未來醫(yī)院，今天啟航

從電子病歷到醫(yī)療實(shí)踐，已經(jīng)從根本上改變了我們對(duì)患者實(shí)施診療的方式。

我們處于運(yùn)用醫(yī)療技術(shù)的哪一階段?

手術(shù)刀、注射器、聽診器和顯微鏡......所有這些技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，均為醫(yī)療行業(yè)帶來了的技術(shù)進(jìn)步。發(fā)明這些器械，不僅是為了幫助醫(yī)生提高效率，更是為了提高患者診療效果。

如今，醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展仍然以此為宗旨。醫(yī)療行業(yè)的進(jìn)步以提高患者診療效果為原則，并幫助醫(yī)生和醫(yī)療提供者提高效率。

我們運(yùn)用醫(yī)療技術(shù)的目標(biāo)和方向

數(shù)字化技術(shù)使醫(yī)療專業(yè)人士的診療方法發(fā)生跳躍式發(fā)展。從快速提取患者病歷，到基因組測(cè)序，再到數(shù)字化病理切片，數(shù)字化技術(shù)正在促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)的突飛猛進(jìn)。

從2016年到2018年，醫(yī)療行業(yè)所管理的數(shù)據(jù)以878%的速度增長(zhǎng)。

來源：2019年Dell EMC全球數(shù)據(jù)保護(hù)指數(shù)調(diào)查

醫(yī)療進(jìn)步的強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力量之一就是數(shù)據(jù)，具體包括病歷、醫(yī)學(xué)影像以及從邊緣物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備發(fā)送而來的分析數(shù)據(jù)。

通過這些方式收集的數(shù)據(jù)，是醫(yī)療機(jī)構(gòu)所能獲得的好的資源之一。然而，醫(yī)生個(gè)人幾乎不可能分析某個(gè)患者的全部數(shù)據(jù)，更不要說其所治療的全部患者的數(shù)據(jù)了。

談到數(shù)據(jù)，各種技術(shù)能夠?qū)ξ覀兪占头治鰯?shù)據(jù)的方式產(chǎn)生巨大的影響，例如人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。在處理越來越多的數(shù)據(jù)的過程中，深度學(xué)習(xí)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，并且通過不斷學(xué)習(xí)來使算法更加智能化。那么，這將為醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)生怎樣的影響？本文將介紹我們?cè)卺t(yī)療機(jī)構(gòu)看到的新的工作負(fù)載，以及人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)以及其他的新技術(shù)如何改變患者診療局面。

電子病歷

提到醫(yī)療行業(yè)中的數(shù)字化技術(shù)，大多數(shù)人會(huì)想到電子病歷（EMR）。電子病歷已成為存儲(chǔ)患者病歷的標(biāo)準(zhǔn)，并且在任何時(shí)間點(diǎn)上，醫(yī)生所掌握的關(guān)于特定患者的數(shù)據(jù)量都在發(fā)生的增長(zhǎng)。這個(gè)患者數(shù)據(jù)的聚合體包含很大一部分，醫(yī)生可據(jù)此做出更準(zhǔn)確的診斷和制定更有效的治療計(jì)劃。

然而，有些醫(yī)生感到難以使用電子病歷，因?yàn)檫@需要將IT技術(shù)全面地整合到醫(yī)患關(guān)系中。患者數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)可用，迫使醫(yī)生和其他臨床醫(yī)護(hù)人員在患者面前與各種設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)，這可能導(dǎo)致雙方的脫節(jié)感。如果醫(yī)生為患者檢査完畢以后再與設(shè)備互動(dòng)，則可能導(dǎo)致重要信息被遺漏在病歷之外，還有可能分散醫(yī)生的注意力。

隨著一種稱為“自然語言處理”的人工智能技術(shù)的推出，醫(yī)生可使用口語來將信息添加到電子病歷中。自然語言處理技術(shù)指的是計(jì)算機(jī)智能化地理解自然語言的能力。它與你所使用的智能揚(yáng)聲器差別不大，能夠處理你提出的問題并提供答案。當(dāng)人工智能在后臺(tái)為患者的病歷增加內(nèi)容時(shí)，醫(yī)生可以跟患者互動(dòng)，而不是與計(jì)算機(jī)互動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵益處是將時(shí)間交還給醫(yī)生，使他們能夠更多地與患者互動(dòng)并避免工作過勞。

醫(yī)學(xué)影像

電子影像或者醫(yī)療影像的數(shù)字化——改變了放射學(xué)的世界。“將膠片轉(zhuǎn)變?yōu)闊o膠片”的理念與“將紙質(zhì)圖表和文件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮硬v”一樣具有突破性。時(shí)至今日，醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。很多醫(yī)院擁有完善的醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(PACS)，專用于存儲(chǔ)和訪問各科室的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)。

醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一種常見的做法是部署獨(dú)立于供應(yīng)商的歸檔解決方案(VNA)。將各科室互為孤島的影像存儲(chǔ)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閂NA，醫(yī)生能夠査看患者病歷中的跨學(xué)科影像，從而全面地了解所診治的患者的情況。

醫(yī)學(xué)影像囊括眾多的數(shù)字化技術(shù)，具體包括核磁共振成像、CT掃描、X光透視、超聲波、乳房X光照片、床側(cè)影像，以及如今的病理學(xué)。

隨著越來越多的醫(yī)療影像實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，醫(yī)療行業(yè)為更多的技術(shù)創(chuàng)新開啟了大門。

數(shù)字化病理學(xué)

以往，醫(yī)生采集患者的樣本并發(fā)送到病理學(xué)科室，樣本在那里被放置在玻片上，通過顯微鏡進(jìn)行檢查。這個(gè)過程進(jìn)行得很好，但也存在缺點(diǎn)。玻片還會(huì)通過郵件從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)，以便其他醫(yī)生據(jù)此進(jìn)行診斷，而玻片在運(yùn)輸途中會(huì)遭遇各種風(fēng)險(xiǎn)。后續(xù)還需要在安全地點(diǎn)將玻片保存一段預(yù)定的時(shí)間。如今，在數(shù)字化的世界，這并不是分配資源的合理方式。

對(duì)于全球的醫(yī)療和研究機(jī)構(gòu)而言，出現(xiàn)了一種全新的影像應(yīng)用：數(shù)字化病理系統(tǒng)。

使用數(shù)字化病理技術(shù)，全玻片影像掃描儀可讀取患者的病理樣本并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。這就為病理學(xué)家們帶來了可供多名醫(yī)生同時(shí)在大型顯示器上觀看的高清晰度影像。這些影像還可通過電子方式，在數(shù)秒鐘內(nèi)發(fā)送到全世界的任何地點(diǎn)，以便專家進(jìn)行分析，從而縮短診斷時(shí)間，更快地進(jìn)入治療過程。

正如大多數(shù)的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用那樣，全玻片影像實(shí)現(xiàn)數(shù)字化會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這就需要使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

這些數(shù)字化影像一旦被存儲(chǔ)下來，就為人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)分析開啟了大門。

病理學(xué)的目的是診斷病因，其流程漫長(zhǎng)而且復(fù)雜。人工智能可以提高診斷的精確性，并有助于眾多手動(dòng)、費(fèi)時(shí)的步驟實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，例如樣本識(shí)別、疾病模式識(shí)別以及臨床病理學(xué)歸類等。病理學(xué)家仍然做出判定，但人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)能夠強(qiáng)化決策樹，使病理學(xué)家能將更多的時(shí)間用于更具挑戰(zhàn)性的案例，而減少與處理每個(gè)樣本（甚至無病的樣本）相關(guān)的管理工作。

根據(jù)PathAI的一次調(diào)查，

使用人工智能技術(shù)來輔助分析和診斷的病理學(xué)家，相比不使用這些技術(shù)的病理學(xué)家，能夠更地發(fā)現(xiàn)病因。

因此，通過運(yùn)用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，醫(yī)生們能夠更有效地診治患者。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用于影像歸類。當(dāng)人工智能算法分析醫(yī)學(xué)影像時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)任何被醫(yī)生忽略的異常情況，可對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行標(biāo)注，以便專業(yè)醫(yī)療人員進(jìn)行審査，從而更高效地運(yùn)用專家的寶貴時(shí)間。

通過使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人工智能技術(shù)還可應(yīng)用于其他醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用。

醫(yī)療

醫(yī)療（或稱“個(gè)性化醫(yī)療”）代表著患者醫(yī)療方式的根本性變化。根據(jù)患者的基因組為其建立特定的治療計(jì)劃，這在以往是無法想象的。而如今，生命科學(xué)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)正在使用下一代測(cè)序技術(shù)（NGS）和數(shù)字化病理等其他數(shù)字化技術(shù)，使醫(yī)療成為現(xiàn)實(shí)。多年以前，需要花費(fèi)10年時(shí)間和30億美元成本才能進(jìn)行全基因組測(cè)序。如今，已有技術(shù)可支持機(jī)構(gòu)在一周內(nèi)完成1000個(gè)全基因組測(cè)序，每個(gè)基因組測(cè)序的成本只有3000美元。這種進(jìn)步使得該技術(shù)能為更多的醫(yī)療專業(yè)人員所用，并服務(wù)于更大范圍的公眾。

例如，腫瘤科醫(yī)生在癌癥患者身上發(fā)現(xiàn)一個(gè)腫瘤，進(jìn)行取樣，并將樣本發(fā)送到病理學(xué)科室。通過使用數(shù)字化病理技術(shù)，一位專治特定癌癥的全球病理學(xué)家能夠快速分析數(shù)字樣本，發(fā)現(xiàn)患者需要立即進(jìn)行治療?；驕y(cè)序技術(shù)不僅能對(duì)該患者的基因組測(cè)序，還能對(duì)腫瘤組織的基因組進(jìn)行測(cè)序。從基因測(cè)序中所獲得的發(fā)現(xiàn)，使腫瘤學(xué)家能根據(jù)已知的針對(duì)該類癌癥的有效療法，制定個(gè)性化的治療計(jì)劃。這不是只在未來才能發(fā)生的；由于人類的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，這一切在今天就已經(jīng)發(fā)生。

5G/遠(yuǎn)程醫(yī)療

很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備通過本地網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送數(shù)據(jù)。與任何應(yīng)用一樣，在無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)常常會(huì)遭遇帶寬問題。這使得推出5G技術(shù)對(duì)于醫(yī)療行業(yè)非常重要。隨著數(shù)據(jù)更快速地發(fā)送，分析工作更快速進(jìn)行，患者的治療結(jié)果也得到改善。

5G可將4G網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常遭遇的延遲縮短95%，也就是縮短至5毫秒以內(nèi)。

來源:Hans Vestber,Verizon CEO,2019 Consumer Electronic Show

5G技術(shù)還為遠(yuǎn)程醫(yī)療的進(jìn)步打開了大門。在農(nóng)村地區(qū)提供醫(yī)療服務(wù)的醫(yī)生可使用5G和云計(jì)算技術(shù)來增加電子病歷的內(nèi)容，與患者交流和進(jìn)行治療，以及規(guī)律性地監(jiān)控療效。這樣就能將專業(yè)的醫(yī)療服務(wù)帶給以往無法觸及的人群。

可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)

一旦物聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療行業(yè)相聯(lián)系，將使用能聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備和可穿戴設(shè)備來實(shí)時(shí)地監(jiān)控和分析數(shù)據(jù)。正如其他很多行業(yè)那樣，醫(yī)院病房中存在的具有聯(lián)網(wǎng)功能的醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備和可穿戴設(shè)備(例如健康追蹤器)能夠提供巨大的數(shù)據(jù)流，從而為指數(shù)級(jí)的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)打開了大門。在美國，醫(yī)院中平均每個(gè)病床連接10~15個(gè)設(shè)備。

醫(yī)療行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已生成了海量的數(shù)據(jù)。據(jù)麥肯錫咨詢公司估計(jì)，截至2020年，醫(yī)療數(shù)據(jù)量將可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)每73天翻番。

根據(jù)Brandessence Market Research&Consulting Pvt Ltd(BMRC)咨詢公司的信息，醫(yī)療提供者可使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來做這些事情：遠(yuǎn)程監(jiān)控患者的狀況，管理慢性病，以及管理藥物劑量。可從醫(yī)院的內(nèi)部或外部收集數(shù)據(jù)。來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)可用于臨床醫(yī)療研究中，以便更好地了解患者體驗(yàn)。無論數(shù)據(jù)來自于心臟監(jiān)測(cè)器、并通過簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析來預(yù)先發(fā)現(xiàn)心臟病突發(fā)狀況，還是來自于追蹤患者血糖值以便控制糖尿病的可穿戴設(shè)備，都能幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行預(yù)防性醫(yī)療。

以往，分析來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的個(gè)人數(shù)據(jù)是不可能的任務(wù)。而如今，通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣使用人工智能技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)解讀數(shù)據(jù)流，將異常情況標(biāo)注出來進(jìn)行審査。例如在醫(yī)院里的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，針對(duì)走廊和病房里的視頻采用人工智能技術(shù)，可提示工作人員應(yīng)對(duì)患者摔倒或不按時(shí)服藥的情況。

邊緣物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過在本地處理、緩存、篩選和保護(hù)數(shù)據(jù)，來降低大數(shù)據(jù)量的傳輸和存儲(chǔ)成本。在邊緣上使用分析功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行"聚合”和"篩選”，能帶來以下益處：

• 通過醫(yī)院和家中的計(jì)算機(jī)視覺解決方案,提升患者的安全性和監(jiān)控患者恢復(fù)情況；
  

• 使用傳感器來擴(kuò)大慢性病管理和預(yù)防性醫(yī)療范圍，這些傳感器能向醫(yī)療提供者提示以確有成效的方式改變臨床醫(yī)療措施，并早期干預(yù)措施；
  

• 通過從制造環(huán)節(jié)到消費(fèi)環(huán)節(jié)追蹤藥物，來管理藥物和防止藥物誤用。

面向醫(yī)療行業(yè)的Dell EMC存儲(chǔ)

醫(yī)療行業(yè)正在以令人難以置信的速度發(fā)展和變化，而技術(shù)已成為其發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力量。然而，前述的工作負(fù)載和新興技術(shù)僅僅觸及了醫(yī)療IT和醫(yī)療專業(yè)人員所經(jīng)歷現(xiàn)實(shí)的表面。我們運(yùn)用技術(shù)來提高訪問能力和改善醫(yī)療成果，以便在2030年之前與醫(yī)療行業(yè)一道為數(shù)10億人提供幫助。

當(dāng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)需要患者數(shù)據(jù)時(shí)，PowerMax可為醫(yī)療提供者提供極速訪問能力。通過配備存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存和NVMe硬盤來提供令人難以置信的性能，PowerMax可實(shí)現(xiàn)高達(dá)1500萬IOPS的速度、每秒350GB的帶寬、低于100毫秒的讀響應(yīng)時(shí)間。

PowerMax可從低至13TB的容量開始使用，進(jìn)行真正的多維度擴(kuò)展至高達(dá)4PB。它支持縱向擴(kuò)展和橫向擴(kuò)展，使您能夠靈活地?cái)U(kuò)展容量和性能，以便支持不斷擴(kuò)大的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的醫(yī)療世界。

PowerMaxOS提供多種創(chuàng)新技術(shù)來確保高的性能而不產(chǎn)生管理開銷，例如內(nèi)置的機(jī)器學(xué)習(xí)引擎，可在電子病歷和非電子病歷工作負(fù)載上實(shí)現(xiàn)一致的服務(wù)水平協(xié)議。

1根據(jù)2019年7月Dell EMC的內(nèi)部分析，其中測(cè)試了使用PowerMax 8000時(shí),在單個(gè)集群內(nèi)實(shí)現(xiàn)的隨機(jī)讀每秒高IO。

2根據(jù)2019年7月Dell EMC的內(nèi)部分析，其中測(cè)試了使用PowerMax 8000時(shí),在單個(gè)集群內(nèi)實(shí)現(xiàn)的隨機(jī)讀每秒大GB容量。

3根據(jù)2019年7月Dell EMC的內(nèi)部分析，其中使用OLTP2硬件測(cè)試基準(zhǔn)來測(cè)試單臺(tái)"PowerMax 8000陣列。

橫向擴(kuò)展式網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)

Dell EMC Isilon橫向擴(kuò)展式NAS通過提供幾乎任何規(guī)模的可靠、高性能、經(jīng)濟(jì)高效的存儲(chǔ)，使您能夠滿懷信心地推進(jìn)醫(yī)療和人工智能項(xiàng)目的發(fā)展。Isilon支持將醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)整合到統(tǒng)一的存儲(chǔ)集群，其中包括放射PACS、心臟病PACS、獨(dú)立于供應(yīng)商的歸檔以及先進(jìn)的數(shù)字化病理系統(tǒng)。

還可配置SmartPools®來進(jìn)行自動(dòng)化分級(jí)，從而智能化地將數(shù)據(jù)放置在經(jīng)濟(jì)高效的存儲(chǔ)之上。

憑借卓越的OneFS操作系統(tǒng)，Isilon非常易于管理。OneFS可創(chuàng)建統(tǒng)一的共享存儲(chǔ)池，從而消除多個(gè)卷或數(shù)據(jù)孤島。提供靜態(tài)數(shù)據(jù)加密(D＠RE)技術(shù)、自加密硬盤以及復(fù)制技術(shù)，可有效地保護(hù)臨床醫(yī)療和研究數(shù)據(jù)。

提供多云連接能力，使您能夠使用組織本地和組織以外的解決方案。