1、人工智能辅助临床科研的探索与实践人工智能辅助临床科研的探索与实践东南大学附属中大医院经验人工智能技术发展人工智能技术发展临床科研的机遇与挑战临床科研的机遇与挑战目目目目录录录录人工智能助力临床科研的探人工智能助力临床科研的探索索人工智能助力临床科研的实人工智能助力临床科研的实践践临床科研的机遇与挑临床科研的机遇与挑战战临床临床科科研研是是以临以临床数床数据驱动据驱动的的闭闭环环临床临床研究研究应用应用指导指导临床临床循证循证医学医学转化转化医学医学数据数据数据数据样本样本B BenchenchtoB Be es si id de ePapertoPatient基础基础研究研究临床研究的基本流程
2、研究研究准备阶准备阶段段研研究究方方案案制制定定CRFCRF制制定定数数据收集据收集计划计划数据库数据库（EDCEDC）准准备备研研究材料究材料、资、资金金准准备备研究研究执行阶执行阶段段研究对象研究对象入入组组数据录入数据录入与管与管理理病例随病例随访访研究监察研究监察与稽查与稽查数据数据统计与分统计与分析析数据统计数据统计规规划划专业统计专业统计分分析析CSRCSR报报告告研究研究结果总结果总结结统计结果统计结果解解读读临床意义临床意义挖挖掘掘文章发表文章发表计划计划研究结果研究结果发表发表临床研究的核心临床研究的核心是是数数据据采采集集与与分分析析的的过过程程机遇：以患者为中心机遇：以患
3、者为中心的的多维多维度度临临床床数据数据全全面爆发面爆发释放临床数据的真正价值，加速释放临床数据的真正价值，加速科科研成果研成果转转化化挑战：原始临床数据转化为可用性临床数据促进临床科挑战：原始临床数据转化为可用性临床数据促进临床科研研庞大庞大的临床专科的临床专科数数据据可可用用的专科科研的专科科研数数据据专科科研成果专科科研成果转化转化 数据驱动的临床研究数据驱动的临床研究挑战：建立数据驱动的专病数据挑战：建立数据驱动的专病数据库库数据库对于临床研究价值的体数据库对于临床研究价值的体现现可用的科研数据可用的科研数据临床原始数据临床原始数据科研成果转化科研成果转化来自多个系来自多个系统统的临床
4、原始的临床原始数数据据挑战：以病种为单位的临床科研数据的整挑战：以病种为单位的临床科研数据的整合合可用可用的专科科研的专科科研数数据据以病种为单位的全诊疗数据整合以病种为单位的全诊疗数据整合必必不可不可少少病历书写不规范病历书写不规范关键信息的错漏关键信息的错漏非结构化无法直接分析应用非结构化无法直接分析应用数据分散在各系统未整合数据分散在各系统未整合手动录入耗费大量人力时间手动录入耗费大量人力时间科研数据维度多，数量大缺乏标准科研数据维度多，数量大缺乏标准院外数据难以整合院外数据难以整合大量科研数据无法转化为医学应大量科研数据无法转化为医学应用用挑战：临床数据驱动临床科研存在的问挑战：临床数
5、据驱动临床科研存在的问题题？人工智能助力临床科研的探人工智能助力临床科研的探索索 案例一-梅奥医院应用人工智能助力科研的经验全美排名第一年门诊200万人1265张床位构建以患者为中心的临床实构建以患者为中心的临床实践践-临床科研的数据闭环，提升医疗效临床科研的数据闭环，提升医疗效能能临床数据应用的难点临床数据应用的难点与与AI解决方解决方案案数据质量问题不符合科研需求安全/权限问题无法直接使用临 床 数临 床 数 据据数 据 管数 据 管 理理 工作繁忙科研进展缓慢科科 研研 效效 率率 成果脱离临床转化困难成 果 转成 果 转 化化 证证 临床数据整合 后结构化 数据标准化 院外数据整合 权
6、限管理系统 数据资产管理 质量核查体系 多中心数据管理人工智能数据治理人工智能数据治理 智能检索队列发现 CRF自动填充 智能随访 数据探索、统计分析 人工智能建模 深度学习 辅助决策 风险预警智能科研辅助智能科研辅助人工智能辅助人工智能辅助数据及成果数据及成果 有效利用有效利用案例：截止案例：截止到到2017年，人工智能在糖尿病研究领域的文章数目呈年，人工智能在糖尿病研究领域的文章数目呈指指数级增加数级增加案例一：糖尿病的临床研究，自然语言处理释放大量后结构化病历数案例一：糖尿病的临床研究，自然语言处理释放大量后结构化病历数据据案例二：机器学习构建风险预测模型，以糖尿病为案例二：机器学习构建
7、风险预测模型，以糖尿病为例例人工智能助力临床科研的实人工智能助力临床科研的实践践临床科研辅助决策真实世界研究疾病风险预测辅助诊断就医行为分析费用负担分析队列发现智能统计分 析专病研究.医疗实践过程评价药品上市后疗效评价获批药物适应证随访数据专科数专科数据仓储据仓储A数据集B数据集C数据集CRF表单制定CRF表单 配置访视事件 多中心/团队权 限入组病例项目报表科研采集科研采集建立项目CIS/EMRCDRHISLIS/RIS电子病历电子病历机器学机器学习习 自然语言处理自然语言处理人工智人工智能能临床科研一体化平临床科研一体化平台台解决方解决方案案大量临床数据集成、存储、标准化与标准 化 一般患
8、者信息 基础疾病信息 诊断类型 病程记录 影像检查记录 实验室检查数据 免疫检查记录。针对专病研究的特殊变量数据衍生数据疾病分级分期量表评分特殊检查。生物标志物检测数据新型生物标志物RNA组学代谢组学表观遗传学。长期患者结局数据生存结局功能评分生活质量并发症。指南、规范、知识图谱。临床数据临床数据专病数据专病数据标本数据标本数据随访数据随访数据知知识识系统系统以糖尿病为例以糖尿病为例 应用人工智能构建智能化专病科研平应用人工智能构建智能化专病科研平台台医院临床数据现状医院临床数据现状用用AI数据治理后的数据治理后的临临床床数据数据专病科研平台中的临专病科研平台中的临床床数据数据结构化/标准化随
9、访回收质控智能化智能化专病科专病科 研平台研平台专病字段随访数据自然语自然语言言处处理理专病数专病数据集据集院外数据院外数据非结构非结构化病历化病历结构化结构化病历病历专病字段通用字段应用自然语言处理进应用自然语言处理进行行数据数据治理治理患者于患者于2年前无诱因下出现右上腹痛，呈持续性可向右肩背部放射，伴恶心未呕吐，无畏寒发热、年前无诱因下出现右上腹痛，呈持续性可向右肩背部放射，伴恶心未呕吐，无畏寒发热、皮肤发黄、反酸嗳气、黑便呕血、腹部包块等症状，皮肤发黄、反酸嗳气、黑便呕血、腹部包块等症状，行行B超发现胆囊多发结石超发现胆囊多发结石原文原文人工智能语义分析效果人工智能语义分析效果自然语言
10、处理技术自然语言处理技术使机器读懂病历，自动化提取病历信息并完成标准使机器读懂病历，自动化提取病历信息并完成标准化化诊断标准化医学术语标准化医学术语标准化医生输入诊断以 及医学表达示例糖尿病的表达糖尿病的表达2型糖尿病Type2型糖尿病型糖尿病非胰岛素依赖型糖尿病糖尿病，2型糖尿病的标准表达糖尿病的标准表达ICD10E11.901非胰岛素依赖性糖尿病多维度的检多维度的检索索 最大化保证医最大化保证医生生检检索索到符到符合合科研科研队队列列的的病病人人糖尿病患者患者基 本信息胰岛素治疗影像学检查检验剂 量厂家血糖值胰腺病变尿糖值等医学知识图谱技术示例：医学知识图谱技术示例：人性化患者院外随访系统
11、个性化科研方案配置 后台应用随访策略系统生成随访任务智能随访引擎自动复诊通知微信随访平台填写科研问卷量表反馈病情变化可视化进度管理上传外院病历资料患者自报告直接转化科研数据院内外数据整合科研患者资料全程追踪临床科研平台自动推送量表即时回传数据方案优方案优势势-基于微信的数据补全基于微信的数据补全完善的权限管理，可完善的权限管理，可轻轻松应松应对对不不 同用户权限设定进行同用户权限设定进行调调整整方案优势方案优势-数据权限与安全管数据权限与安全管理理 多中心数据集成整体架构整体架构分中心接入架构分中心接入架构方案优势方案优势-全功能支持多中心项目全功能支持多中心项目回顾性研究回顾性研究前瞻性研究
12、前瞻性研究专病注册库专病注册库满足不同疾病的科研需满足不同疾病的科研需要要满足不同角色的科研需满足不同角色的科研需要要降低科研门槛，提高效降低科研门槛，提高效率率应用场景：临床科研应用场景：临床科研基于院内基于院内/院外历史大数据，利用机器学院外历史大数据，利用机器学习习构建糖尿病疾病模构建糖尿病疾病模型型糖尿糖尿病病专病数专病数 据据病人 年龄 性别 既往史 家族史 用药史慢性胰腺炎 胰腺癌急性胰腺炎发病史 影像学检查 内分泌筛查机器学习机器学习危险相关因素分析危险相关因素分析诊断技术效用分析诊断技术效用分析并发症患者预后分析并发症患者预后分析临床科研数据向医院临床科研数据向医院病病种种精益化管理应用转化精益化管理应用转化人工智能助力临床科研效率提升以及转化医学应用临床临床数据科研数据科研成果临床提升科研人工智能助力临床科研人工智能助力临床科研Thanks!Thank you！
