(yī)療資源不必要的浪費，更可遏制不良狀況發(fā)生。

（三）臨床應用

病患需要在臨床治療中接受詳細觀察，臨床觀察是病患接受治療的重要過程，在這個觀察中，醫(yī)者需根據病人的機體狀況、過敏史等進行病例分析，有計劃的、合理的制定醫(yī)治手段，期望最大幅度的根治，提高治愈率。

對此，電子病歷應用較為成熟，它包括了病患從初始檢查到當前狀態(tài)的病程、檢驗結果、醫(yī)囑、手術、護理等所有記錄。結構化與數(shù)字化的數(shù)據對病情反映作用明顯，通過對電子病歷進行大數(shù)據的分析，可制定很多干預性措施，降低治療過程中出現(xiàn)技術不足、藥物療效不足等情況的概率。

臨床治療也涉及到臨床用藥，不一定對癥下藥最有效，也要考慮當前患者的機體情況與自身體質問題。通過大數(shù)據和云計算對病患所有情況進行詳細的分析，可篩選出最適合當前患者的用藥。

（四）疫苗應用

2018年不合格疫苗事件鬧得沸沸揚揚。因分裝設備傳動鏈條故障導致停機20分鐘，停機期間，灌裝前半成品緩沖罐搖晃不充分，導致一批疫苗有效成分分布不均勻，廠家自檢時沒考慮停機情況，對停機階段的產品進行抽樣調查，而國檢時也恰好沒有抽查到這批疫苗；因人心趨利，故意在疫苗藥品中造假；因監(jiān)管不當導致的疫苗過期而未被篩出。

不合格疫苗的流出，致使我國很多兒童飽受其害。若是將大數(shù)據與云計算加以運用到疫苗監(jiān)控環(huán)節(jié)，應該可以避免類似人腦所考慮不周的問題。全程監(jiān)控疫苗生命周期，將同批疫苗的生產、檢驗、運輸、保存等數(shù)據進行整合、分析、計算、檢驗，可以快速高效地找出出現(xiàn)問題疫苗的環(huán)節(jié)，將問題處理在萌芽階段。

（五）數(shù)字化解剖應用

隨著虛擬現(xiàn)實技術、醫(yī)學圖像處理技術和信息技術在醫(yī)學上的應用，使得解剖學朝著數(shù)字化方向的發(fā)展，其發(fā)展方向包括基于數(shù)字人體模型和虛擬人體或器官模型的解剖實踐。數(shù)字化解剖對可視化人體進行任意方向的切割以及進行內部觀察，不僅簡單，而且得出的結果十分有效，同時也能減少在解剖過程中的失誤，提高解剖的精確度。

將數(shù)字化解剖建立在大數(shù)據與云計算的基礎上，是十分可行的。根據患者的數(shù)字化虛擬機體特征與實際病情進行分析與計算，找準落刀點，精確解剖。并且，數(shù)字化的虛擬機體信息避免了隱私安全的泄露問題，醫(yī)者可以將每次解剖的特殊案例存儲在云端，伴隨著解剖時涉及的關鍵問題同時存儲，以方便后來人的借鑒，節(jié)省了醫(yī)者重復研究一些特殊情況該如何解剖的時間，使解剖變得更加高效。

（六）遠程醫(yī)療應用

為了緩解城鄉(xiāng)醫(yī)療水平差異問題，利用云計算形成的醫(yī)療行業(yè)服務網，使專家可以通過在線協(xié)助和信息共享等方式實現(xiàn)遠程醫(yī)療，由此，醫(yī)療服務資源和軟件、硬件資源一樣可以通過網絡快速的提供給需要的患者，患者可通過互聯(lián)網咨詢方式，了解自己的病情與治療方案，不嚴重的病情，通過網絡就診就可方便解決，改變了醫(yī)院信息孤島的局面。

（七）保健應用

隨著移動設備、即使警報、可穿戴技術和數(shù)字醫(yī)療保健溫馨提醒等技術的使用，已連接的設備會給用戶和醫(yī)者提供實時健康數(shù)據，描繪有關人體將康的圖片，可實時高效地記錄用戶的相關數(shù)據，在云計算的技術上，能在第一時間獲取所有人的健康數(shù)據，通過對大數(shù)據分析，反映出社會人口和公共醫(yī)療保健問題。

由此，病人與醫(yī)者之間產生的互動，可以促進相關疾病問題的解決，制定合理的康復計劃，幫助患者康復；而健康用戶與醫(yī)者的互動，可幫助他們制定保健計劃，達到疾病的預防效果。疾病得到了預防，無人患病，才是真正的醫(yī)學界的成功。

五、涉及的問題

（一）數(shù)據安全

說到大數(shù)據與云計算涉及到的問題，首當其沖就是安全問題。因所有人的基因、健康等信息都是云存儲，并且又涉及到醫(yī)療成果共享問題，就要考慮如何做到既保證患者的私密性，又做到資源共享。開放資源的同時，一旦遭遇網絡攻擊，在數(shù)據安全上出現(xiàn)差錯，所有人的信息都將泄露，給不法分子以可乘之機。

（二）政策問題

想要做到資源的共享與開放，需要政府的支持，當今社會信息掌握在政府部門，但各級、各地、各部門政府數(shù)據標準各異，很難完成共享。而在法律方面，云計算與大數(shù)據都沒有相關完備的法律，導致醫(yī)院在運用這些技術上，無法做到更從容。

（三）領域涉及廣泛

要達到大數(shù)據與云計算深入滲透到醫(yī)療業(yè)，需要多方專家與技術人員的支持。這里包括大部分經驗豐富的醫(yī)者與藥師、生物專家、研究人員，更需要能將這些豐富的經驗整合到一起的技術研發(fā)人員。多方人員聚集、協(xié)同工作，恐怕困難很大，常言道“隔行如隔山”，如何處理及整合這些成為不小的難點。

（四）認知不足

雖然在各類相關政策支持下，醫(yī)療云等服務日益彰顯，但是仍存在對大數(shù)據及云計算在改進醫(yī)療服務流程方面潛力的認知不足問題。一些行業(yè)負責人對技術發(fā)展仍抱有謹慎觀望的態(tài)度，不敢放手去做。

六、總結

隨著人類社會的發(fā)展和科技的進步，大數(shù)據與云計算用以醫(yī)療行業(yè)已經是大勢所趨，雖然各國科技發(fā)展水平不等，各領域人才難求，但都已意識到大數(shù)據加以云計算對醫(yī)療行業(yè)的重要作用與意義。它們高效、快速地幫人類分析、處理數(shù)據，復雜數(shù)據的準確分析，彰顯了對生命的嚴謹。雖然仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，但人類正在一一克服與解決，科技永遠在進步，人類的腳步不會停滯不前，大數(shù)據與云計算的發(fā)揮會愈發(fā)全面與優(yōu)秀，醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)將會顯出智能化與高效化的特點，更多的患者將會受益。

參考文獻

[1]《6個用好大數(shù)據的秘訣》 中國大數(shù)據.

[2]《大數(shù)據時代還有隱私嗎？》 中國大數(shù)據.

[3]《十種方法保持云中數(shù)據安全》 TechTarget云計算.