沈智達 傅國勝
近年來,專業(yè)學位臨床醫(yī)學研究生培養(yǎng)目標由以專業(yè)實踐能力為主導轉向為以綜合素養(yǎng)培養(yǎng)為主導,已形成了以專業(yè)學位臨床醫(yī)學研究生培養(yǎng)方案以及住院醫(yī)師規(guī)范化培訓計劃的“雙軌合一”培養(yǎng)模式[1]?!半p軌合一”旨在通過強調課堂教育與臨床實踐相結合,從基礎醫(yī)學教育、臨床能力實踐以及科研能力培養(yǎng)三方面有機結合,切實保障專業(yè)學位研究生綜合素質的培養(yǎng),提升教學質量,有效節(jié)省教育資源,提高人才培養(yǎng)效率,從而培養(yǎng)符合社會需要的綜合性衛(wèi)生技術人才[2]。然而,二級學科培養(yǎng)方案尤其是內科學和外科學專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中科室培養(yǎng)時間緊湊,培養(yǎng)重點更傾向于提高臨床技能,導致專業(yè)學位研究生存在臨床研究能力欠缺的通病。在心血管專業(yè)學位碩士的培養(yǎng)中,這一問題同樣明顯,尤其對于就職于科研要求較高的附屬醫(yī)院的臨床醫(yī)生,研究能力的短板成為自身發(fā)展以及晉升方面難以逾越的障礙。
隨著信息技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,醫(yī)學中心內爆炸式增長的數(shù)據(jù)為大數(shù)據(jù)分析的操作以及實踐提供了良好的基礎。但由于數(shù)據(jù)容量巨大,數(shù)據(jù)存儲方式雜亂,數(shù)據(jù)存儲類型繁多,如何從大量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息成為信息時代新的難題。近年來,基于公共醫(yī)學大數(shù)據(jù)的循證醫(yī)學為疾病流行病學統(tǒng)計、預后生存分析以及對于各種診療指導提供重要作用[3]。本文基于現(xiàn)階段“雙軌合一”培養(yǎng)模式,以重癥監(jiān)護醫(yī)療數(shù)據(jù)倉庫(medical information mart for intensive care,MIMIC)作為主要練習手段,就培養(yǎng)心血管內科專業(yè)學位研究生“MIMIC數(shù)據(jù)獲取-回顧性研究分析-臨床結局探討”的方法和步驟進行探討,期望進一步提升現(xiàn)階段“雙軌合一”培養(yǎng)模式下心血管專業(yè)學位研究生主動發(fā)現(xiàn)臨床問題,獲取臨床數(shù)據(jù),探討臨床規(guī)律的相關能力。
目前,心血管內科教學主要對象是參加住院規(guī)范化培訓的內科住院醫(yī)師以及專業(yè)學位碩士研究生。然而,目前大型三甲醫(yī)院心血管內科的特殊性現(xiàn)狀對于年輕醫(yī)生系統(tǒng)認識心血管疾病造成了一定的阻礙[4]。一方面,心血管內科就診患者數(shù)量龐大,周轉較快,導致學生在住院醫(yī)師階段的工作較為機械。同時,住院患者多以介入治療為主。因此,心血管疾病治療相關能力培訓仍有欠缺。另一方面,由于目前醫(yī)療指標考核的壓力,醫(yī)院心內科更多傾向于收集相對病情較輕且介入治療指征較為明確的患者。因此,臨床環(huán)境和規(guī)培方案之間的現(xiàn)實沖突使住院醫(yī)師在規(guī)培中存在理論與實際脫軌的情況。尤其是心血管??蒲芯可?,在臨床中往往搜集不到合適的研究對象人群來開展臨床研究,從而對后續(xù)科研能力的提升以及自身的發(fā)展產生一定的影響。
與此同時,心血管研究領域正經(jīng)歷著由經(jīng)驗醫(yī)學至循證醫(yī)學乃至精準醫(yī)學的重大變革[5]。心內科疾病譜也由以往較為單調的冠心病、心力衰竭等轉變?yōu)楦珳蕪碗s的罕見疾病。基礎心血管領域基因組學以及蛋白質組學的飛速發(fā)展也為心血管新領域變革打下良好基礎。這些領域的飛速轉變對目前心血管領域的醫(yī)務人員提出了更高的要求。
大數(shù)據(jù)有別于傳統(tǒng)的臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析以及基礎生理化學實驗的開展。大數(shù)據(jù)已完成了原始數(shù)據(jù)的積累,更注重工作者對于數(shù)據(jù)的搜集、篩選、整合以及總結的相關能力[6]。近年來,由于信息化技術在醫(yī)療方面的廣泛應用,生命科學領域信息數(shù)據(jù)獲得了爆炸式增長。醫(yī)療大數(shù)據(jù)涵蓋范圍較廣,包括基于電子病歷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲倉庫、就醫(yī)掛號平臺、醫(yī)患溝通平臺等等。其中,基于電子病歷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲倉庫是醫(yī)療大數(shù)據(jù)的核心內容,其包括就醫(yī)患者基本信息、入院前病情及生命體征、在院期間診斷及治療、相關輔助檢查結果以及病人在院以及出院轉歸情況,是診療行為的核心。通過標準化、規(guī)范化采集以及存儲相關信息有助于不同醫(yī)療部門之間信息交互和共享,有效提升了醫(yī)療數(shù)據(jù)利用的廣度以及深度,從而為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供幫助。
目前,最新的MIMIC-Ⅲ涵蓋了以色列Beth Isreal Deaconess 醫(yī)學中心重癥監(jiān)護病房53 423 人次去隱私化后患者入ICU記錄,包括患者基線資料、監(jiān)護記錄儀數(shù)據(jù)、相關用藥、護理文書以及死亡事件等。其中,由于其死亡信息與當?shù)厣绫C構相綁定,因而可以輕易追溯到相關患者真實可信的死亡事件。龐大的患者群以及豐富的臨床信息使得多種分析方法的實施變成了可能[7,8]。
MIMIC 數(shù)據(jù)庫監(jiān)護室數(shù)據(jù)主要來源于內科ICU、心臟外科ICU、外科ICU、心內科ICU、創(chuàng)傷外科ICU和新生兒ICU,其數(shù)據(jù)存儲是通過SQL語言架構存儲。通過對首次入ICU 數(shù)據(jù)進行患者分類,即可以發(fā)現(xiàn)共有7 726 人次入心內科ICU 記錄。因此,心內科ICU數(shù)據(jù)可為心血管專業(yè)研究生大數(shù)據(jù)運用能力培養(yǎng)提供充足素材。同時,MIMIC 數(shù)據(jù)庫中對心血管常見疾病譜進行分析,例如冠心?。↖CD-9碼:4142,4143,41401 等)、心房顫動(ICD-9 碼:4273)以及慢性心力衰竭(ICD-9 碼:39891,40201,40291,40413,40493,4280 等)都有數(shù)萬人次的住院診斷。因此,作為心血管目標研究人群,其具有充足的目標人群可用于后續(xù)的分析。
以3名浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院心內科專業(yè)碩士為對象,采用“MIMIC 數(shù)據(jù)獲取-回顧性研究分析-臨床結局探討”的方法進行運用大數(shù)據(jù)能力的培養(yǎng)。培訓計劃旨在培養(yǎng)研究生主動分析問題,主動尋找數(shù)據(jù)源,主動學習提取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計總結得出結論的一個過程。
4.1 選取問題 在初始階段,通過立足于臨床實際,對研究生進行相關臨床問題的啟蒙,引導學生先探索單項實驗室指標與感興趣的臨床結局之間的關系,并自主檢索既往文獻進行初步解釋。例如有關紅細胞分布寬度(red cell distribution width,RDW),既往研究中關注RDW于血液系統(tǒng)疾病中的作用,RDW 寬度升高往往代表貧血,血液系統(tǒng)疾病可能。近年來,RDW 發(fā)現(xiàn)同炎癥反應、腫瘤進展等均存在一定關系[9,10]。最近研究顯示,RDW 發(fā)現(xiàn)與心血管疾病存在顯著相關性,例如房顫,心衰以及冠心病等[11~13]。然而,探討RDW與合并心血管疾病重癥患者死亡率的相關性研究目前仍非常匱乏。因此,可以引導學生探索關于RDW于罹患心血管疾病重癥患者中的診斷以及預后價值。
4.2 通過數(shù)據(jù)源提取數(shù)據(jù) 通過Physionet 申請MIMIC 權限后,通過SQL 獲取MIMIC 相關臨床數(shù)據(jù)。同時,可以通過ICD-9 編碼選定患某種特定疾病人群。類似的,在ICU 期間相應用藥可以通過prescriptions 查詢得到,而ICU 期間實驗室結果也在labevents 中可查詢得到。所有數(shù)據(jù)都是去文字的,是通過編碼進行存儲,需要通過另一張工具表例如d_icd_diagnoses 或者d_labitems 等予以查詢。將相應數(shù)據(jù)通過相應工作表查詢并進行提取后,整合在一張表格中,用于后期分析。
4.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 通過選擇MIMIC 數(shù)據(jù)庫入組人群的相關資料,判斷其是否符合正態(tài)分布而采用不同的方式表達其基線資料;而對于分析目標,可以通過既往文獻資料或者Loess 擬合曲線乃至簡單的區(qū)間劃分劃分不同的組別。對納入的危險因素以及相關協(xié)變量,可以通過單因素分析用于篩選,對于存在顯著差異的基因,可后續(xù)用于多因素logistic分析模型中。而對于患者生存結果分析,可以通過擬合COX模型予以實現(xiàn)。
4.4 得出結論 研究者通過分析單危險因素(如RDW)與合并心血管疾病重癥患者臨床結局(例如全因死亡率)之間相關性,初步得出結論。通過系統(tǒng)的訓練,可以使研究生對于臨床研究初步入門,同時培養(yǎng)研究生主動學習的能力,為后續(xù)獨立從事臨床研究工作奠定基礎。
4.5 結果統(tǒng)計 通過1 年MIMIC 數(shù)據(jù)庫練習,學員的自主學習能力和創(chuàng)新能力獲得了明顯的提高。一方面,通過結合主觀和客觀題的辦法,在問卷調查中,3 名學生運用數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析能力顯著提高;同時,1名學員使用我院心內科數(shù)據(jù)庫成功發(fā)表2 篇SCI 論文,1 名學員使用MIMIC 數(shù)據(jù)庫發(fā)表1 篇論文。提示通過數(shù)據(jù)庫進行大數(shù)據(jù)科研方法的培養(yǎng)對專業(yè)學位研究生提高數(shù)據(jù)運用能力有一定可行性,后續(xù)擬對科室有志于從事大數(shù)據(jù)分析工作的學員進一步開展工作。
“雙軌合一”培養(yǎng)模式對新時代專業(yè)學位研究生提出了更高的要求,不僅要求更完備的臨床思維能力,同時需要自主學習并開展相關研究的能力。未來心血管界主力軍的研究生人才更需要順應目前醫(yī)療領域尤其是心血管領域發(fā)展趨勢,在既往開展臨床工作的基礎上,著重培養(yǎng)具有“發(fā)現(xiàn)問題-獲取數(shù)據(jù)-獲得臨床規(guī)律”能力的心血管領域醫(yī)療研究者,使其不僅具有合格的臨床實踐能力、良好的醫(yī)德醫(yī)風,同時又具有主動探索前沿高效臨床進展,使用高效研究工具,開展臨床研究的能力。部分緩解臨床培訓計劃中研究生因所在醫(yī)院目標病人數(shù)目不足、電子病歷系統(tǒng)資料缺失以及實驗室項目不夠完備以及病理資料收集過程繁瑣造成的困難,解決目前專業(yè)學位研究生培訓過程中理論與臨床實踐連接不緊密,無法展開切實可行的臨床研究的問題,為培養(yǎng)具有國際化視野的新型醫(yī)療工作者做出貢獻。