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四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

作者:哈佛商业评论
四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

在2020年初新冠疫情期间,一些医疗"黑科技"的应用加速了中国大地的愈合进程。例如,四川大学华西医院通过大数据研究平台,收集疫情早期流动人群在疫区变化规律和轨迹、防控诊疗和康复不同阶段的信息、分析评价,为疫情防控的科学决策提供了参考依据。同时,医院的研究人员还通过AI智能分析技术进行肺部成像医学成像分析,使诊疗速度大大提高,诊断准确率提高了30%。

数字化演进、智能化演进、更智能的疾病风险管理、疫情期间的诊疗体系取得了长足的进步,也成为医疗卫生系统发展的重要趋势。《智慧医院行业趋势报告》显示,目前智慧服务已覆盖50%以上的医院,方便患者进行预约登记、在线支付、结果查询等。同时,医院也在通过数字化建设来推广临床规范,合理用药,提高病理分析能力、医学科研能力。医疗大数据、科研平台、物联网等新技术的应用,将成为引领医院数字化趋势的标杆医院。

那么,数字化转型将在多大程度上提高医院的诊断、管理和研发能力呢?医疗保健系统如何逐步走向数字化和智能化?四川大学华西医院信息中心主任石庆科向我们介绍了过去四年华西医院数字化建设的历史。

数字技术重建医疗架构

2015年,华西医院正式启动数字化医院建设,率先选择离患者最近的门诊医疗服务,更好地服务每天多达2万人次,急需。四年后,华西医院正式获准增加"四川大学华西医院互联网医院"作为第二名,成为四川省首批落地的"互联网医院"之一。这意味着患者及其家属可以直接通过在线平台就医,并在线签发入院证,测试医疗订单或药物处方,以及完成预约,付款,药物递送申请等。

在疫情期间,这种在线服务能力的重要性尤为明显。许多慢性、常见、频繁的患者可以通过在线医疗减少就诊频率,从而降低接触感染的风险。为了提高互联网接入的准确性,华西医院还开发了人工智能初步诊断、360度医学肖像等功能,帮助医生更好地了解患者的病情。"在互联网层面,医生和患者花在接触上的时间更少,虽然他们可以通过视频、音频、文字和图像进行交流,但并不像面对面的交流那样深入。"所以,我们使用了一些技术工具,比如基于人工智能的初步咨询,然后把这些信息与医生同步,这样医生在接到预约之前,就能对患者的基本情况有一个初步的了解,"史说。此外,我们将整合数据,创建患者整个治疗史的360度图片,这实际上增强了医生对患者基本情况的理解,使治疗过程更具针对性。"

四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

在门诊医疗领域数字化建设不断深化的同时,华西医院也在推进同期二期转型工作,重点关注医疗信息、数据、知识的数字化和医学研究能力的数字化。目前,华西医院已经部署了基于大数据的科研平台用于医疗护理,使医生更容易应用临床数据。"以前,当医生对特定疾病进行研究时,他们会专门询问数据服务中心需要哪些疾病代码,需要哪些临床数据,然后我们在定制的基础上提供它们。但现在医生可以填写条件并检索数据,就好像他们正在使用搜索平台一样。史清科介绍,此举最明显的好处是效率的提高。2019年全年,华西医院数据服务中心通过人工方式完成了1600多个数据服务需求,2020年8月,研究探索平台小规模测试阶段在一个月内完成。"如果我们充分开放平台,我们利用数据的能力与以前不同,我们可以使这些数据更有用。

大数据不仅帮助华西医院提高科研能力,也使医院的管理能力得以演进。一方面,华西医院建立了管理数据仓库,并应用开发,建立了门诊管理、住院管理、手术管理等平台,而华西医院也根据医疗数据确定患者需求的变化趋势,并调整医院服务模式。例如,基于门诊就诊次数和预约比例的分析可以帮助华西医院更合理地安排就诊医生的数量。而当登记、支付等医疗手续从人工窗口到自助设备时,医院也开始准备减少人工窗口,转变为采血点医疗服务设施,提高检查效率。此外,基于门诊数据的预测模型还可以估计每月门诊收入的一般范围,更好地协助管理决策。

目前,华西医院在医疗云平台的基础上,已经实现了云管理平台、医联智能管理指标分析平台、科研工作站、临床大数据搜索引擎等9套应用的集成。数字技术正在重塑医疗保健系统的架构。

部署医疗数字大脑的两个阈值

虽然华西医院在数字化建设方面取得了很多成就,但在数字化大脑开发和部署的过程中,华西医院遇到了很多困难。首先,在华西医院前面,是技术实力的短板。"医院信息中心的人过去主要负责构建业务系统,处理流程问题,数据不多,所以在知识结构、大数据的应用,或者人工智能的使用方面都是有知识缺陷的。"在这一点上,我们需要引入其他技术帮助,"石青科承认。

从2018年开始,华西医院开始在全国范围内寻找数字化建设的合作伙伴,历时7个月才完成对30多家科技企业的检测。最终,紫光旗下的新华集团成为华西医院底层能力建设的合作伙伴,一位负责顶层规划,一位负责技术支持,一位负责探索医疗机构数字化建设的高效路径。"我们其实是和新华三的合作关系,目前不是业务关系。石清科说,"因为我们没有先例可参考,没有成熟的商业模式,需要双方一起探索。"

例如,医疗大数据的独特性对底层存储、调度和计算能力提出了很高的要求。以华西医院常见的基因测序工作为例,一次全基因组测试会产生200GB的原始数据,完整的测序至少会产生4TB的数据,数据压缩率很低。对此,新华集团通过云平台的资源弹性扩容能力,解决资源浪费造成的峰谷效应,提高资源利用率,同时实现基因数据分类存储,方便数据分析处理。如今,华西医院的大数据平台已经形成了数以万计的医疗业务模型和汇总表,在高峰时段最多可以同时运行1000万个数据和数百个计算任务。

此外,医疗数据具有稀疏的特点,并非每个指标都有相应的值,同时,不同医院、区域医疗系统之间的数据标准并不统一。这使得数据治理更加困难。为此,新华集团从数据标准、数据质量和数据安全三个方面出发,协助华西医院构建数据仓库,在保证数据安全的基础上进行综合分析处理,并定制开发了一个医疗算法库,通过算法库加强跨学科、跨团队的沟通。

除了解决技术问题,数据意识的培养也是华西医院管理层面临的一个难点课题。最终的数据能力需要充分调动,以便在卫生保健系统的管理或医疗临床决策中实施。"我们希望对我们的数据有一个管理、临床层面的需求,然后我们可以利用这些数据来满足他们的要求,解决困难和痛点的问题。我认为很多医院实际上还没有准备好使用数据进行管理和医疗决策。史清科说,"我们还没有弄清楚如何让数据在我们的管理过程中发挥更好的作用,或者不习惯用数据来处理一些问题,这也是我们需要慢慢培养,建立数据感,建立知识决策意识,科学决策意识。"

目前,华西医院正在积极推广基于数字平台的工作理念,如通过电视晨会等方式进行宣讲。在一线工作中,华西医院还将在数字化建设中动员尽可能多的多部门力量,比如邀请医生加入医疗应用的研发,在统一的开发平台上,让更多的人加入数字化建设的过程。"随着这项工作的进展,我们产生的结果越多,我们就越能为数字平台的使用和应用做出贡献,从而产生螺旋式上升。"石清科说。

四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

从数字化到数字化

当前,人工智能技术的进步正在为数字化建设带来新的可能性,数字化向数字化智能的演进已成为趋势。华西医院自然为数医院的建设进行了相应的顶层设计。"智能施工有三个层次。"石清科说。

第一个层次是感知能力的建构,就像同一个人有五种感官一样,通过视觉、听觉等外部信息,在医疗机构、物联网、可穿戴设备正在成为重要的感官器官,可以更快、更全面地收集患者信息;当感知器官将数据汇集在一起时,大脑开始有效地处理和分析数据,准备发出后续行动的指令,第三个层次是数字大脑的分析和洞察力,以指导实际应用。

随着终端设备技术的不断发展,医疗系统在感知方面得到了相当大的改进。诊断过程的互联,设备本身的物联网(IoT)等等,允许大量信息快速传输到数字大脑。华西医院数字大脑本身的能力还有待提高。

史清科经常以人们对AR/VR的感受为例:"现在人们看AR或者VR时会头晕目眩,因为视觉感知器官收集的信息和运动器官收集的信息是分开的。"眼睛告诉大脑我移动得很快,器官告诉大脑我是静止的,如果大脑不能处理这个复杂甚至矛盾的数据信号,整个系统就会出错,在体内,人们会感到头晕甚至想呕吐,医疗保健系统中的数据分析和决策将走向死胡同。

"我们以后要做的是提高华西医院数字大脑的基本能力和算术能力,我们需要着力建设。否则,我们的大脑感觉就像一个愚蠢的大脑,没有能力深入,快速和全面地思考。"石清科说。目前,华西医院正在与新华集团合作,打造医疗模式,降低AI发展门槛,使AI能力具备诊断和医学研究能力。疫情期间,研究人员借助AI技术分析了患者的肺部医学图像,大大提高了诊疗速度。

在数字化和智能化的趋势下,数字化医疗体系的蓝图正在慢慢展开。在完成研究探索平台的内部测试后,华西医院将在不久的将来正式向全院开放该平台。同时,更多的院外合作伙伴,多家医院在医学协会中将逐步接入这一医疗数据平台。"这将使我们能够至少实现医疗系统中常见和常见疾病的治疗水平和质量的同质化,这可能符合相同的管理标准。"石清科说。这也有望成为解决医疗资源配置问题的有效手段。

四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

数字大脑程序的价值得到体现

"医疗数字大脑"正在帮助华西医院深化数字化转型,其价值体现在:

数字化的组织结构和数字化的基于大脑的智能技术改变了医疗系统的管理和商业模式,改善了门诊体验、研发效率、管理水平,为患者、医生、管理者带来了显著的效益。特别是在疫情期间,医疗数字大脑帮助华西医院开展非接触式咨询服务,提高诊疗效率,帮助土地更快治愈。

医疗行业的技术创新历史悠久,目前医院引进的检测治疗设备、服务终端登记收费等仪器往往配备物联网、远程协调等功能,但终端的演进也需要同时演进数字大脑的支持, 以提高终端数据的治理和利用效率,更好地对一线医疗工作进行数据化指导。

更明智的商业决策:通过采集医疗数据,华西医院在诊疗、管理两个层面实现更智能的业务决策。在诊断层面,医生可以根据人工智能的初步咨询信息和历史医疗数据,更全面地了解患者的相关信息,提高治疗能力。利用AI技术,还可以在疫情期间提高医学影像判断的效率和准确性,帮助疑似患者进行检测工作。管理水平上,通过对诊疗、门诊流程数据的分析,华西医院可以更科学地安排医生,更科学地布局医院服务设施,从而使患者就诊更加方便。

更及时的业务响应:数字大脑大大提高了业务的响应能力。例如,在科研探索中,数字化平台的建设让医生能够访问从人工时代进入数字时代的数据,医生可以通过搜索访问数据,实时访问数据,医院数据服务中心处理数据需求效率从每年1600次提高到每月830多次。在管理层面,华西医院通过大数据预判患者流量、收入范围等信息,一旦出现异常值,就能迅速发现,快速反应。

更可靠的业务保障:新华三集团帮助华西医院建立可靠的底层数字化能力,通过门户、N业务平台、N个数据中心组成的"1+N"架构,华西医院拥有功能齐全的云平台,定制统一门户,统一管理模式,形成完整灵活的数字化架构,用于诊疗, 为医学研发项目提供了坚实的基础。

专家意见

四川大学华西医院:“战疫”背后部署数字援军

石庆科,四川大学华西医院信息中心主任

"互联网医疗和数字化建设在疫情期间大规模发展。但在疫情爆发之前,国内很多医院已经在推进这项工作,不仅仅是为了解决疫情爆发期间的短期问题,而是为了真正改变整个医疗服务模式和体系。而这种全新的医疗服务模式和制度,合理利用医疗资源,对于我们的患者来说,更便捷地获得医疗服务,有很大的推动作用。

具体到数字化建设,有三个主要层次的工作。一是计算存储等基础能力的建设,二是数据资源的建设,医疗数据本身的治理和处理,第三个层次是应用。在选择技术合作伙伴时,我们会在底层、基础能力建设部分选择固定合作伙伴,确保平台能力的稳定性,提高基本能力的底线,并在应用层面,能够全面绽放。"

《哈佛商业评论》中文评论

《哈佛商业评论》长期聚焦企业数字化转型的话题,我们发现,华西医院在数字化能力发展过程中面临的主要困境,其实是大量机构和企业在数字化转型中面临共同的问题,这也使得他们解决问题的思路具有普遍的参考价值。

一方面,在数字化建设方面,机构和企业往往首先想到引进先进的机械设备或平台工具。例如,在医疗领域,人们倾向于关注更先进的CNC医疗设备。但正如史清科所说,这些设备是感觉器官,更重要的是,如何通过数字大脑的部署,连接技术工具的能力,进一步发展综合分析判断。

另一方面,绝大多数机构和企业内部的技术能力不足以支撑庞大的数字化建设项目,对外部技术合作伙伴的需求相当强劲。在选择合作伙伴方面,华西医院的思路也值得借鉴,即注重底层能力的建设,选择可靠、固定的合作伙伴,但在应用层面可以更加开源、多方力量进入应用开发体系。

在2020年疫情期间,远程医疗、基于大数据的疫情预测、AI诊疗效率提升等医疗系统的数字化能力,帮助我们快速控制并战胜疫情。未来,医疗系统的数字化转型也有望通过数据资源的开放和数据平台的开放,促进医疗水平的同质化和医疗资源的合理配置,这将成为医疗系统数字化转型的最大价值。

刘伟|文

刘伟,《哈佛商业评论》中文规划编辑

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