肖麗，王世宇，錢前，瞿燕

云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

肖麗1，王世宇2，錢前1，瞿燕3

云計算為控制藥物不良反應(yīng)的發(fā)生提供了一條新的途徑。本文綜述了云計算的現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，并探討了云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生中的應(yīng)用和優(yōu)勢特色，展望了其未來的發(fā)展趨勢。

云計算；藥物不良反應(yīng)； 應(yīng)用現(xiàn)狀

云計算已經(jīng)成為IT行業(yè)的研究熱點，其具有并行計算、海量數(shù)據(jù)存儲、擴展性極強的特點，逐步在多個領(lǐng)域得到蓬勃發(fā)展［1］。在醫(yī)藥行業(yè)，預(yù)防和減少藥物不良反應(yīng)的發(fā)生越來越受到醫(yī)藥管理部門的重視，而云計算的出現(xiàn)有望為控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生提供新的途徑。

1　云計算發(fā)展狀況簡介

1.1云計算發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著大數(shù)據(jù)在醫(yī)療與生命科學研究過程中的廣泛應(yīng)用和不斷擴展，其數(shù)量之大和種類之多令人難以置信。比如：一個CT圖像含有大約150 MB的數(shù)據(jù)，而一個基因組序列文件大小約為750 MB，一個標準的病理圖則大得多，接近5 GB。如果將這些數(shù)據(jù)量乘以人口數(shù)量和平均壽命，僅一個社區(qū)醫(yī)院或一個中等規(guī)模制藥企業(yè)就可以生成和累積達數(shù)個TB甚至數(shù)個PB級的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在中國，2010年，國家公布的“十二五”規(guī)劃中指出要重點建設(shè)國家級、省級和地市級三級衛(wèi)生信息平臺，建設(shè)電子檔案和電子病歷兩個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等諸項目標，也就是推進醫(yī)療信息化的“3521”工程［2］。過去由于缺少統(tǒng)一的電子病歷系統(tǒng)（EMR）標準，中國的電子病歷系統(tǒng)發(fā)展比較緩慢，醫(yī)院之間不能實現(xiàn)共享病患信息共享，醫(yī)療服務(wù)水平也因此受到影響。為改善這一現(xiàn)狀，國家會逐漸加大對電子病歷的投入，適應(yīng)這一趨勢，各級醫(yī)院也將加大在數(shù)據(jù)中心，IT外包等領(lǐng)域的投入。而隨著醫(yī)療信息數(shù)據(jù)的幾何倍數(shù)增長，醫(yī)院信息存儲將越來越受到重視，醫(yī)療信息中心的關(guān)注點也將由傳統(tǒng)“計算”領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到“存儲”領(lǐng)域上來。而云計算的發(fā)展恰好跟上了這一潮流，云計算技術(shù)集網(wǎng)絡(luò)計算、效用計算、虛擬化技術(shù)、面向服務(wù)架構(gòu)等多種優(yōu)勢于一身。在此基礎(chǔ)上，用戶所需的軟件、平臺、數(shù)據(jù)存儲等各類計算機資源均由云計算以服務(wù)的方式提供。云計算在醫(yī)學上的運用減少了云計算機構(gòu)在相關(guān)軟硬件方面的投入和管理維護成本，而且可方便醫(yī)藥企業(yè)以多種客戶端，不受地理位置限制的訪問其提供服務(wù)，改變了傳統(tǒng)醫(yī)藥企業(yè)的運營模式［3］。

1.2云計算發(fā)展的展望

隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)自動采集技術(shù)的發(fā)展，人類所擁有的數(shù)據(jù)呈爆炸式增長。如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘信息是大家目前所研究的問題。大數(shù)據(jù)的挖掘是從海量、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的大型數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱含在其中有價值的、潛在有用的信息和知識的過程，也是一種決策支持過程。其主要基于人工智能、機器學習、模式學習和統(tǒng)計學等。通過對大數(shù)據(jù)高度自動化地分析，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，可以幫助企業(yè)、商家、用戶調(diào)整市場政策、減少風險、理性面對市場，并做出正確的決策。目前，在很多領(lǐng)域尤其是在醫(yī)藥領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。大數(shù)據(jù)的挖掘常用的方法有分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Web 數(shù)據(jù)挖掘等。這些方法從不同的角度對數(shù)據(jù)進行挖掘。

在云計算發(fā)展的同時，在線遠程服務(wù)技術(shù)也在迅速發(fā)展。遠程服務(wù)指利用通信手段實現(xiàn)不同地域（區(qū)域）之間的實時人工服務(wù)方式。與在線服務(wù)不同的是：在線服務(wù)特指基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式。這類服務(wù)方式具有即時性、靈活性以及人性化等特點，用戶可以與服務(wù)實施人員進行直接溝通進行服務(wù)。遠程服務(wù)按照不同的通信手段，大致分為兩類：一類是電信遠程服務(wù)，指基于語音通信的方式進行的遠程服務(wù)，包括語音咨詢、下訂單、以及目前應(yīng)用最多的訂餐、叫車等。另一類是基于網(wǎng)絡(luò)的遠程服務(wù)，這類服務(wù)基于互聯(lián)網(wǎng)，形勢也多種多樣，包括傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)在線客服，在線人工教育，專家在線遠程診療系統(tǒng)以及計算機遠程維護系統(tǒng)等等。

分布式云計算技術(shù)解決了數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)過于龐大的問題［4］，同時，基于云計算的Web數(shù)據(jù)挖掘借助云計算的關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)傳統(tǒng)Web數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)化［5］。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的的基礎(chǔ)之上，數(shù)據(jù)挖掘理論為在線藥物遠程技術(shù)提供了解決方案。任何技術(shù)在解決問題時都要經(jīng)過大量數(shù)據(jù)的證實，當云計算的海量藥物不良信息集合在一起，為遠程技術(shù)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，雖在不同的時間地點，各個區(qū)域出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng)有所不同，但是云計算的出現(xiàn)解決了這個問題。醫(yī)生或醫(yī)藥企業(yè)可以通過遠程技術(shù)在云計算存儲的海量數(shù)據(jù)中查找出現(xiàn)過的藥物不良反應(yīng)情況。

2　云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用簡介

2.1云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，國家有關(guān)部門就加強藥品不良反應(yīng)的監(jiān)測與管理工作付出了艱辛的努力:頒布了《藥品不良反應(yīng)監(jiān)測管理辦法》、建立了藥品不良反應(yīng)信息通報制度、全國所有省份及解放軍系統(tǒng)均組建了藥品不良反應(yīng)監(jiān)測中心、加入了世界衛(wèi)生組織國際藥品監(jiān)測合作計劃并建立了相應(yīng)的國際藥品監(jiān)測合作中心。國家食品藥品監(jiān)督管理局局長邵明立表示中國將建立覆蓋城鄉(xiāng)的藥品不良反應(yīng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。使我們國家藥品不良反應(yīng)的管理制度與監(jiān)測系統(tǒng)日臻成熟。

目前，大多數(shù)國家的藥品不良反應(yīng)監(jiān)察報告制度采取自發(fā)呈報制度，這是一種自愿而有組織的報告制度。這種報告制度是先由醫(yī)護人員或者病人填寫相關(guān)藥品的不良反應(yīng)情況表，然后逐級向上匯報。當?shù)竭_一個一個地區(qū)中心或者國家中心時都要進行登記篩選，然后在上報或者存檔。這種制度明顯在實行的時候會花費很多額外的時間，也許在報表上報的途中就會出現(xiàn)相同的不良反應(yīng)。在進行藥物不良反應(yīng)控制的目的就是要在第一時間將不良反應(yīng)控制下來，所以及時分享所收集的藥物不良反應(yīng)信息非常重要。這一點國外一些國家做的比較好。

云計算大數(shù)據(jù)為我們分析藥物安全性影響因素及不同因素間的關(guān)系，深入藥物安全性研究，以及提高臨床用藥安全提供了新的思路和途徑。 現(xiàn)在越來越多的國家已經(jīng)開始注重從大數(shù)據(jù)中挖掘規(guī)律，預(yù)測不同，并把相關(guān)的處理數(shù)據(jù)放置云端共享。大數(shù)據(jù)挖掘和云計算平臺結(jié)合已逐步成為國外藥物不良反應(yīng)事件報告分析與評價的主要方法。

在美國，因為有完備的收集系統(tǒng)和云計算技術(shù)支持，美國一年得到的不良反應(yīng)報告達28萬份。從上個世紀70年代起，美國就開始運用計算機技術(shù)，監(jiān)測藥品處方，及時將監(jiān)測結(jié)果提供給醫(yī)生。美國的藥品不良反應(yīng)監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生活的一部分［6］。打開FDA網(wǎng)站，藥品不良反應(yīng)警告刊登在最顯著的位置，在相關(guān)專欄里每天也會列出需要召回、警惕的藥品。藥品評價研究中心負責對美國上市藥品不良事件的收集、分析、管理，其中藥品安全性辦公室負責上市藥品不良反應(yīng)的監(jiān)管，確保食品、人用藥物、獸藥和醫(yī)療器械的安全有效。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)任何不符合法規(guī)的情況，F(xiàn)DA及時給予糾正，把不安全的和非法的產(chǎn)品從市場撤除。

在歐盟，相關(guān)工作的深入開展，WHO及國際上有關(guān)藥品不良反應(yīng)監(jiān)測的文件中，逐漸用藥物警戒（pharmaco-vigilance）代替了藥品不良反應(yīng)監(jiān)測。歐洲藥品管理局（EMA）接收來自歐盟成員國、上市許可持有者、醫(yī)療專業(yè)人員以及患者提交的不良反應(yīng)/事件報告，建立歐盟藥物警戒數(shù)據(jù)庫（EudraVigilance），并對數(shù)據(jù)進行分析和管理。歐盟成員國上市許可持有者、臨床試驗申辦者和研究機構(gòu)被授權(quán)訪問。這些都離不開云計算大數(shù)據(jù)分布式技術(shù)的支持。

2.2云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的優(yōu)勢特色

傳統(tǒng)的藥物不良反應(yīng)采用病例報告記錄的方式。該方法存在一些明顯不足：①時間滯后性，病例報告是已經(jīng)填寫好的，報告質(zhì)量已經(jīng)形成，進行控制的是事后控制。②采用病歷表記錄，評估標準會有差異。由于不同的人和不同的單位記錄標準不同，導(dǎo)致報表的質(zhì)量問題有待商議，無法提高病例報表的質(zhì)量。基于傳統(tǒng)方法存在的不足，采用云計算可以很好解決這一問題。

云計算有以下幾個優(yōu)勢：

（1）隨時共享。云計算可以實現(xiàn)不同設(shè)備之間的資源共享，這也是云計算和藥物不良反應(yīng)結(jié)合的最大優(yōu)勢。在云計算的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中，藥物不良反應(yīng)數(shù)據(jù)只有一份，保存在“云”的另一端，所有電子設(shè)備只需要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以同時訪問和使用同一份數(shù)據(jù)，這樣打破了時間和距離。通過在瀏覽器中直接編輯存儲在“云”的另一端的文檔，就可以隨時與各地的醫(yī)務(wù)人員或者其他人分享信息。

（2）安全可靠。云計算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心。以Hadoop［7］/Mapreduce［8～9］作為平行計算的框架，并行計算大規(guī)模海量數(shù)據(jù)，并將把工作流分劃到大量的機器上去。這樣，我們的數(shù)據(jù)將存儲于分布式文件系統(tǒng)中，即使數(shù)據(jù)丟失或病毒入侵，仍可以從各個節(jié)點提?。?0］。以往的藥物不良反應(yīng)信息都是各個醫(yī)院存儲在醫(yī)院的硬盤中，在這個過程中，隨著數(shù)據(jù)的增加醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)管理人員要隨時進行備份而且要更換較大的硬盤。在日常的維護中，管理人員要隨時注意是否有病毒攻擊數(shù)據(jù)庫，工作量非常大。云計算的出現(xiàn)解決了這個問題，因為在“云”的另一端，有全世界最專業(yè)的團隊來管理信息，有全世界最先進的數(shù)據(jù)中心來保存數(shù)據(jù)。同時，嚴格的權(quán)限管理策略可以指定有權(quán)利的人共享數(shù)據(jù)。

（3）方便快捷?；ヂ?lián)網(wǎng)的精神實質(zhì)是自由、平等和分享。當云計算和藥物不良反應(yīng)結(jié)合在一起，只要能進入網(wǎng)絡(luò)中，就可以查看信息。

云計算作為一種革新性的計算模式，具備許多現(xiàn)有模式所不具備的優(yōu)勢，是計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中一次巨大變革。醫(yī)院在建設(shè)基于電子病案的醫(yī)院信息平臺過程中，利用云計算技術(shù)，在對藥物不良反應(yīng)的研究中取得了事半功倍的效果。

2.3云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生的不足與展望

雖然云計算在控制藥物不良反應(yīng)發(fā)生方面發(fā)揮著越來越重要的作用，但在實踐工作中仍有許多問題亟待解決，如數(shù)據(jù)量爆炸性增長、管理困難等，這些問題在目前云計算的技術(shù)中有不同層次的應(yīng)對方案，值得探討和研究。對于藥物不良反應(yīng)的研究，跨時間地域，必須采取合適的方法進行數(shù)據(jù)挖掘。大數(shù)據(jù)的挖掘常用的方法有分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、Web 數(shù)據(jù)挖掘等，而對于藥物不良反應(yīng)的挖掘方法，需要按照實際情況進行記錄，而不是通過歸類推證，所以在對藥物不良反應(yīng)信息進行海量數(shù)據(jù)處理的時候，會出現(xiàn)一定的偏差。隨著云計算的不斷發(fā)展完善，將在數(shù)據(jù)挖掘方面的方法提供新的解決方案。

除了數(shù)據(jù)挖掘方面的問題，還存在網(wǎng)絡(luò)延遲或者中斷。云計算一般都是遠程通過網(wǎng)絡(luò)訪問的，雖然現(xiàn)在網(wǎng)速提高很快，但是和局域網(wǎng)相比，速度還是有所延遲，而如果一旦網(wǎng)絡(luò)中斷，服務(wù)也就無法訪問。

總之，隨著云計算技術(shù)的不斷深入發(fā)展和完善，必將在藥物不良反應(yīng)的控制方面提供強有力的支持，發(fā)揮越來越重要的作用，推動醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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［5］畢宇.基于云計算的Web數(shù)據(jù)挖掘［J］.金融科技時代，2015，1:58.

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（責任編輯：蔣淼）

Application status and prospects of the cloud computing in the control of adverse drug reactions

XIAO Li1, WANG Shiyu2, QIAN Qian1, QU Yan3
(1.Medical Information Engineering College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,2. Teaching affairs offi ce of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; 3. School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137,Sichuan)

Cloud computing provides a new way for the control of adverse drug reactions. The paper reviews the current situation and developments of cloud computing，discusses the applications of cloud computing in the control of adverse drug reactions and its advantages and characteristics，and expects of its future development.

Cloud computing； adverse drug reactions； application status

R 285.1

A

1674-926X（2015）06-015-03

四川省教育廳科研基金項目（13SB0299）；成都中醫(yī)藥大學重點成果轉(zhuǎn)化項目（CGPY1404）

1.成都中醫(yī)藥大學醫(yī)學信息工程學院，四川 成都 611137；2.成都中醫(yī)藥大學教務(wù)處，四川 成都611137；3. 成都中醫(yī)藥大學藥學院 中藥材標準化教育部重點實驗室 四川省中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用重點實驗室省部共建國家重點實驗室培育基地，四川 成都 611137

肖麗，女，碩士，主要從事中醫(yī)藥數(shù)字化方面的研究

Tel:18011563500 Email:xiaolichengdu@163.com［通訊作者］瞿燕，女，博士，主要從事中藥制劑方面的研究

Tel:18081971570Email:quyan028@126.com

2015-04-16