潘艷軍

摘 要 隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展帶來了數(shù)據(jù)的上傳和下載等更多的便利，促使互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)量出現(xiàn)了急劇增長的狀態(tài)，在這樣的環(huán)境下，也就產(chǎn)生出了專門針對大數(shù)據(jù)的存儲、計算、分析以及處理等一些新的問題。而在醫(yī)療領(lǐng)域中，大數(shù)據(jù)的作用也就顯得越來越重要。因此，基于基因組學(xué)和現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的個性化醫(yī)療，也就成了未來醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。但是目前，怎樣對大數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、分類、存儲、將其中有價值的信息挖掘出來，以及怎樣將其更加有效地應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域中也就成了熱點(diǎn)話題。為了對此進(jìn)行更加深入的研究和分析，文章對大數(shù)據(jù)及其特征、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及其在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用作了如下綜述。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)；醫(yī)療領(lǐng)域；應(yīng)用；分析

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）218-0117-02

隨著科技時代的到來，各個領(lǐng)域中均出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的爆炸式增長，而大數(shù)據(jù)也成為當(dāng)今社會被研究的重點(diǎn)話題，并且其數(shù)據(jù)的分析以及應(yīng)用也已經(jīng)成了世界科技界以及各國政府所關(guān)注的焦點(diǎn)話題，“大數(shù)據(jù)時代”真的已經(jīng)來到了我們的身邊。但是目前所面臨的難題依舊是怎樣更好的獲取、分類、存儲、處理和傳輸這些數(shù)據(jù)。在醫(yī)療領(lǐng)域，我國正處在一個醫(yī)學(xué)信息爆炸的時代，如醫(yī)學(xué)圖像、電力病例記錄、基因序列、多中心臨床藥物試驗等各個領(lǐng)域每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這也對醫(yī)療領(lǐng)域在對大數(shù)據(jù)技術(shù)對比應(yīng)用起到了推進(jìn)的作用[ 1 ]。

1 大數(shù)據(jù)及其特征

大數(shù)據(jù)具有以下幾個特征，即極大的數(shù)據(jù)量：來自于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及電子商務(wù)等多個方面的數(shù)據(jù)；模態(tài)極多：其有文本、視頻、語音、網(wǎng)頁等半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模態(tài)；速度快：其所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都有著較強(qiáng)的時效性；有著密度較低的高價值信息[ 2 ]。

2 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

2.1 機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘算法

大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)就是機(jī)器學(xué)習(xí)，要想從無模式、凌亂、復(fù)雜的大數(shù)據(jù)中挖掘出更多有價值的信息，就需計算機(jī)對人類學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行模擬。目前，使用較多的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)則為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN），其也大大降低了語音識別的錯誤率。其包括大數(shù)據(jù)的分類、聚類、關(guān)聯(lián)分析、并行算法等。數(shù)據(jù)挖掘算法是以數(shù)據(jù)為依據(jù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)挖掘模型的一種試探計算法。其主要是利用機(jī)器學(xué)習(xí)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分類，進(jìn)而從其中找到有價值的信息。

2.2 預(yù)測性分析

這是一種重要的大數(shù)據(jù)分析方法，通過科學(xué)的建立一個模型，將已知的數(shù)據(jù)輸入，對未來進(jìn)行預(yù)測，所得出的結(jié)果在本質(zhì)上只是一個概率。其包括對數(shù)據(jù)的獲取、檢測、分析、預(yù)測建模等。

2.3 可視化分析

大數(shù)據(jù)的查詢和分析的實用性和有效性直接決定著人們對決策信息的獲取情況，而可視化的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)就將數(shù)據(jù)的分析結(jié)果更加形象和直觀的展示了出來，進(jìn)而找出蘊(yùn)藏在其中的規(guī)律和特征，將有價值的信息挖掘出來[ 3 ]。此種大數(shù)據(jù)分析技術(shù)極其簡單，甚至一些非IT專業(yè)的人員也能夠通過實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，所以，此種技術(shù)不但是對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的關(guān)鍵技術(shù)，還是呈現(xiàn)對大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的關(guān)鍵技術(shù)。

2.4 語義引擎

此種大數(shù)據(jù)分析技術(shù)就是從詞語表達(dá)大語義和層次上對用戶的檢索請求進(jìn)行識別和處理，其被廣泛的應(yīng)用在了對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的挖掘中。用戶利用此種技術(shù)，將需要的關(guān)鍵詞輸入到檢索系統(tǒng)中，從而找到需要的數(shù)據(jù)[4]。

2.5 知識計算

知識計算需要從大量的數(shù)據(jù)中搜索出高價值的知識，并將其構(gòu)成能夠支持查詢、分析和計算的知識庫。

2.6 數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理

大數(shù)據(jù)分析中，最為關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)的質(zhì)量和管理。其能夠更加科學(xué)的對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而將使分析出來的結(jié)果更有價值。

3 大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 在基因生物學(xué)中的應(yīng)用

有研究人員從1990年開始到2004年，歷經(jīng)15年，完成了人類基因組的計劃，其對人類23對染色體基因組中的堿基對進(jìn)行了測序和檢定。目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)20？500多個基因，其會在不同的微環(huán)境中表現(xiàn)出較大的差異，并且其所產(chǎn)生的不同的表達(dá)物中可以產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)技術(shù)會通過互聯(lián)網(wǎng)，使數(shù)據(jù)庫被科研人員共享，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)的快速產(chǎn)生。

3.2 在致病因素分析中的應(yīng)用

在醫(yī)療領(lǐng)域，病人各項信息都會被存儲在病案信息庫中，工作人員通過對病人的個人信息進(jìn)行檢索，使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)（如聚類分析法）就可以對病人的相關(guān)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)性的分析，從而找出疾病的發(fā)生與給一些外在因素之間潛在的關(guān)系，指導(dǎo)人民群眾提高警惕，遠(yuǎn)離致病因素，將此種疾病的發(fā)生率降到最低。

3.3 在臨床診斷和治療中的應(yīng)用

在對疾病的臨床診斷和治療中，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠有效提高準(zhǔn)確率和治療效果。由于疾病的錯綜復(fù)雜，致病因素之間所存在的較大差異，導(dǎo)致同一種疾病在不同階段也會出現(xiàn)不同的癥狀，即便是不同的疾病，有時也會表現(xiàn)出高度相似的臨床特征[ 5 ]。采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)（如數(shù)據(jù)挖掘算法）能夠根據(jù)病人的病歷以及個人信息對造成疾病的相關(guān)因素進(jìn)行分析，這對疾病的治療是非常重要的。

3.4 在疾病預(yù)測中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)分析技術(shù)最為核心的內(nèi)容就是預(yù)測，在醫(yī)療大數(shù)據(jù)中，其中包括大量病人的地區(qū)區(qū)域、飲食習(xí)慣等信息，這些信息為對某種疾病的發(fā)病史以地區(qū)分布性提供的線索。并且研究人員還可以通過對大數(shù)據(jù)的分析，對疾病的遺傳性和非遺傳性進(jìn)行分析，為治療人員提供相應(yīng)的防治措施，從而降低此種疾病的發(fā)病率[6]。另外，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)還可以對某些疾病的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，（如機(jī)器學(xué)習(xí)法）可以對部分疾病信息進(jìn)行精確判讀，其還是對傳染性疾病進(jìn)行預(yù)測和預(yù)警的利器。

3.5 在醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影像（如CT、MRI）分析中，采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)λ贸龅挠跋窠Y(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而對病人的疾病做出正確的診斷。

3.6 在檢驗醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

檢驗醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，如細(xì)胞免疫學(xué)、細(xì)胞學(xué)、酶學(xué)、分子生物學(xué)等，不但加快了對臨床基因的檢測速度，還在基因的診斷中，（如病毒、細(xì)菌等基因的快速檢測、遺傳性疾病的診斷）得到了廣泛的應(yīng)用。免疫學(xué)的發(fā)展拓寬了其在檢測界的領(lǐng)域，還提高了檢測的靈敏度，對試驗過程步入自動化起到了促進(jìn)的作用[7]。

3.7 在醫(yī)院管理中的應(yīng)用

目前，各大醫(yī)院所應(yīng)用的綜合信息管理系統(tǒng)、影像系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、以電子病歷為中心的管理系統(tǒng)等，在一定程度上提高了醫(yī)院的管理水平、經(jīng)濟(jì)效益以及診療水平。而隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)會通過互聯(lián)網(wǎng)而實現(xiàn)醫(yī)療信息的共享[8]。

3.8 在新藥研發(fā)中的應(yīng)用

目前，在醫(yī)療領(lǐng)域，藥物研發(fā)的重要工具就是網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接技術(shù)，其也是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)所應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域。比如，系統(tǒng)的完整性能夠保證生物個體內(nèi)各個機(jī)制的正常運(yùn)行，而各個節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行一種相互作用后就又可以形成一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系，而一旦網(wǎng)絡(luò)體系被打亂，就說明生物機(jī)體出現(xiàn)了某種疾病。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，有效的利用網(wǎng)路數(shù)據(jù)和藥物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將會在很大程度上提高對新藥研發(fā)的水平。

3.9 在藥物副作用分析中的應(yīng)用

采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)對各家醫(yī)院所出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng)進(jìn)行挖掘，能夠幫助治療人員更加科學(xué)、全面的了解到藥物的副作用情況，使其在用藥時，會提高警惕，從而將藥物的副作用降到最低，保證病人合理用藥[9]。

4 結(jié)論

總之，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的作用愈發(fā)重要。在這些醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，常常隱藏著很多的有價值的信息，通過對大數(shù)據(jù)科學(xué)有效的進(jìn)行利用，能夠有效實現(xiàn)各大醫(yī)院對病例的共享、對流行性疾病發(fā)病情況的預(yù)測、藥物作用的預(yù)測以及個體化的精準(zhǔn)醫(yī)療等，并且對提高臨床診斷水平，保證患者用藥的安全性和有效性等都有著重要的指導(dǎo)作用。

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