2019-TF21-医渡云-闫峻-基于真实世界数据的医疗知识图谱构建

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基于医疗大数据的知识图谱构建与应用 - 挑战及应对闫峻医渡云首席人工智能科学家 CCFTF

从一个C端应用例子谈起，还有医，教，研，管… 医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn CCFTF

基于真实世界数据的医疗知识图谱基于医学典籍行业现状 • 相关技术较多，知识抽取、融合等 • 主要来自医学文献、指南、互联网数据等 • 基础需求 • 平台支撑（抽取、标注编辑、查询管理） • 作为实践科学，需要真实世界数据获取的实践知识 • 需要全病种、多区域数据构建，反映真实世界情况医疗知识图谱构建基于真实世界数据的超大规模图谱数据规模的挑战数据质量的挑战数据技术的挑战数据量数据更新能力数据无偏性全病种、多区域数据质量治理 • 面临临床数据质量现状 • 依赖经验积累的医学常识知识库核心AI技术自然语言处理与数据挖掘等可迭代更新的应用反馈更新闭环多源异构数据高质量可计算知识挖掘抽取知识集成管理接入能力数据平台核心技术的平台知识计算核心技术知识应用反馈的闭环多源异构语义计算动态演化实时检索多粒度推理人机协同基于真实世界数据的大规模高质量知识图谱处于空白状态医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn CCFTF

来自真实世界数据的挑战与机遇数据应用 Data application ◼ 应用场景多样（管理、科研、诊疗、教学） ◼ 用户需求个性化、专业化 ◼ 安全性及合规性要求极高数据处理 Data processing ◼ 大量文本、图像等非结构化数据 ◼ 行业标准不统一，难以复用，难以沉淀 ◼ 专业性强，细分领域多数据集成 Data Integration ◼ 多系统异源异构数据 ◼ 数据质量参差不齐，不完整性显著 ◼ 数据分散、规模大、增长迅速、冗余性强应用能力认知能力融合能力医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn 4 CCFTF

融合能力：多源异构医疗数据智能融合院内智能集成：全系统对接，异源异构数据整合智能患者索引EMPI：跨系统唯一的患者标识 ◼ 支持300-500个主流系统的自动定位和集成 ◼ 不依赖接口，快速实现存量和增量数据的整合 ◼ 数据平台部署效率高，30天完成数据同步机制 LIS HIS EMR PACS 其他厂商B 厂商A 厂商C 厂商D 80-200 种院内数据系统约 300-500 厂商数据处理形态医渡云多源异构数据智能集成无惧 – 多 – 源 – 杂 – 乱数据，无接口快易处理 ◼ 区域 / 院级主索引 ◼ 不同系统唯一患者标识 ◼ 保证数据准确性 ◼ 分布式处理实现快速检索保证数据准确性及快速检索助力分诊转诊实施区域中心院外：跨区域多中心、医联体EMPI互通医院 1 区域 EMPI 医院 2 医院 3 医院 n 门诊院内EMPI 急诊住院手术 … … … … … 院内：多维数据EMPI索引门诊院内EMPI 急诊住院手术 … 医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn 5 CCFTF

医疗数据应用的主要挑战与机遇数据应用 Data application ◼ 应用场景多样（管理、科研、诊疗、教学） ◼ 用户需求个性化、专业化 ◼ 安全性及合规性要求极高数据处理 Data processing ◼ 大量文本、图像等非结构化数据 ◼ 行业标准不统一，难以复用，难以沉淀 ◼ 专业性强，细分领域多数据集成 Data Integration ◼ 多系统异源异构数据 ◼ 数据质量参差不齐，不完整性显著 ◼ 数据分散、规模大、增长迅速、冗余性强应用能力认知能力融合能力医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn 6 CCFTF

医疗大数据处理的核心挑战 “大数据”与大数据数据“大”与大数据 “大”数据与大数据可计算性分布均匀清洗标注麻醉满意后，取平卧位，碘酒、酒精消毒术野，常规铺巾。行腹腔探查：腹盆腔无粘连，无腹水。肝脏表面无结节，右上腹腔无结节，左上腹腔无结节，左侧腹腔无结节，右侧腹腔无结节，网膜及肠系膜无结节，盆腔无结节，腹腔脏器未见转移。原发病灶位于胃食管结合部癌，肿瘤未侵透浆膜，无肿瘤近端梗阻，无肿瘤穿孔。松解粘连，从横结肠中部切开胃结肠韧带，贴近横结肠处向右侧切断大网膜，直至幽门下，保留胃网膜右动、静脉；向左切除大网膜至脾下极。分离解剖肝十二指肠韧带前叶及肝胃韧带，沿肝下小网膜根部切开小网膜至贲门右侧，清扫No.1组及No.3a组淋巴结，保留胃右动、静脉。游离贲门，锐性分离左、右膈肌脚，清扫 No.2组淋巴结。离断食道：拟行食管空肠侧侧吻合：使用60mm Covidien Endo GIA Reinforced Reload with Tri-Staple于食道下段距癌缘上方3cm处离断食道。消化道重建拟采用Double Track吻合（近端胃），使用 60mm Covidien Endo 距肿瘤下缘5cm以远，横断整个近端胃，移除标本。距Treize韧带25cm空肠上提，充分游离系膜后使用45mm Covidien 离断；将远端空肠经结肠前上提，超声刀切开食管断端左侧及远端空肠断端侧壁，自切开部位分别伸入45mm Covidien 两臂，完成食管-空肠侧侧吻合，使用Covidien V-loc 3-0可吸收缝线闭合共同开口；在距此吻合口20cm空肠侧壁开口备吻合，切开残胃大弯近端，自开口分别伸入60mm Covidien ，完成残胃空肠端侧吻合，使用60mm Covidien 关闭共同开口。距残胃空肠吻合口20cm打开空肠侧壁备吻合，打开近端空肠断端侧壁，自切开部位分别伸入60mm Covidien Endo ，完成空肠空肠侧侧吻合，使用Covidien V-loc 3-0可吸收缝线关闭共同开口。再次检查各吻合口通畅，无张力，无扭转出血，使用薇乔线行浆肌层间断加固。蒸馏水及生理盐水冲洗腹腔，腹腔止血满意。腹盆腔引流放置：右侧腹壁放置（右）引流 1根，引流尖端位于食管空肠吻合口右侧；左侧腹壁放置（左）1根，引流尖端位于食管空肠吻合口左侧胃管：术中留置胃肠减压管，胃管尖端位于食管空肠吻合口下方。空肠营养管：未放置术中治疗：止血材料防粘连材料腹腔热灌注化疗氟尿嘧啶植入剂术中放疗术中特殊情况说明：无手术结束前再次清点器械纱布无误，腹腔镜手术关闭辅助切口：可吸收薇乔线间断缝合腹膜及腹直肌前鞘，冲洗伤口，未缝合皮下组织，丝线间断缝合皮肤及腹壁Trocar穿刺孔，主切口长度：3cm。患者术中平稳，术后安返普通病房。术中出血50ml，输血 0ml。输血：悬浮少白细胞红细胞0U，洗涤红细胞0U，单采血小板0治疗量，全血0U，冰冻血浆0ml。大小与切缘:A: 3.0cm×B:2.0cm，近端切缘Y: 1.0cm，远端切缘Z: <6.0cm 结构化标准化医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn 7 CCFTF

认知能力：医疗文书结构化建模能力以结直肠癌为例体格检查直肠指诊：膝胸位，肛门括约肌稍紧张，肛门周围粘膜光滑，未见明显红肿、破溃及外痔皮赘等。入指约6cm，于11点至6点处可明显触及环形肿物，占据肠腔2/3周，质地较硬，不能推动，基底广。直肠壶腹部空虚，直肠壁无明显触痛。出指指套少量染血。肛门镜检查：膝胸位11点至6点处，距齿状线约6cm处可见肿物隆起，表面少量渗血，观察不清。病理检查直肠癌切除标本：直肠溃疡型中分化腺癌，肿瘤大小3.5x3x1cm；癌浸润至直肠周围组织；可见脉管癌栓及血管壁、神经侵犯；肠周 5个淋巴结可见癌转移 (5/12)；切缘（临床送检远、近切缘及环周切缘）未见癌；肿瘤病理分期pT3N2a。免疫组化结果：CDX-2 (+)，Ki-67 (70%+)，MSH2 (+)，MSH6 (+)，MLH1 (+)， PMS2 (+)，β-catenin（膜+）。结构化字段能力结构化处理直肠指检体位直肠肿瘤位置直肠肿瘤占肠腔周径直肠肿块活动度直肠壁压痛部位肿块下缘距肛距离指套有无血染结构化处理 CDX-2 Ki-67 MSH2 MLH1 PMS2 神经侵犯病理类型–分级送检淋巴结数目阳性淋巴结数目组织学分型脉管癌栓 TNM病理分期–N分期 ◼ 膝胸位 ◼ 11点至6点 ◼ 2/3 ◼ 不能推动 ◼ 无 ◼ 6CM ◼ 是 ◼ 阳性 ◼ 阳性 ◼ 阳性 ◼ 阳性 ◼ 阳性 ◼ 是 ◼ 中分化 ◼ 12 ◼ 5 ◼ 腺癌 ◼ 是 ◼ N2a 医渡云（北京）技术有限公司 www.yiducloud.com.cn 8 CCFTF

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