醫(yī)療行業(yè)漫長(zhǎng)的數(shù)字化之路迎來AI助力
賓夕法尼亞大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)在其Penn Medicine BioBank中擁有大量匿名的患者數(shù)據(jù),SVP兼CIO的Michael Restuccia的團(tuán)隊(duì)看到了利用這些數(shù)據(jù)造福研究醫(yī)院患者的機(jī)會(huì)。
“我們討論了如何將AI研究中的一些創(chuàng)新應(yīng)用到診所中去。”他說。這導(dǎo)致了基于AI的診斷工具的創(chuàng)建,該工具可以自動(dòng)評(píng)估典型腹部CT掃描生成的500多張圖像,幫助早期診斷肝脂肪變性,即更為人熟知的脂肪肝病。這類系統(tǒng)還可以幫助優(yōu)先安排放射科醫(yī)生應(yīng)該首先審查的掃描。
賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院放射學(xué)副教授兼副主任Charles Kahn補(bǔ)充說,能夠利用有關(guān)人群的信息來觀察個(gè)體與其他群體的差異,從而可以通過早期發(fā)現(xiàn)疾病進(jìn)行干預(yù)?!斑@就是精準(zhǔn)醫(yī)療,”他說,“這只是我們能夠做的事情的一個(gè)原型?!?/p>
賓夕法尼亞大學(xué)只是獲得CIO100獎(jiǎng)項(xiàng)的創(chuàng)新醫(yī)療提供者中的一員,他們正在推動(dòng)醫(yī)療數(shù)字化的邊界。斯坦福醫(yī)學(xué)院兒童健康、邁阿密大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)和大西洋健康都在精準(zhǔn)醫(yī)療、機(jī)器學(xué)習(xí)、環(huán)境文檔等領(lǐng)域進(jìn)行了項(xiàng)目推進(jìn)。德勤咨詢公司負(fù)責(zé)AI實(shí)踐的首席專家Bill Fera博士說:“從臨床角度看,我們?cè)诜派鋵W(xué)、診斷服務(wù)和病理學(xué)方面看到了進(jìn)步?!?/p>
賓夕法尼亞大學(xué)的AI首創(chuàng)
基于AI的CT掃描分析系統(tǒng)是首批被部署到臨床實(shí)踐中的系統(tǒng)之一,部分原因是研究驅(qū)動(dòng)的學(xué)術(shù)醫(yī)學(xué)實(shí)踐可以自行構(gòu)建和運(yùn)行工具,而無需通過醫(yī)療產(chǎn)品制造商獲得FDA批準(zhǔn)所需的嚴(yán)格流程?!拔覀儾荒苊赓M(fèi)贈(zèng)送或出售它,但我們可以在我們的實(shí)踐中使用它。”Kahn說。
不過,這個(gè)系統(tǒng)不是一夜之間形成的。Penn Medicine信息服務(wù)應(yīng)用副主任Donovan Reid說:“可能花了兩年時(shí)間算法才真正準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)?!庇诌^了四年,系統(tǒng)終于在去年準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)。
由于算法需要大量處理資源,團(tuán)隊(duì)決定將其托管在云端。數(shù)據(jù)加密后被發(fā)送到云端進(jìn)行處理,結(jié)果流回到放射報(bào)告中。為此,IT團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)AI協(xié)調(diào)器,計(jì)劃作為開源工具提供給其他醫(yī)療提供者?!白屗捎脤?duì)社區(qū)服務(wù)醫(yī)院產(chǎn)生影響?!辟e夕法尼亞大學(xué)研究教授Walter Witschey說。
在系統(tǒng)上線前,團(tuán)隊(duì)也面臨了一些挑戰(zhàn)。IT擔(dān)心成像數(shù)據(jù)流對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響,計(jì)算資源必須與任何時(shí)候成像研究的需求相匹配?!拔覀兘邮盏降牧勘阮A(yù)期的要大得多,”應(yīng)用經(jīng)理和項(xiàng)目主席Ameena Elahi說,而且系統(tǒng)必須快速生成結(jié)果?!搬t(yī)生希望立即得到解釋,而不是在凌晨四點(diǎn)。”她補(bǔ)充道。
令人驚訝的是,除了勞動(dòng)力成本外,直接成本每月只有大約700美元。“我們變得很有創(chuàng)造性,使用了我們已有的工具和應(yīng)用程序。”Elahi說。到目前為止,該系統(tǒng)已經(jīng)處理了超過6000次掃描,現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)計(jì)劃擴(kuò)展到包括醫(yī)院系統(tǒng)每年進(jìn)行的150萬次成像掃描中的更多部分。“我們正在擴(kuò)大協(xié)調(diào)器的規(guī)模,以處理各種不同類型的研究?!彼f。
大西洋健康的環(huán)境文檔
當(dāng)大西洋健康系統(tǒng)研究減少醫(yī)生倦怠的方法時(shí),IT團(tuán)隊(duì)專注于優(yōu)化患者就診期間的文檔效率,并減少EVP兼首席信息和數(shù)字轉(zhuǎn)型官Sunil Dadlani所稱的“籃內(nèi)負(fù)擔(dān)”。
技術(shù)實(shí)際上增加了臨床醫(yī)生的負(fù)擔(dān)?!袄?,電子健康記錄(EHR)系統(tǒng)是導(dǎo)致壓力的最常見原因之一,”Dadlani說,“醫(yī)生花在EHR上的時(shí)間比花在患者身上的時(shí)間還多?!贬t(yī)生們經(jīng)常把一些文檔工作帶回家,Dadlani和其他醫(yī)療CIO稱之為“睡衣時(shí)間”。此外,隨著消費(fèi)者變得更加數(shù)字化,家庭和工作的界限也變得模糊?!斑@是導(dǎo)致倦怠的關(guān)鍵原因之一?!彼f。
項(xiàng)目從小組開始,包括所有利益相關(guān)者的代表。在與臨床醫(yī)生定義問題后,合作團(tuán)隊(duì)制定了戰(zhàn)略,醫(yī)生們?nèi)虆⑴c其中?!八麄兩踔羺⑴c了技術(shù)選擇?!盌adlani說,然后,IT團(tuán)隊(duì)為4800名臨床醫(yī)生部署了一個(gè)環(huán)境文檔系統(tǒng)。
環(huán)境文檔,也稱為環(huán)境監(jiān)聽技術(shù),是一種AI算法,能夠監(jiān)聽臨床醫(yī)生和患者之間的對(duì)話,并實(shí)時(shí)創(chuàng)建臨床醫(yī)生可以審核并保存到患者記錄中的筆記?!霸诤芏嗲闆r下不需要編輯?!? 德勤咨詢公司的Fera說。
新系統(tǒng)使醫(yī)生有更多的時(shí)間與患者面對(duì)面,而不必?fù)?dān)心創(chuàng)建文檔。現(xiàn)在有80%到90%的醫(yī)生使用它——Dadlani說,這個(gè)數(shù)字并不容易達(dá)到。
項(xiàng)目規(guī)劃的一部分是確保前沿技術(shù)能夠與Atlantic Health現(xiàn)有的四到五年的技術(shù)框架集成?!澳氵€必須了解在工作流程中的何處使用這些技術(shù)而不會(huì)產(chǎn)生上游或下游的問題,”Dadlani說,而且IT的責(zé)任并不僅僅是部署。“這些技術(shù)有性能漂移,所以你必須在其整個(gè)生命周期中進(jìn)行審計(jì)和監(jiān)控?!彼a(bǔ)充道。
為了減少“籃內(nèi)”工作量,團(tuán)隊(duì)分析了入籃內(nèi)容,并創(chuàng)建了諸如處方續(xù)藥請(qǐng)求、預(yù)約安排和需要護(hù)理團(tuán)隊(duì)處理的事項(xiàng)等類別,然后,它創(chuàng)建了一個(gè)系統(tǒng),將消息分配給適當(dāng)?shù)娜?,并?yīng)用GenAI創(chuàng)建可以由醫(yī)生審核、編輯和發(fā)送的回復(fù)。沒有任何回復(fù)會(huì)在沒有人工審核的情況下發(fā)出?!斑@非常重要,”Dadlani說,“今天,在提供者滿意度和效率方面,我們?cè)谌珖?guó)處于前列?!?/p>
邁阿密大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度
邁阿密大學(xué)SVP兼CIDO David Reis面臨著一種不同的時(shí)間管理問題:外科醫(yī)生在HR系統(tǒng)中預(yù)訂的假期和其他不在辦公室的時(shí)間沒有與學(xué)術(shù)醫(yī)療中心的25個(gè)以上手術(shù)室的調(diào)度系統(tǒng)連接起來。
“沒有任何東西告訴手術(shù)室調(diào)度人員某位醫(yī)生不在?!彼f,這導(dǎo)致寶貴的手術(shù)時(shí)間塊未被使用。因此,根據(jù)一位醫(yī)生領(lǐng)導(dǎo)的建議,Reis組建了一個(gè)團(tuán)隊(duì),創(chuàng)建了一個(gè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的主動(dòng)系統(tǒng),提供手術(shù)室時(shí)間塊分配和那些預(yù)訂了這些時(shí)間塊的數(shù)百名外科醫(yī)生之間沖突的實(shí)時(shí)通知。
算法需要集成兩個(gè)獨(dú)立的平臺(tái):HR端的Workday和電子醫(yī)療記錄系統(tǒng)Epic?!拔覀兿胍粋€(gè)無限可擴(kuò)展且高度可靠的解決方案?!边~阿密大學(xué)衛(wèi)生系統(tǒng)的首席企業(yè)架構(gòu)師Ravi Akkiraju說,但他不想重新發(fā)明輪子。因此,團(tuán)隊(duì)首先聯(lián)系了供應(yīng)商?!癊pic沒有手術(shù)時(shí)間塊的API,Workday也沒有?!彼f。所以,他們與Workday合作,創(chuàng)建了一個(gè)與Epic后端數(shù)據(jù)庫(kù)及其籃內(nèi)功能交互的API。
使新系統(tǒng)上線并運(yùn)行需要時(shí)間,并且需要相當(dāng)多的手工工作?!癊pic系統(tǒng)中有成千上萬的數(shù)據(jù)表和數(shù)十萬個(gè)數(shù)據(jù)字段,”他說,“我們必須確定哪些適用于我們正在談?wù)摰恼{(diào)度,因?yàn)檫@是一個(gè)新穎的集成。沒有數(shù)據(jù)字典告訴我們,‘去這里?!?/p>
系統(tǒng)啟動(dòng)并運(yùn)行后,手術(shù)室能夠填補(bǔ)265個(gè)本來會(huì)閑置的時(shí)間段?!皟砂倭迕颊吣軌蚋缃邮苁中g(shù)?!盧eis說,在前六個(gè)月內(nèi),額外完成了超過200小時(shí)的手術(shù)。
斯坦福醫(yī)學(xué)兒童健康中心構(gòu)建新的路線圖
斯坦福兒童醫(yī)院有大量的癌癥患者,但直到去年,為每位患者定制的治療協(xié)議或路線圖大多仍然是紙質(zhì)的。
“我們的EMR供應(yīng)商Epic在這方面沒有任何東西,我們找不到滿足我們需求的任何東西?!彼固垢IDO Tanya Townsend說,因此團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了自己的集成,將電子病歷(EMR)鏈接到托管患者路線圖的Microsoft SharePoint系統(tǒng)。
該項(xiàng)目花了八個(gè)月時(shí)間構(gòu)建,但現(xiàn)在,她說,臨床醫(yī)生可以打開患者記錄,如果有路線圖,患者圖表中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)橫幅,將臨床醫(yī)生帶到SharePoint文檔。目前有超過500名工作人員使用該系統(tǒng),系統(tǒng)中包含超過1000個(gè)患者路線圖。
Fera預(yù)計(jì)我們將看到更多開放的EMR系統(tǒng)API供醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用,這將為此類項(xiàng)目節(jié)省時(shí)間和金錢?!胺ㄒ?guī)正指引我們朝這個(gè)方向發(fā)展,”他說,“打開EMR,這是創(chuàng)新的起點(diǎn)。開放的API將允許在EMR之外進(jìn)行創(chuàng)新,我們有更多加速發(fā)展的機(jī)會(huì)?!?/p>
醫(yī)療數(shù)字化的下一步
斯坦福的Townsend說,更多的創(chuàng)新即將到來?!拔覀冋诳紤]使用AI來提高臨床醫(yī)生的效率和收入周期自動(dòng)化,以減少拒絕和提前授權(quán),”她說,“我們還在使用機(jī)器人過程自動(dòng)化來節(jié)省大量時(shí)間?!?/p>
團(tuán)隊(duì)還在進(jìn)行一個(gè)環(huán)境文檔試點(diǎn),以及一個(gè)讓患者與提供者溝通的籃內(nèi)試點(diǎn)項(xiàng)目,并使用AI自動(dòng)生成可能的回復(fù)?!袄碚撋希憫?yīng)時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)該會(huì)有所改善,”她說,“有這么多機(jī)會(huì),CIO們要確保他們?yōu)檎_的原因做正確的事情,在一開始就了解預(yù)期結(jié)果,意識(shí)到并非所有事情都會(huì)達(dá)到預(yù)期,并迅速調(diào)整。”
Restuccia說,Penn也在推出更多的臨床健康工具,包括環(huán)境監(jiān)聽,并正在推進(jìn)一個(gè)基于AI的圖表摘要工具?!爱?dāng)我們見到患者時(shí),他們通常會(huì)帶著來自不同健康系統(tǒng)的各種并發(fā)癥,”他說,“圖表摘要工具將減少醫(yī)生的負(fù)擔(dān)?!痹诨颊邊⑴c方面,他預(yù)計(jì)更多的自我預(yù)約、評(píng)估工具、臨床試驗(yàn)信息獲取、在線支付以及與護(hù)理團(tuán)隊(duì)互動(dòng)的更好方式。他還預(yù)計(jì)將更多地利用從每年數(shù)百萬次門診和數(shù)千次住院中收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
邁阿密大學(xué)的AI使用也在加速,Reis說:“我們有超過100個(gè)AI項(xiàng)目正在進(jìn)行,其中約20個(gè)已完成。”其中80%是用于編碼和賬單——這些是低垂的果實(shí)。此外,F(xiàn)era補(bǔ)充道,GenAI有望通過自動(dòng)化授權(quán)、裁決和上訴解決來提高后臺(tái)生產(chǎn)力。
但目前,大多數(shù)醫(yī)療創(chuàng)新仍集中在后臺(tái)?!斑@些項(xiàng)目更多是關(guān)于減少行政和文檔負(fù)擔(dān),”Restuccia說,“但對(duì)于AI在直接患者護(hù)理中的能力,我們?nèi)杂行┆q豫?!?/p>
Reis說,通過環(huán)境聽寫,“我們正在發(fā)明更好的方法讓EMR系統(tǒng)捕捉對(duì)話,但我們尚未發(fā)明一種讓提供者避免在健康記錄中頻繁點(diǎn)擊的方法?!彼f,提供者仍然需要“點(diǎn)擊幾十次來記錄患者的就診情況?!?/p>
Fera補(bǔ)充道,醫(yī)療記錄系統(tǒng)是一個(gè)仍需數(shù)字化的領(lǐng)域,他指出,其中許多數(shù)據(jù)仍然是電子化而非數(shù)字化的。“通過數(shù)字化,患者和臨床醫(yī)生之間的互動(dòng)將發(fā)生根本變化,”他說,并指出許多重要的進(jìn)展,如環(huán)境監(jiān)聽,正在醫(yī)療記錄系統(tǒng)之外發(fā)生?!霸谀撤N程度上,如果我們能讓電子病歷成為記錄系統(tǒng)而非工作系統(tǒng),我們就可以在EMR之上進(jìn)行創(chuàng)新,使工作流程更加適合和直觀?!彼f。
現(xiàn)在的推動(dòng)力是消除工作,而不是讓用戶使用技術(shù)來完成工作。“我們還沒有達(dá)到技術(shù)能夠消除工作的地步,但我們正處在GenAI將實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的邊緣?!盧eis說。