建立医学信息学人才培养基地

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建立医学信息学人才培养基地

北京大学医学部 医学信息学系
【摘要】医疗行业信息化比其他行业的信息化更为艰难，需要更广泛的科学和技术的参与以及各种资源的投入。欧美等国家学院式的生物医学信息学和医学信息学学科的教育和人力资源的培养已经有近十年的历史。当前许多IT企业相继投向医疗卫生业，建立了IT业与生命科学（医学）界联合的大协作。 现阶段国家应加速启动生物医学信息学和医学信息学人力资源培养和应用基础研究的协作平台的国家程序。具体讲就是，建立培养医学信息学学科人力资源基地，从事信息科学的医学领域应用的基础研究；为国家卫生信息化战略培养医学领域劳动力；通过研究与开发解决健康信息化中与医学相关的问题,并建立广泛的协作基地。
【关键字】医学信息学 健康IT业
建立医学信息学人才培养基地

目录[隐藏] 1 引言 2 提前启动新学科的人力资源培养 2.1 建立长期的正式的学院式的医学信息学学科人才培养基地 2.2 培养未来生物医学信息学研究者和开发者 2.3 医学信息学学科的发展与医院信息化紧密关联 2.4 针对公共卫生信息学的研究 2.5 为国家卫生改革的信息战略启动的医学领域劳动力和劳动能力培养程序 3 在医学研究路线图指导下,美国NIH的国家IT程序（ -2014） 4 改变观念 了解医学规律和特点 5 国外医学信息学科地位和教学内容 6 建设医学信息学人才培养基地要有相关政策和措施

引言首先我们思考一个问题，为什么至今医疗保健业依然没有像其他如银行、航空等服务行业建立起行业信息系统呢？对这个问题的回答首先必须考虑医学自身的特点和发展规律。我们常常见到与生命科学有关联的“信息学”，例如“医学信息学”、“生物医学信息学”、“生物信息学”，这些都向我们暗示在医疗行业信息化中必须考虑和研究“医学领域的信息本性”。
从学科体系上讲信息学与信息技术反映了信息科学的两个层次：理论和技术。信息科学研究“信息”的运动规律，具体的讲就是信息产生、收集、加工、存贮和利用等原理和规律的科学。
医学信息学比计算机科学在生物医学领域的简单应用要有更为丰富的内涵。历史上医学一直是以经验科学为主导，现代生物学的发展刚好为医学发展创造了时机，生命机理和疾病起因及防治都是待解决的当代科学问题。由于医疗卫生环境是复杂性的，过程多变的和知识密集的，而且医疗处理的对象是个体人，因此由于医学自身的问题（涉及自然科学和社会科学两方面）使得医学信息学有其特殊的问题，不同于其他行业的信息技术和应用，它不仅是来自更广泛的医学（health science）、医药、和生物，而且它与决策科学（概率论，决策分析，人类问题解决的心理学）、认知科学、信息科学、管理科学，以及文化、伦理、法律等有紧密的关系。医学信息学这个新学科经历几十年探索，至今依然是一门不成熟的探索学科。
提前启动新学科的人力资源培养 欧美国家医学信息学的学院教育已经有近20年的历史，由于决策者意识到医学信息学在未来无限的发展空间，因此受到国家启动的人力资源培养计划的重点扶持。医学信息学研究人员要研究和了解医学领域的特性和发展规律，评价IT应用的精细的和广阔的含义，需求问题解决的方法和工具。通常，他们是先从较小范围的引航项目起始，不断扩增地建立应用，并在较大进程阶段和谨慎评定之后，再做更大范围的实践研究和评价。他们的研究推进了学科的发展，他们将成为学科的带头人和骨干。
建立长期的正式的学院式的医学信息学学科人才培养基地 1986年，美国政府开始（国家医学图书馆NLM）引导和支持医学信息的研究。在主要的10余所大学内，由NLM资助建立了正式的学院式的医学信息研究和培训项目。
在上世纪90年代，美国人认识到医学信息学是一个新兴学科，由NLM发布了长期教育及培训的长期规划报告，并资助有志于从事医学信息学的硕士和博士生。上世纪末，近二十多所一流的医学院相继成立医学信息学系，或跨地域的医学信息学研究和教学中心，开始正式的医学信息学硕士和博士学位的教育，通过基础和核心课程为今后的研究项目培训广泛技能。
培养未来生物医学信息学研究者和开发者 医学信息学学科的发展与医院信息化紧密关联医学信息学的学科发展史与医院信息系统的研发工作紧密相关，这一点我们可以从美国哥伦比亚大学医学信息学系曾经和正在参与的研究中清晰地看到。
针对临床信息学研究

• 改善访问病人治疗期间的信息：利用自然语言处理( MedLEE )从病人叙述性的数据中提取信息并结构化叙述性的数据(ClinNote)，以此来丰富电子医学记录；允许病人访问他们自己的医学记录 ( PatCIS )。
• 改善病人治疗过程：通过自动监护( VigiLens )改善治疗过程；标准化的临床指南(GLIF)；通过数据挖掘(HUNCH)减少医学错误和改善病人的诊疗安全；利用远程医疗帮助病人管理慢性疾病 ( IDEATel )。
• 改善医学知识访问：提供及时的访问医学文献和其它资源( HINT , PalmCIS)，为病人提供合适的教育材料 (MI-Heart)。
• 协同工作，解决各种问题的、各种系统和资源的研究。
• WebCIS 是基于WEB的临床信息系统-一个用户界面，允许临床医生以一个简单和安全的方式浏览他们病人的医学记录的内容。
• CDR临床数据仓库–由WebCIS利用的集中收集病人数据，使用了一个普通的和灵活的设计从这个机构中的许多不同临床计算机系统接受数据。
• MED 医学实体字典–定义和标准全都保存在CDR(临床数据仓库)的一个中心源，由它转换不同计算系统使用的编码系统。
• MedLEE医学语言提取和编码 – 一个程序，它把医学的叙述报告转换成保存在CDR中的结构（编码）数据。
• VigiLens 病人健康监控-一个程序， 它长期不懈的监控要保存到CDR中的数据并且当某些条件出现时发出警告；用来支持做临床决策，实现临床指南和减少医学错误。

针对公共卫生信息学的研究公共卫生信息学主要研究针对健康人和病人需求的公共卫生功能，例如为传染病防治、地方病防治、职业病防治、健康教育、妇幼保健以及环境卫生控制等提供的对海量数据的获取、保存、分析和表达方式；研究能适应2010年健康信息和服务交付的医学信息和消费健康信息，例如：推动信息决策、促进健康行为、处理健康服务需求、支持医疗点预防服务、健康专业的培训和通讯技术的使用，促进对健康通讯成果鉴定的理解和实践等。
为国家卫生改革的信息战略启动的医学领域劳动力和劳动能力培养程序通常培养具有综合技能的劳动力需要更长的时间。因此为了实现国家健康信息化，通常需要提前启动培养程序。例如在1999年英国政府发布将由国家委托卫生部、教育部和财政部推进3个ETD（教育、培训和发展)程序,目的是为了帮助在英国国家范围内交付卫生改革的IT战略“Information for Health”。这些ETD程序是直接与 “Information for Health”中所确认的关键行动相应,集中在三个目的上：
（1）提高NHS中普通的信息管理技能和专门技能的数量和质量。
（2）能够安装和研究跨越NHS和区域的共享的底层基础，和能对解决问题的决策研究给于正确的帮助、支持、和指导。
（3）确保国家程序所涉及的ETD是与本地需求相关的，研究支持本地实现的策略，使得在每个层面上ETD活动都是正确的。

在医学研究路线图指导下,美国NIH的国家IT程序（ -2014）美国NIH当前正在进行的国家IT程序主要包括有生物医学/医学信息学研究和人员培训, 临床医学术语表示方法,临床试验和研究网络，和生物医学信息网络，详见表1。
表1：NIH(National Institutes of Health 当前正在进行的国家IT程序

NIH 国家IT程序 研究方向 研究内容 生物医学/医学信息学研究、人员培训 研究对生物医学信息访问、保存、利用的先进的计算机技术.支持信息研究者和开发者的培训。支持综合的先进的信息网络IAIMS（Integrated Advanced Information Networks ), Internet连接,和数字图书馆的访问。 开发和实现受控的临床词汇表支持和发展能够进行维护和在美国免费使用所选择的CHI标准的临床字汇。 在UMLS Metathesaurus 中统一的分发和映射HIPAA编码集, CHI 标准词汇, HL7编码集, 和其他的重要词汇。
国家电子临床试验和研究网络NECTAR NIH 计划开发NECTAR,将连接研究场地，和与国家健康信息网络协调,最终建立“网络的国家网络national network of networks”，利用它将共享研究信息和发现和推进科学协作。NECTAR包括研究工作流模型,描述医学和科学事件的标准词汇的共同词典,和分析与发布工具。 癌生物医学信息网格caBIG （Cancer Biomedical Informatics Grid ) caBIG是一个互联数据、个体、和机构的虚拟的癌研究网络，它将建立推进数据和应用共享的公共的、广泛发布的底层基础结构，并由此提高研究的功效和生产力。caBIG 底层基础结构是以HHS CHI标准为基础的。caBIG作为政策程序正在进行，它包括NCI的caCORE中心资源,覆盖40个NCI癌症中心,和FDA。NCI已经建立了一个由标准支持的底层结构，称为caCORE。它是由HHS-建立的受控词汇,标准数据元素,和领域模型组成。

改变观念 了解医学规律和特点 在中国尽管国家的信息网络建设是跨越式发展的，但“信息技术应用水平与先进国家相比存在较大差距”。重要一点是对“信息化”认识上的通病，即“信息化=计算机设备”，因而行业部门(包括医学界)，在“信息化”建设的主要投资取向是不断地买更新网络和设备，而应用水平则远远落后于实际需求，信息技术的潜能未得到充分挖掘。
尽管IT界也试图以其他行业的信息系统套用到医疗业，但其结果往往是失败。国内外医疗信息系统发展史告诉我们必须充分认识医疗领域特殊性，没有医学界的广泛参于的“医疗信息系统”是不会在市场上能长期生存的。
总之,“健康信息化”这需要医学界的主动参于，需要解决医学领域的有关问题，需要展开应用科学的基础研究。
国外医学信息学科地位和教学内容国外的经验告诉我们，学院和大学应为生物医学和医学信息学教育建立启动基金，给与核心的关键投资，形成以大学为基地的生物医学信息学和医学信息学的教学，无障碍的跨系的多学科研究。下面我们看看美国哥伦比亚大学医学信息学学科教育和研究情况。
(1)研究目标和内容
哥伦比亚大学医学信息学系认为：医学信息学是在生物医学中的信息学的一组方法，技术和理论，是方法与技术联合的基础科学。因此要求学生能在新的方法层上开发新知识。尽管有时这些方法，技术和理论可能是由生物医学中单个问题所推动的，但能在生物医学其它方面或甚至完全不同方面获得广泛应用。
因此哥伦比亚大学在医学信息学学院的工作是坚持以生物医学领域中遇到的问题为驱动。

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• 首先是临床医疗（包括医学，护理，牙医，和兽医），活动的范畴是以病人为中心的信息应用。把它称为临床信息学，并是该系过去最大和最重要的活动。
• 与临床信息学紧密联系的是公共卫生信息学。 临床信息学和公共卫生信息学共享许多方法和技术。
• 图像信息(围绕放射和图像管理及分析所开发的问题)和在分子及细胞水平的生物信息也是两个重要的应用方面。

(2)大学课程的设计哥伦比亚大学医学信息学系的医学信息课程的设计要满足不同背景和职业目标的学生的需要，同时提供这个领域的实质上统一的信息。课程由四个主要方面课程决定教育目标（基础、核心、普通、和专门）。
表 满足每种大纲教育目标所需的课程

支持基础、核心的课程   目标 AMA RMA PhD 基础 生物医学知识 关注生物医学领域的概念、术语、机构、专业、和方法 1 2 2 数据管理 可以应用计算技术组织和管理大量收集的数据 1 1 1 软件工程 可以应用计算技术开发整合的和最好的软件系统 1 1 1 统计 可以应用数学技术分析数据 1 1 1 核心 概要 熟悉医学信息学理论、方法和结果 1 1 1 数据表示 可以分析、开发、和应用生物医学数据的表示 1 1 1 信息系统 可以分析、开发、和应用生物医学对象和过程的形式化的模型 0 1 1 信息表示 可以分析、开发、和配置可视的生物医学的表示 0 0 1 决策 可以分析、开发、和应用生物医学决策的形式化的模型 0 0 1 评估 可以分析、规划、和作出信息系统的形式化的评估 0 0 1 普通 研究 可以管理独立的医学信息学研究 1 4 6 教学 可以准备教育材料、讲课、和评价学生 0 2 2 专门 评估 可以针对专门的范畴应用医学信息的理论和方法 2 2 5

表：支持教育目标的课程

支持教育目标的课程 研究方向 研究内容 生物医学知识 G6300/G6301生物化学和真核细胞分子生物, G4011 Acculturation 适合医学, E3001/3002生理学的量化, P6313 生理学, P6400 流行病学, P6530 健康政策和管理的论点和途径 病学 P6530 健康政策和管理的论点和途径 数据管理 W4111 数据库系统 软件工程 W4156 软件工程 统计 P6104 生物统计方法介绍 概要 W4001 健康防治和生物医学中的计算机的应用 数据表示 G4020 医学数据的表示和编码 信息系统 G4040 健康信息系统的构架, P8534 信息管理的介绍 形式化模型 G4002 医学信息中的方法 信息表示 G4030 医学中信息接口, G4031 理解可视信号 决策 G4050医学决策的定量模型, G4051临床决策支持, P8740 临床决策支持中的社会和经济因素, W4701人工智能, G5043 认知科学和医学信息 评估 G4060 医学信息中的评估方法, P8116医学实验的设计 研究 G6001医学信息中的项目 教学 G8010 教学经验

建设医学信息学人才培养基地要有相关政策和措施在各国国家卫生信息化的建设中，医学信息学科和人才培养基地都是国家优先启动的教育程序。

• 我国启动医学信息学人才培养基地的建设

我们建议启动在医学院校建立医学信息学人才培养基地的建设。基地任务不仅需要培养面向医学领域不同方面、不同层次的信息学人才，同时也需要进行关于医学信息学教育的研究，普遍提高医学专业人员的信息素质和技能。
为培养我国医学信息学学科人才，需要大力引进学科带头人和进行人才的本地培养，但更多地应着眼于本地培养。从欧美医学信息学科的发展经验来看，普遍都是从硕士/博士学位教育开始，招收有医学、信息科学和技术、数学等专业背景特别是医学背景的学士、硕士、或博士人员。通常他们还要接受其他学科的教育，并围绕明确问题，组成多学科背景人员的研究组。

• 参与到《建设》目标实现活动中

在我国《2006━2020年国家信息化发展战略》中有关于“加强医疗卫生信息化建设”的相关内容（以下简称《建设》）。在《建设》中提到：我国当前卫生信息化主要目标是继续建设国家公共卫生信息系统，同时推进医疗服务应用和规范医疗记录。针对《建设》内容，需要医学信息学人员参与和从事如下的应用研究。
（1）《建设》中提到的“继续建设覆盖全国、快捷高效的公共卫生信息系统”。这些系统将为“各级”卫生预防、监控机构的尚需完善的业务提供支持各级决策的信息，这些业务包括有：防疫监控、应急处置（急救、突发事件、紧急流行病）和救治能力（对慢性疾病患者、特殊人群（老人、儿童、特殊疾病、贫穷）的国家、集体、社会和个人的救治能力）。
因为是在国家范围的健康IT，所以需要商定开发信息标准和构架，在我国虽然已经有了某些工作基础,例如我国现有的和正在开发的公共卫生的各种最小数据集等，但是尚需进行的工作包括有：这些数据集制定和表示方法、维护、验证和推进在公共卫生信息系统中采用这些数据集；采用数据仓储和数据分析等技术，完善为各级卫生预防、监控业务提供报表服务；和为可共享信息系统的底层基础提供卫生医学术语服务。
（2）“推进医疗服务信息化，改进医院管理，开展远程医疗” 我们的理解是包含有“逐步形成功能合理，方便群众的卫生服务网络”，和“注重提高医疗服务质量和效率”这样的探索性项目。而当前急需解决的是推进“初级保健和社区医疗机构”为“病人”的医疗信息服务网络示范。
在示范和探索过程中，例如医疗服务“医嘱录入”，“药处方”都将会涉及到广泛的“要被信息化”的领域内容和对象。希望在这样示范项目中会有明确要实现的“功能”目标，及实现这些目标的信息系统中涉及的需要解决的与医学有关的问题，和实现方法的研究。
保证卫生改革成功的长期策略应该会有“各级医疗机构都能提供医疗高质量”。因此需要从临床医学的角度来统筹规划对基本医疗保健（慢性和重大疾病医疗）的指导。 由于实现“医疗高质量”需要较长的时间过程，所以卫生部门现在就应该启动。这个目标会涉及医学知识表示，医学知识库建立，医学决策规则和证据提供及采用等技术。
（3）“统筹规划电子病历” 主要是研究和规划医疗机构的“医疗记录”规范。“医疗记录”主要用于医疗机构，当前重点应在初级保健的社区医疗机构和卫生预防监控机构，目的是能够支持医疗体制改革（初级保健）和公共卫生的医疗记录。换言之，规范的医疗记录能在三类机构之间共享信息和能满足“支持医疗体制改革”的协同业务。因此需要对电子病人记录信息（包括数据）标准、制定方法、标准测试和评价等进行研究。
（4）为我国科技战略制高点“生物技术革命”准备“转化”平台在《建设》中添加推动临床试验信息平台建设的有关内容。这个目标会涉及不同领域的数据整合与共享技术。

总之，在医学处理的不同层面，都需要从事医学信息学的人员参与。例如当前“临床医学信息学”的人才培养，主要侧重于研究医学常规活动的信息意义，并协同解决在医疗信息系统研发和建设中与医学相关的各种问题解决，例如临床医学数据、表示、存储、传播和决策应用方法的研究；对“公共卫生信息学”的人才培养主要侧重于研究人群卫生信息的意义，解决大量数据的独特的获取、保存、分析和表现方式。对“生物医学信息学”人才培养：主要侧重于研究医学基础-生物学基因蛋白质组的信息意义，并协同解决在医学基础研究（包括临床试验研究）、信息系统研发和建设中与生物医学相关的问题解决，例如参与生物医学数据的信息学方法研究。符合普遍加强医学人员的基础自然科学素养和信息技能的医学教育趋势。
5、总结医学信息学是一门新兴学科，它研究在医学领域的信息运动规律，以及信息科学在医学领域应用的基础研究。医学信息学的发展以人才为依托，其整个发展过程都离不开专业人才的参与。由于我国对医学信息学的研究工作相对于欧美国家起步较晚，对医学信息学的教育尚未普及，为了加快我国医学信息学的发展，在此我们想提几点建议：（1）从国家的角度：要有明确的相关政策和大规模的研究资金投入。（2）从医学院校的角度：借鉴国外一些先进的、成功的医学信息学教育模式和理念，在我国的医学院校建立医学信息学培养基地，开设专门的医学信息学课程，聘请相关领域的专家授课，使学生对于医学信息学的认知与国际发展趋势一致。（3）借助各种渠道，加大医学信息学的宣传力度。
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