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AI活用のためのデータ標準化
- 3. 自己紹介 • 1970年佐賀県出身 • 1989年九州大学医学部入学 • 1995年九州大学医学部卒業、九州大学第一内科入局（血液腫瘍内科） • 2001年九州大学大学院（内科、医療情報学） • 2005年博士（医学）取得にて修了 • 2005年九州大学病院外来化学療法室 • 2006年国家公務員共済組合連合会千早病院 • 2009年愛媛大学第一内科助教 • 2013年京都大学大学院EHR共同研究講座講師 • 2020年国立保健医療科学院研究情報支援研究センター上席主任研究官
- 4. Agenda • 医療情報標準について • 情報標準化について • 国内外の動向 • ICUのデータ標準化について • 標準化のアプローチ • 実データでの検討
- 5. ICU AIプロジェクト
- 6. 現実の運用
- 7. 情報の標準化 • 用語 • 病名 • 解剖学的位置 • 検査 • 手技 • 処置 • 薬剤 • 形式 • SOAP • 画像フォーマット • 文字コード • XML • JSON 目的： １）医療従事者であればお互いに意味が通じるように表現すること． ２）機械処理しやすい形式であること． https://www.irasutoya.com/2014/11/blog-post_469.html • インターフェース • 入力画面 • 出力形式 • データAPI • 通信手順 • TCP/IP • SSL • HTTP
- 10. 例：手術データベース 名称 対象病名 部位 術式 幽門側胃切除術 胃がん 胃幽門側 切除術 噴門側胃切除術 胃がん 胃噴門側 切除術 膵頭十二指腸切除 膵臓がん 膵頭部＋十二指腸 切除術 腹腔内リンパ節生検 悪性リンパ腫 腹腔内リンパ節 生検 結腸切除術 結腸がん 結腸 切除術 人工肛門閉鎖術 クローン病 結腸 閉鎖術 用語、概念の抽象化・共通化
- 11. 標準化のメリット • データ活用 • 「リアルワールドデータ」 • 臨床研究 • 医療情報システムの開発・実装コストの低減 • システム間連携・接続 • 地域医療ネットワーク • 安全性 • 誰が見てもわかりやすく簡単に意思の疎通ができる
- 12. 標準化の問題点 • 医療で扱われる情報そのものが難しい。 • 医学・医療の進歩． • 社会的、政策的な影響も受けやすい． • 「標準」の意味するところが立場によって変わる． • 臨床家としては「使い方」，研究者にとっては「データ形式」 • 対象となる分野が広いため、1つの標準で医療のすべてをカバーすることは できず、複数の標準規格を併用する必要がある。 • 標準化のためには時間・コストがかかる • 専門家による合議が必要であり、合意形成には時間が掛かる。 • 臨床家の参加が不可欠であるが，なかなか協力が得られにくい • 標準化によって生み出されるメリットについて，臨床家や経営陣には理解し てもらいにくく，開発でもそのコストに見合うインセンティブがあまりない．
- 13. Death by a Thousand Clicks • Death by a Thousand Clicks: Where Electronic Health Records Went Wrong, Fortune and Kaiser Health News • Obama政権で始められた医療の電子化政策で、2008年に普及 率4%だった電子カルテが2018年時点で96%の病院で採用され た。 • しかし、電子カルテ自体のできが悪いことで医療事故も起きており医 師への負担も増えている。 • 1回のER勤務で医師は4000回マウスをクリックする • 検査データが伝わらずに医療事故の原因となる • 90%の病院が電子的に接続されておらず連携は紙とFAX
- 14. Silje Ljosland Bakke, National Archetype Governance, openEHR day, March 20, 2018 http://pages.tieto.com/rs/517-ITT-285/images/Silje%20L.%20Bakke%20norwegian%20archetype%20governance.pdf
- 17. ICUデータの標準化にむけて
- 19. 集中治療分野で扱われる情報 https://www.irasutoya.com/2014/02/icu.html • 病歴 • 現病歴 • 観察項目 • 生体情報 • 血圧 • 脈拍 • 心電図 • SpO2 • 検査 • 検尿・便 • 血算 • 生化学 • 血液ガス • 画像 • 病理 • In/Out • 評価項目 • 病名 • 重症度 • 介入情報 • 薬剤 • 処置 • 循環管理 • 呼吸管理 • 指示・実施 • 体外循環・透析 • 管理項目 • 担当医師，看護師 • 使用機材・病床 赤は厚生労働省標準未対応
- 20. 集中治療で扱われる情報の特徴 • 医療全般にわたる。 • 医療一般で使われる情報はすべて扱われる • 多種多様な医療機器を接続する． • データの取得頻度が一般病棟に比べて多い。 • バイタルサイン • 個々のデータは小さくても膨大になりうる． • 厚生労働省標準規格では対応しない情報も扱っている． • 体外循環 • 呼吸管理 • 循環管理
- 22. ICUデータ標準化のために • ICUで扱われるデータの整理 • 現在の標準で対応できる範囲を調査 • 対応できないものは独自の標準を作らざるを得ない． • 複数の集中治療部門システムからサンプルデータを調査 • データ構造についての検討 • マインドマップ • データ項目について用語の整理 • 「日本集中治療医学会用語集」との一致について検討．
- 23. 実データの例 測定時刻項目名 値 2018-11-24 18:20:00腸蠕動音 低下 2018-11-24 18:20:00気管吸引【吸引回数】 ４ 2018-11-24 18:20:00気管吸引【色調】 オレンジ 2018-11-24 18:20:00気管吸引【量】 多量 2018-11-24 18:20:00口鼻腔吸引【吸引回数】 ２ 2018-11-24 18:20:00口鼻腔吸引【色調】 胃液様 2018-11-24 18:20:00口鼻腔吸引【量】 少量 2018-11-24 18:40:00GCS 3:T:6 2018-11-24 18:40:00JCS 10 2018-11-24 20:42:00心電図 VT 2018-11-24 20:50:00瞳孔径（R/L） 2.0/2.0 2018-11-24 20:50:00対光反射（R/L） ＋/＋ • 文字データと数値データが混 在している． 複数のデータが繋がって おり，処理のために分割 が必要
- 24. 血圧データと「標準用語集」の対応 集中治療医学会用語集 arterial blood pressure mean arterial pressure <MAP> systolic blood pressure diastolic blood pressure mean blood pressure central venous pressure <CVP> pulmonary arterial pressure <PAP> systolic diastolic ICU A ABP S ABP M ABP D NIBP S NIBP M NIBP D CVPs CVPm CVPd PAPs PAPm PAPd ICU B ART(M) mmHg ART(S) mmHg ART(D) mmHg PAP(S) mmHg PAP(D) mmHg PAP(M) mmHg NIBP(収縮期血圧) mmHg NIBP(拡張期血圧) mmHg NIBP(平均血圧) mmHg 実線：完全対応、破線：部分対応
- 25. 体温データと「標準用語集」の対応 集中治療学会用語集 腋窩温 体温 体温[測定時]大気圧 水蒸気飽和状態 深部温 食道温 口腔温 末梢温 直腸温 外殻温 皮膚温 ICU A Tcore 直腸温 T1 T1Core 血液温 腋窩温 膀胱温 TEMP ℃ ICU B TEMP ℃ 実線：完全対応、破線：部分対応
- 27. 標準化データベースの例 系統分類による表(例） 測定日時 大分類 中分類 小分類 値 単位 18:12:33 体温 外殻温 腋窩温 37.2 C 18:15:22 体温 外殻温 口腔温 37.5 C 18:24:57 体温 深部温 直腸温 37.8 C 18:32:12 体温 深部温 膀胱温 37.9 C 18:33:40 体温 深部温 血液温 38.0 C 18:35:08 体温 外殻温 腋窩温 38.5 C 18:41:21 体温 外殻温 口腔温 39.2 C 18:47:01 体温 深部温 直腸温 38.0 C 18:55:38 体温 深部温 膀胱温 37.6 C 構造をもとにした表（例，非正規化） 測定日時 項目名 値 単位 部位 深度 18:12:33 体温 37.2 C 腋窩 外殻 18:15:22 体温 37.5 C 口腔 外殻 18:24:57 体温 37.8 C 直腸 深部 18:32:12 体温 37.9 C 膀胱 深部 18:33:40 体温 38.0 C 血液 深部 18:35:08 体温 38.5 C 腋窩 外殻 18:41:21 体温 39.2 C 口腔 外殻 18:47:01 体温 38.0 C 直腸 深部 18:55:38 体温 37.6 C 膀胱 深部
- 28. 系統的用語集と構造化・モデル化の比較 用語集 • メリット • 構造が単純 • 項目ｰ値の組み合わせ • 実装しやすい • デメリット • 修飾語などを交えると、結局構 造を持つことになる • 系統的検索のためには別途，系 統表を用意する必要がある． 構造化・モデル化 • メリット • 多様な用途に対応することがで きる． • 柔軟な検索に対応しやすい • デメリット • 構造が複雑な分，実装コストが 上がる． • データ設計のためのコストもや や高い．
- 30. まとめ • 医療分野での情報標準化は完成されたものではなく，ICU部門 で扱われるデータは新たに標準化を必要とするものも多い． • 現在のICU部門システムに蓄積されているデータは標準化が困 難な状態となってしまっているものもある． • 標準化のためには臨床家，システムベンダーが力を合わせて協 力する必要があり継続的に開発していく必要がある。
- 31. Take home message • 文字列と数値を記録する場所は分けよう． • 1つの場所に1つだけ記録をするようにしよう． • 複数項目をまとめて記録すると見た目はよくなるけれども，後で処理 がしにくくなりますよ． • けど，仕事がしづらいようであれば，そちらを優先させてください． • 情報標準化には多くの労力が必要です． • 皆さんのご協力をお願いいたします。