基于大數(shù)據(jù)的用藥反饋系統(tǒng)開發(fā)研究

目前患者服藥、醫(yī)生開藥和醫(yī)療機(jī)構(gòu)對于藥物的整體監(jiān)控和新藥開發(fā)等環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)情況，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)出具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)反饋功能的用藥反饋系統(tǒng)尤為重要，該系統(tǒng)具有系統(tǒng)性、及時(shí)性、扁平化和交互性的特點(diǎn)，該系統(tǒng)的應(yīng)用能為患者正確用藥、醫(yī)生正確開藥以及藥物監(jiān)督和新藥開發(fā)提供良好的指導(dǎo)和建議。

1 傳統(tǒng)醫(yī)院用藥系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)在醫(yī)院中較為常用的是醫(yī)院信息管理系統(tǒng)中的合理用藥檢測系統(tǒng)PASS，這套系統(tǒng)按照醫(yī)學(xué)、藥學(xué)的專業(yè)審查原理，以醫(yī)學(xué)、藥學(xué)專業(yè)知識(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，在錄入醫(yī)囑時(shí)能提供相關(guān)藥品資料信息，并對醫(yī)囑進(jìn)行藥物過敏史、藥物相互作用、禁忌證、副作用、注射劑體外配伍等審查來協(xié)助醫(yī)生正確地篩選藥物和確定醫(yī)囑，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)進(jìn)行提醒和警示，以減少錯(cuò)誤發(fā)生。該系統(tǒng)僅在醫(yī)院內(nèi)部進(jìn)行使用，一方面數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)資源有限，不能廣泛應(yīng)用在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的醫(yī)療行業(yè)內(nèi)，無法達(dá)到各個(gè)醫(yī)院之間數(shù)據(jù)互通使用的效果；另一方面，由于患者個(gè)體差異，加上用藥環(huán)境和時(shí)間的差異，導(dǎo)致用藥效果存在差異，這套系統(tǒng)對此無法識(shí)別。

2 大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用

目前對大數(shù)據(jù)最廣泛的定義為：大數(shù)據(jù)是無法在一定時(shí)間內(nèi)用同樣的軟件工具進(jìn)行收集、分析和管理的大量數(shù)據(jù)的集合。大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)一般用“4V”來概括，即Volume：數(shù)據(jù)量大，目前大數(shù)據(jù)的最小單位被認(rèn)為是10～20tb的量級(jí)；Variety：數(shù)據(jù)類型多，包括結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)；Value：數(shù)據(jù)的價(jià)值密度很低；Velocity：數(shù)據(jù)產(chǎn)生和處理的速度非?？靃1]。

2.1 大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用趨勢 醫(yī)療技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，體現(xiàn)出醫(yī)療服務(wù)轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)向健康服務(wù)，而這種轉(zhuǎn)型主要依托大數(shù)據(jù)分析和醫(yī)療的結(jié)合，這種結(jié)合主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

首先，體現(xiàn)在面向公共健康管理的公共云醫(yī)療服務(wù)中，在云平臺(tái)中，通過一定的固定或移動(dòng)終端，收集大量人群的數(shù)據(jù)，比如健康體檢數(shù)據(jù)，進(jìn)行充分的數(shù)據(jù)挖掘，從而提前對一些流行病進(jìn)行預(yù)測，比如早在2009年，甲型H1N1流感爆發(fā)的幾周前，谷歌開發(fā)“谷歌流感趨勢”系統(tǒng)，通過分析大量用戶對于流感有關(guān)詞條所做的搜索記錄識(shí)別流感爆發(fā)，與官方機(jī)構(gòu)相比，谷歌能提前1～2周預(yù)測流感爆發(fā)，預(yù)測結(jié)果與官方數(shù)據(jù)相關(guān)性高達(dá)97%[2]。當(dāng)然，該系統(tǒng)還能對于藥物的生產(chǎn)和銷售提供指導(dǎo)性意見，防止出現(xiàn)短缺和漲價(jià)等行為。

其次，是智能可穿戴設(shè)備和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的合作。智能可穿戴設(shè)備可以通過傳感技術(shù)監(jiān)控用戶的身體健康情況，借助醫(yī)療機(jī)構(gòu)在背后做出專業(yè)的診療和分析支持。這方面除了針對所有患者人群外，還有部分特殊人群的服務(wù)，比如針對白領(lǐng)女性對健康和美的追求推出計(jì)步減肥的應(yīng)用，針對嬰兒和老人等推出的位置定位和健康監(jiān)測應(yīng)用等，體現(xiàn)了科技服務(wù)于人的特點(diǎn)。

再次，國內(nèi)外的研究主要采用醫(yī)療大數(shù)據(jù)與可穿戴設(shè)備相結(jié)合來展開，在疾病的檢測和診斷環(huán)節(jié)，可以利用可穿戴設(shè)備進(jìn)行疾病的輔助診斷、監(jiān)護(hù)；在治療環(huán)節(jié)，利用大數(shù)據(jù)，可以為治療方案的確定、給藥提供歷史參照，從而避免因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)缺失造成的一些醫(yī)療事故；而對于醫(yī)學(xué)研究、流行病預(yù)測和藥物副作用分析等方面，大數(shù)據(jù)的介入更顯示出特有的優(yōu)勢，可以采用海量數(shù)據(jù)來分析，防止研究中由于樣本數(shù)不足導(dǎo)致的偏差。

2.2 大數(shù)據(jù)用于現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)的積極意義 在基于大數(shù)據(jù)分析和挖掘的基礎(chǔ)上，對患者用藥反饋系統(tǒng)及其機(jī)制進(jìn)行研究，這將有助于擴(kuò)展醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)對于醫(yī)生對患者的給藥和患者用藥效果實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)借助必備的智能可穿戴設(shè)備所提供的反饋?zhàn)龃髷?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，將有助于改變傳統(tǒng)的藥物研究機(jī)制，促進(jìn)藥物研究更加科學(xué)化和合理化，節(jié)約了大量的實(shí)驗(yàn)成本，也節(jié)省了時(shí)間，促進(jìn)藥物更新機(jī)制的不斷完善。

3 建立基于大數(shù)據(jù)的用藥反饋系統(tǒng)

構(gòu)建一整套完整的用藥反饋系統(tǒng)，就需要將大數(shù)據(jù)貫穿于醫(yī)生開藥到患者服藥整個(gè)環(huán)節(jié)，將醫(yī)生和患者整合起來，進(jìn)行系統(tǒng)研究。

3.1 用藥反饋系統(tǒng)的框架 整個(gè)系統(tǒng)由醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)生和患者三個(gè)客戶端構(gòu)成，主要通過醫(yī)生給患者開藥，患者服藥，將醫(yī)生和患者、患者和患者之間聯(lián)系起來，醫(yī)療機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的收集和整理，然后將數(shù)據(jù)反饋給制藥企業(yè)和藥物監(jiān)督部門，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，將分離的各個(gè)部分整合起來。整個(gè)大數(shù)據(jù)用藥反饋系統(tǒng)的框架見圖1。

圖1 用藥反饋系統(tǒng)框架

3.2 用藥反饋系統(tǒng)的主要功能 以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)主要體現(xiàn)對藥物的使用情況進(jìn)行追蹤和反饋，主要研究在藥物使用環(huán)節(jié)的大數(shù)據(jù)問題，包括數(shù)據(jù)的采集、挖掘和后期處理，利用系統(tǒng)的方式，將藥物涉及的人體各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行甄選和比對，主要包括以下三個(gè)方面。

3.2.1 數(shù)據(jù)采集功能 首先，針對患者服藥的數(shù)據(jù)采集，主要通過智能可穿戴設(shè)備采集患者自身用藥后人體的指標(biāo)變化如血糖、血壓、心率、血氧含量、體溫、呼吸頻率等數(shù)據(jù)，利于醫(yī)生對患者的健康狀況進(jìn)行分析，在這個(gè)過程中，主要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)方面，一方面是患者不同歷史時(shí)期、不同時(shí)間段數(shù)據(jù)的縱向數(shù)據(jù)采集；另一方面是不同患者服用同一種藥物的橫向數(shù)據(jù)采集，便于醫(yī)生進(jìn)行詳細(xì)的分析和比對。

然后是針對醫(yī)生用藥數(shù)據(jù)采集，利用反饋系統(tǒng)中醫(yī)生客戶端，可以直接對醫(yī)生開藥的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，一方面包括對于不同年齡、性別和癥狀的患者，同一個(gè)醫(yī)生分別給予同一種藥物的不同量，以及如何搭配其他藥物的數(shù)據(jù)；另一方面對同一種病癥，不同醫(yī)生分別給出不同的開藥數(shù)據(jù)，用藥反饋系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)收集起來，同時(shí)通過大數(shù)據(jù)挖掘該患者服用該藥的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對，從而了解所用藥物對患者造成的影響，有利于合理用藥、科學(xué)用藥。

最后，針對醫(yī)療機(jī)構(gòu)客戶端的數(shù)據(jù)采集，主要是利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抓取工具，分別將醫(yī)生和患者的用藥數(shù)據(jù)收集起來，匯總不同患者服藥數(shù)據(jù)和醫(yī)生的開藥數(shù)據(jù)，然后通過對用藥后患者不同指標(biāo)變化數(shù)據(jù)的采集和分析，對下一步的數(shù)據(jù)挖掘和分析打下基礎(chǔ)。

3.2.2 數(shù)據(jù)的挖掘功能和反饋功能 通過上述數(shù)據(jù)的采集，主要是為了應(yīng)用于實(shí)踐中，所以該用藥反饋系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析功能，主要是將患者、醫(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的各種數(shù)據(jù)匯集起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘，通過挖掘?qū)ふ矣杏玫臄?shù)據(jù)，能夠提供相關(guān)反饋：對患者來說，系統(tǒng)可以通過分析大量正確服藥而使患者能夠很快康復(fù)的數(shù)據(jù)，可以給患者提供正確的服藥時(shí)間和服藥方法方面的指導(dǎo)，避免了由于服藥問題導(dǎo)致的病情加重或好轉(zhuǎn)時(shí)間延長；對醫(yī)生來說，系統(tǒng)同樣可以通過對大量病情很快好轉(zhuǎn)患者的用藥大數(shù)據(jù)分析，得到正確開藥的數(shù)據(jù)，從而對于醫(yī)生開藥的數(shù)據(jù)能夠把握更加精準(zhǔn)，而不是憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來開藥；而對于醫(yī)療機(jī)構(gòu)來說，一方面可以制作藥物預(yù)警數(shù)據(jù)，在緊急情況下進(jìn)行處理，避免因人為因素造成的事故；另一方面可以將不同藥物的反饋情況匯總，反饋給藥物研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)，使藥物的改良和新藥的開發(fā)更具有針對性。

3.2.3 溝通和交流功能 除了數(shù)據(jù)的采集和分析功能外，用藥反饋系統(tǒng)還具有較好的交互性，在系統(tǒng)中，醫(yī)生和患者能夠隨時(shí)進(jìn)行一對一的溝通和交流，患者能夠隨時(shí)把自身服藥后的感受反饋給醫(yī)生，同樣患者之間還能進(jìn)行多點(diǎn)對多點(diǎn)的交流和溝通，患者之間建立相互共享的機(jī)制，相互交流服藥感受，從而有了更多的經(jīng)驗(yàn)分享，避免很多新患者由于缺乏用藥經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，同時(shí)由于患者之間的溝通和交流，心理上得到相互安慰，給患者提供了很好的心理疏導(dǎo)。

3.3 用藥反饋系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 該用藥反饋系統(tǒng)體現(xiàn)了以下三個(gè)方面的特點(diǎn)：

3.3.1 系統(tǒng)性 該用藥反饋系統(tǒng)體現(xiàn)了系統(tǒng)性的特點(diǎn)，如果僅僅是患者或者醫(yī)生單一的數(shù)據(jù)，其價(jià)值有限，只有系統(tǒng)性地將患者、醫(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)各種數(shù)據(jù)整合起來，才能夠進(jìn)行縱向和橫向的分析和比對，從而尋找到用藥規(guī)律，反過來才能夠?qū)颊摺⑨t(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供指導(dǎo)和建議，才有更大的價(jià)值。

3.3.2 及時(shí)性 整個(gè)系統(tǒng)體現(xiàn)了良好的及時(shí)性特點(diǎn)，患者的數(shù)據(jù)隨時(shí)通過各種可穿戴設(shè)備傳遞到醫(yī)生的客戶端，同時(shí)也傳遞到醫(yī)療機(jī)構(gòu)，只有在特定時(shí)間、環(huán)境情況下及時(shí)傳遞的數(shù)據(jù)，才更有分析價(jià)值。

3.3.3 扁平化 整個(gè)系統(tǒng)打破了以往從患者到醫(yī)生再到醫(yī)療管理部門之間逐層向上的等級(jí)觀念，呈現(xiàn)出扁平化的特點(diǎn)，患者和醫(yī)療管理部門可以直接對話，醫(yī)生也可以直接通過系統(tǒng)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)建立直接的聯(lián)系，從而使信息的傳遞不受到任何阻礙。

3.3.4 交互性 系統(tǒng)交互性特點(diǎn)體現(xiàn)最為明顯，尤其是一點(diǎn)對多點(diǎn)的醫(yī)生和患者的交流，多點(diǎn)對多點(diǎn)的患者之間的交流，都體現(xiàn)了整個(gè)用藥反饋系統(tǒng)無阻礙的交互性特征，這給系統(tǒng)在患者、醫(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)計(jì)出具有典型時(shí)代特征的用藥反饋系統(tǒng)，可以打破以往患者、醫(yī)生和醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的障礙，為患者的正確服藥、醫(yī)生的正確開藥，以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)的正確藥物監(jiān)督和新藥開發(fā)、研制提供正確的指導(dǎo)和建議，從而更有利于整個(gè)藥品行業(yè)的健康發(fā)展。