大数据应用 医疗健康应用实例与系统分析(1)
从大数据和医疗健康大数据的介绍出发,首先阐述了医疗健康行业所面临的挑战和大数据对医疗健康行业的促进作用;然后介绍了大数据和医疗健康行业的背景知识;之后举例说明了大数据在医疗健康行业的应用以及医疗健康大数据系统和关键技术。
1 概述
大数据是指难以被传统数据管理系统有效且经济地存储、管理、处理的复杂数据集。大数据一般以PB为单位计量,并包含结构化、半结构化、无结构化的数据,大数据给数据的采集、运输、加密、存储、分析和可视化带来了严峻的挑战[2]。与传统数据相比,大数据包含5个V特性:Volume(数据规模巨大)、Variety(数据类型繁多)、Velocity(数据产生的数据非常快)、Veracity(分析结果取决于数据准确性)、Value(大数据一般包含非常重要的价值)[3]。大数据带来了存储、管理、处理数据的挑战,也带来了发掘数据中新的价值的机遇。多个行业已经利用大数据改善业务,例如金融业、零售业、生命科学、环境研究。大数据市场估计每年会增长50亿美元的价值,到2020年将达到600亿美元的价值[4]。
医疗健康行业目前面临着巨大的挑战,其中,最主要的挑战包括:急剧升高的医疗支出、人口老龄化带来的慢性疾病问题、医疗人员短缺、医疗欺诈[5]等。国家统计局的数据显示,我国2013年医疗卫生总支出为31 668亿元,较2012年上升12.6%,并且已经连续8年每年增长超过10%。医疗支出已经占据了社会总支出很大的比例,在可以预见的将来,医疗支出将会持续增长。然而,根据美国医学研究院(Institute of Medicine,IOM)的一篇报告,如今医疗健康支出的1/3被浪费而没有用于改善医疗。这些浪费包括不必要的服务、行政浪费、昂贵的医疗费用、医疗欺诈和错失预防的机会[6]。为了保持竞争力,医疗机构必须把数据作为一种战略资产,分析数据以达到提高诊断准确度、提高疗效、降低费用、减少浪费的目的。
医疗健康机构采用大数据可以有效地帮助医生进行更准确的临床诊断;更精确地预测治疗方案的成本与疗效;整合病人基因信息进行个性化治疗;分析人口健康数据预测疾病爆发等。利用大数据技术还能有效减少医疗成本,麦肯锡全球研究院预计使用大数据分析技术将每年为美国节省3 000亿美元开支。其中,最有节省开支潜力的两个方面包括临床操作和研发[7]。利用大数据技术帮助医疗企业实现其业务的例子正在快速增多。比如,ActiveHealthManagement收集用户健康方面的数据以帮助用户实现健康管理;CancerIQ整合临床数据和基因数据帮助实现癌症的风险评估、预防和治疗;CliniCast利用大数据预测治疗效果以及降低花费。
本文首先介绍医疗健康行业的大数据特点以及大数据技术背景,然后举例说明目前大数据在医疗健康行业的应用,最后分析目前的医疗健康大数据系统及其相关技术。
2 背景知识
2.1 大数据处理方法
根据麦肯锡全球研究院2011年的报告,适合大数据的处理技术包括:关联规则学习、分类、聚类分析、数据融合、机器学习、自然语言处理、回归、信号处理、仿真、可视化[8]等。其中,关联规则学习是挖掘各个变量间有趣的关系,比如在零售中发现经常被一起买的商品,便于促销;分类是通过训练已有的数据集来有效识别新的数据,比如预测用户的购买行为;聚类分析是按数据相似程度将整个数据集分为多个小规模的数据集;数据融合是将多个数据源的信息整合分析以产生新的更加精确、连续、有价值的信息;机器学习是一类算法的总称,关注设计算法自动识别数据中的复杂模式;自然语言处理关注计算机与自然语言的联系,帮助计算机识别人类语言;回归是一组统计算法,用来判断因变量与自变量的关系,以帮助预测。信号处理是一组用来识别、分析、处理信号的技术;仿真是模拟一个复杂系统行为的技术,经常被用来预测;可视化是将数据处理为图像、图标、动画,以帮助人类直观了解数据。
2.2 大数据处理平台
大数据的特点决定了传统的数据库软件和数据处理软件无法应对存储、处理、分析大数据的任务。大数据处理任务由运行在数十台,甚至数百台服务器的大规模并行软件完成[8]。常见的大数据处理平台和工具有:MapReduce,其提供了一种分布式编程的抽象方法;Hadoop,其包含了多个系统和工具以帮助完成大数据任务; HDFS,其用来可靠地分布式存储数据; Hive,其提供了Hado op上的SQL支持; HBase,它是基于HDFS的一种非关系型数据库;Zookeeper,其提供了集群节点的一个管理方法。
2.3 医疗健康数据来源
医院信息系统(hospital information system,HIS)是医疗数据的重要来源。医院信息系统包括:电子病例系统(electronic medicalrecord system,EMRS)、实验室信息系统(laboratory information system,LIS)、医学影像存档与通信系统(picture archiving &communicationsystem,PACS)、放射信息管理系统(radiology information system,RIS)、临床决策支持系统(clinical decision support system,CDSS)等。根据中国医院信息化状况调查报告中对于医院信息系统的总体实施现状报告,截至2006年,电子病例系统、实验室信息系统、医学影像存档与通信系统、临床决策支持系统的已有或在建率分别为27.46%、37.70%、25.20%、12.30%[9]。
除此之外,各种健康设备可以帮助收集用户的生命体征信息,比如心电数据、血氧浓度、呼吸、血压、体温、脉搏、运动量。社交网络和搜索引擎也包含了潜在的人口健康信息。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda.cn/g ...
2025-04-30CDA持证人简介: 邱立峰 CDA 数据分析师二级持证人,数字化转型专家,数据治理专家,高级数据分析师,拥有丰富的行业经验。 ...
2025-04-29CDA持证人简介: 程靖 CDA会员大咖,畅销书《小白学产品》作者,13年顶级互联网公司产品经理相关经验,曾在百度,美团,阿里等 ...
2025-04-28CDA持证人简介: 居瑜 ,CDA一级持证人国企财务经理,13年财务管理运营经验,在数据分析就业和实践经验方面有着丰富的积累和经 ...
2025-04-27数据分析在当今信息时代发挥着重要作用。单因素方差分析(One-Way ANOVA)是一种关键的统计方法,用于比较三个或更多独立样本组 ...
2025-04-25CDA持证人简介: 居瑜 ,CDA一级持证人国企财务经理,13年财务管理运营经验,在数据分析就业和实践经验方面有着丰富的积累和经 ...
2025-04-25在当今数字化时代,数据分析师的重要性与日俱增。但许多人在踏上这条职业道路时,往往充满疑惑: 如何成为一名数据分析师?成为 ...
2025-04-24以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《刘静:10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda ...
2025-04-23大咖简介: 刘凯,CDA大咖汇特邀讲师,DAMA中国分会理事,香港金管局特聘数据管理专家,拥有丰富的行业经验。本文将从数据要素 ...
2025-04-22CDA持证人简介 刘伟,美国 NAU 大学计算机信息技术硕士, CDA数据分析师三级持证人,现任职于江苏宝应农商银行数据治理岗。 学 ...
2025-04-21持证人简介:贺渲雯 ,CDA 数据分析师一级持证人,互联网行业数据分析师 今天我将为大家带来一个关于用户私域用户质量数据分析 ...
2025-04-18一、CDA持证人介绍 在数字化浪潮席卷商业领域的当下,数据分析已成为企业发展的关键驱动力。为助力大家深入了解数据分析在电商行 ...
2025-04-17CDA持证人简介:居瑜 ,CDA一级持证人,国企财务经理,13年财务管理运营经验,在数据分析实践方面积累了丰富的行业经验。 一、 ...
2025-04-16持证人简介: CDA持证人刘凌峰,CDA L1持证人,微软认证讲师(MCT)金山办公最有价值专家(KVP),工信部高级项目管理师,拥有 ...
2025-04-15持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。在实际生活中,我们可能会 ...
2025-04-14在 Python 编程学习与实践中,Anaconda 是一款极为重要的工具。它作为一个开源的 Python 发行版本,集成了众多常用的科学计算库 ...
2025-04-14随着大数据时代的深入发展,数据运营成为企业不可或缺的岗位之一。这个职位的核心是通过收集、整理和分析数据,帮助企业做出科 ...
2025-04-11持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。 本次分享我将以教培行业为 ...
2025-04-11近日《2025中国城市长租市场发展蓝皮书》(下称《蓝皮书》)正式发布。《蓝皮书》指出,当前我国城市住房正经历从“增量扩张”向 ...
2025-04-10在数字化时代的浪潮中,数据已经成为企业决策和运营的核心。每一位客户,每一次交易,都承载着丰富的信息和价值。 如何在海量客 ...
2025-04-09