生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘課件

1、生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析與挖掘報(bào)告內(nèi)容一、生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析挖掘的幾個(gè)方向二、基于流感大數(shù)據(jù)發(fā)展流感預(yù)測預(yù)警新方法大數(shù)據(jù)時(shí)代生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)金融大數(shù)據(jù)氣象大數(shù)據(jù)交通大數(shù)據(jù)商業(yè)大數(shù)據(jù)智慧醫(yī)療和個(gè)性化醫(yī)療智能交通天氣預(yù)報(bào)股票?醫(yī)院信息化產(chǎn)生海量臨床數(shù)據(jù)臨床大數(shù)據(jù)美國衛(wèi)生信息化發(fā)展計(jì)劃2011年，美國衛(wèi)生信息技術(shù)協(xié)調(diào)官辦公室發(fā)布全國衛(wèi)生信息化發(fā)展計(jì)劃，計(jì)劃時(shí)限2011-2015我國衛(wèi)生信息化發(fā)展計(jì)劃35212工程美國VS中國美國系統(tǒng)逐步成型、理念推廣、政

2、策制定、科學(xué)研究中國系統(tǒng)建設(shè)和部署臨床大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)與現(xiàn)狀臨床大數(shù)據(jù)的采集與標(biāo)準(zhǔn)化臨床大數(shù)據(jù)臨床大數(shù)據(jù)- 沉睡的金礦臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-病因識別大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的病因分析相關(guān)性分析臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-樣本篩選Source: 根據(jù)臨床大數(shù)據(jù)中病人多方面的信息,選擇滿足生物醫(yī)學(xué)研究/臨床實(shí)驗(yàn)需要的病人,獲取相應(yīng)樣本. 相對于傳統(tǒng)選擇樣本的方式，其優(yōu)勢在于：選擇面廣，便于控制干擾因素，結(jié)果更明顯;節(jié)約人工和經(jīng)濟(jì)成本；加快研究/實(shí)驗(yàn)進(jìn)程Treatment ATreatment BTreatment CTreatment DTreatment E臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-臨床決策支持臨床大數(shù)

3、據(jù)分析與挖掘-健康評估統(tǒng)計(jì)學(xué)建模綜合健康評估臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-疾病預(yù)測預(yù)警.疾病分子標(biāo)志物識別：ER/PR, bcl-2，p53, AFP，CEA等等健康指標(biāo)異常檢測疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測F(x)Risk = w1*SNP1+ w2*SNP2+ wi*SNPi臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-個(gè)性化診療The U.S. Food and Drug Administration defined personalized medicine as “the best medical outcomes by choosing treatments that work well with a persons genomi

4、c pro with certain characteristics in the persons blood proteins or cell surface proteins”Inefficacy of the one-dose-fits-all approach. The average response rate of a cancer drug is the lowest at 25%.J Breast Cancer 2012 September; 15(3): 265-272Personalized medicine drugs for breast cancer as of Ju

5、ly 2012The first human trial of a pioneering personalised cancer treatment developed at Oxford University will begin this week, with the potential to tackle a wide range of late-stage cancers.臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-個(gè)性化診療P4 Medicine:personalized: it takes into account a persons genetic or protein profile.prevent

6、ive: it anticipates health problems and focuses on wellness, not disease.predictive: it directs appropriate treatment and avoids drug reactions.participatory: it empowers patients to take more responsibility for their health and care.報(bào)告內(nèi)容一、生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析挖掘的幾個(gè)方向二、基于流感大數(shù)據(jù)發(fā)展流感預(yù)測預(yù)警新方法臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-流感危害性預(yù)測y = 31

7、.31 x - 8.85R2=0.83Wu et al., 2010, Plos Computational Biology;通過分析流感監(jiān)測產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，社會經(jīng)濟(jì)大數(shù)據(jù)以及大量基因序列，以及大量的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)了快速預(yù)測流感病毒危害性的新方法早期預(yù)測流感危害程度的計(jì)算模型在流感防控策略上具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，該工作在國內(nèi)外引起重要關(guān)注25接種疫苗是控制流感傳染最有效的手段Vaccination Every season, WHO will recommend trivalent vaccine composition: A/H1N1, A/H3N2, and BGrown in eggs

8、Inactivated virus or live attenuated virusInjection (Flu shot) . 流感重要的科學(xué)問題世界衛(wèi)生組織(WHO)在全球建立了一個(gè)流感監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。27目前流感疫苗推薦不是非常有效. Based on 7 seasons during 2002-2009.世界衛(wèi)生組織WHO推薦疫苗的準(zhǔn)確度不高：對中國地區(qū) ：2/7 其他北半球地區(qū)：4/7Du et al. Nature Communications 2012.臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-流感疫苗推薦流感病毒關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)疫苗推薦Du, et al., 2012, Nature Communication

9、s.該工作發(fā)表在Nature Communications上，被選為亮點(diǎn)文章，并且同期Nature雜志也對該工作進(jìn)行了報(bào)道大規(guī)模病毒采樣與基因測序新方法優(yōu)于目前WHO使用的方法. Based on 7 seasons during 2002-2009.世界衛(wèi)生組織WHO：對中國地區(qū) 2/7；其他北半球地區(qū)4/7我們預(yù)測的準(zhǔn)確度: 對中國地區(qū) 6/7；其他北半球地區(qū)6/7。XXXXXXXXXX1，目前該方法已經(jīng)申請了專利。2，在使用我們的方法向WHO推薦疫苗參考株。3，Nature Communcations, 2012. XXXXXXXXXX新華社發(fā)布的新聞：我國科學(xué)家發(fā)明流感疫苗株快速選擇新

10、技術(shù)我國2013年華東地區(qū)H7N9溯源大規(guī)模病毒采樣與基因測序進(jìn)化分析Wu et al. 2013. Cell Host & Microbe通過多源數(shù)據(jù)整合，我們發(fā)現(xiàn)H7N9是兩次重配的結(jié)果Cell Host & Microbe. Oct 2013.該工作對流感防控具有重要的指導(dǎo)意義 臨床大數(shù)據(jù)的價(jià)值 更深入的理解人類疾病 個(gè)性化診療 智能臨床決策 醫(yī)學(xué)研究方式的轉(zhuǎn)變：假設(shè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)臨床大數(shù)據(jù)衛(wèi)生信息化發(fā)展計(jì)劃國家衛(wèi)生信息化“十二五”規(guī)劃“35212工程”重點(diǎn)建設(shè)國家級、省級和地市級三級衛(wèi)生信息平臺加強(qiáng)信息化在公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務(wù)、新農(nóng)合、基本藥物制度、綜合管理五項(xiàng)業(yè)務(wù)中的深入應(yīng)用建設(shè)電

11、子健康檔案和電子病歷二個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)一個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生信息專用網(wǎng)絡(luò)逐步建設(shè)信息安全體系和信息標(biāo)準(zhǔn)體系Google Flu Trends糖尿病病例識別算法對照病例識別算法Joint study by Northwestern University ， Mayo Clinic ，Marshfield Clinic Research Foundation, Vanderbilt University， Group Health Cooperative臨床大數(shù)據(jù)分析與挖掘-臨床決策支持提高患者安全降低藥物差錯(cuò)和不良反應(yīng)改善用藥與檢驗(yàn)的順序提高醫(yī)護(hù)質(zhì)量減少臨床醫(yī)生處理日常事務(wù)的時(shí)間增加臨床路徑和臨床指南的使用提高醫(yī)護(hù)信息傳輸?shù)挠行蕴岣哚t(yī)囑過程，降低成本改變了現(xiàn)有處