
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
CDA 干货分享:统计学的应用 在数据驱动业务发展的时代浪潮中,统计学作为数据分析的核心基石,发挥着无可替代的关键作用。 ...
2025-06-18CDA 精益业务数据分析:解锁企业增长新密码 在数字化浪潮席卷全球的当下,数据已然成为企业最具价值的资产之一。如何精准地 ...
2025-06-18CDA 培训:开启数据分析师职业大门的钥匙 在大数据时代,数据分析师已成为各行业竞相争夺的关键人才。CDA(Certified Data ...
2025-06-18CDA 人才招聘市场分析:机遇与挑战并存 在数字化浪潮席卷各行业的当下,数据分析能力成为企业发展的核心竞争力之一,持有 C ...
2025-06-17CDA金融大数据案例分析:驱动行业变革的实践与启示 在金融行业加速数字化转型的当下,大数据技术已成为金融机构提升 ...
2025-06-17CDA干货:SPSS交叉列联表分析规范与应用指南 一、交叉列联表的基本概念 交叉列联表(Cross-tabulation)是一种用于展示两个或多 ...
2025-06-17TMT行业内审内控咨询顾问 1-2万 上班地址:朝阳门北大街8号富华大厦A座9层 岗位描述 1、为客户提供高质量的 ...
2025-06-16一文读懂 CDA 数据分析师证书考试全攻略 在数据行业蓬勃发展的今天,CDA 数据分析师证书成为众多从业者和求职者提升竞争力的重要 ...
2025-06-16数据分析师:数字时代的商业解码者 在数字经济蓬勃发展的今天,数据已成为企业乃至整个社会最宝贵的资产之一。无论是 ...
2025-06-16解锁数据分析师证书:开启数字化职业新篇 在数字化浪潮汹涌的当下,数据已成为驱动企业前行的关键要素。从市场趋势研判、用 ...
2025-06-16CDA 数据分析师证书含金量几何?一文为你讲清楚 在当今数字化时代,数据成为了企业决策和发展的重要依据。数据分析师这一职业 ...
2025-06-13CDA 数据分析师:数字化时代的关键人才 在当今数字化浪潮席卷全球的时代,数据已然成为驱动企业发展、推动行业变革的核心要素。 ...
2025-06-13CDA 数据分析师报考条件全解析 在大数据和人工智能时代,数据分析师成为了众多行业追捧的热门职业。CDA(Certified Data Analyst ...
2025-06-13“纲举目张,执本末从。”若想在数据分析领域有所收获,一套合适的学习教材至关重要。一套优质且契合需求的学习教材无疑是那关键 ...
2025-06-092025 年,数据如同数字时代的 DNA,编码着人类社会的未来图景,驱动着商业时代的运转。从全球互联网用户每天产生的2.5亿TB数据, ...
2025-05-27CDA数据分析师证书考试体系(更新于2025年05月22日)
2025-05-26解码数据基因:从数字敏感度到逻辑思维 每当看到超市货架上商品的排列变化,你是否会联想到背后的销售数据波动?三年前在零售行 ...
2025-05-23在本文中,我们将探讨 AI 为何能够加速数据分析、如何在每个步骤中实现数据分析自动化以及使用哪些工具。 数据分析中的AI是什么 ...
2025-05-20当数据遇见人生:我的第一个分析项目 记得三年前接手第一个数据分析项目时,我面对Excel里密密麻麻的销售数据手足无措。那些跳动 ...
2025-05-20在数字化运营的时代,企业每天都在产生海量数据:用户点击行为、商品销售记录、广告投放反馈…… 这些数据就像散落的拼图,而相 ...
2025-05-19