Tiểu luận ứng dụng của data science trong bệnh viện từ dũ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN KINH DOANH  TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG CỦA DATA SCIENCE TRONG BỆNH VIỆN TỪ DŨ MÔN: KHOA HỌC DỮ LIỆU Giảng viên hướng dẫn : Tiến sĩ Nguyễn An Tế Nhóm sinh viên : Nguyễn Thị Thúy Hạnh – 31191026761 Chu Bảo Hân – 31191024377 Nguyễn Ngọc Hân – 31191025982 Bửu Tôn Nữ Thanh Hương - 31171023221 Lớp học phần : 21D1INF50905910 – Sáng thứ năm Khóa /Hệ : K45, Đại học quy Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG I: Tổng quan Data Science Data Sience gì? Vai trị, tính ứng dụng Data Science thời kì cơng nghệ CHƯƠNG II: Ứng dụng Data Science bệnh viện Từ Dũ Phân tích hình ảnh y khoa (Medical Image Analysis) Ứng dụng Data Science vào nghiên cứu di truyền học (Genomic Data Science) Tạo phần mềm bệnh viện Từ Dũ Lưu trữ thông tin bệnh nhân vào hệ thống Giữ tế bào gốc máu cuống thai Kết nối hệ thống máy thở bệnh nhân, nhịp tim em bé với trung tâm bệnh viện, đầu tư robot, máy đưa thuốc Triển khai mô hình tiếp nhận bệnh nhân tốn viện phí Chuẩn hóa mã chẩn đốn, mã quy trình can thiệp, chữ viết tắt, ký hiệu, định nghĩa dùng bệnh viện 9 Điều chế thuốc, phát dấu hiệu ban đầu bệnh dịch 10 Ứng dụng hệ thống quản trị bệnh viện 10 CHƯƠNG III: Thảo luận 10 CHƯƠNG IV: Kết luận 11 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn An Tế tận tình hướng dẫn chúng em suốt trình học Đây chắn kiến thức quý báu, hành trang để chúng em vững bước sau Bộ môn Khoa học liệu mơn học thú vị, vơ bổ ích có tính thực tế cao Đảm bảo cung cấp đủ kiến thức gắn liền với nhu cầu thực tiễn sinh viên Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm đề tài hạn chế kiến thức, tiểu luận chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía Thầy để tiểu luận hồn thiện Kính chúc Thầy sức khỏe, hạnh phúc, thành công đường nghiệp giảng dạy Chương I: Tổng quan Data Science Data Sience gì? Data Science định nghĩa tất thu thập, khai thác phân tích liệu để tìm insight giá trị Sau trực quan hóa Insight cho bên liên quan, để chuyển hóa Insight thành hành động Đây lĩnh vực đa ngành dùng cách, quy trình khoa học để rút insight từ liệu Vai trị, tính ứng dụng Data Science thời kì cơng nghệ Các cơng ty phụ thuộc vào tảng liệu để cấu trúc, phát triển cải tiến doanh nghiệp Các Data Scientist làm việc với số, phân tích khối lượng lớn Data để xuất Insight ý nghĩa Những insight hữu ích phân tích cơng ty hoạt động cơng ty thị trường từ đưa định đắn Thống kê số lượng vai trò Data Scientist tăng trưởng 650% kể từ năm 2012 Khoảng 11,5 triệu việc làm liên quan đến chức danh tạo đến năm 2026 (theo U.S Bureau of Labor Statistics) Bên cạnh cơng việc Data Scientist xếp hạng top công việc bật LinkedIn Cũng ngành công nghiệp thương mại khác, ngành chăm sóc sức khỏe ứng dụng Data Science Nơi mà cơng nghệ có nhu cầu lớn để nhận dạng khối u siêu nhỏ từ giai đoạn đầu Bệnh viện Từ Dũ bệnh viện phụ sản Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Với gần 100 năm làm việc phát triển, Bệnh viện Từ Dũ nơi đời nhiều hệ em bé sinh Thành phố Hồ Chí Minh Tuy nhiên, có số khó khăn mà bệnh viện cần giải quyết: - Ô nhiễm môi trường ( rác thải thai ) - Bệnh dịch bất ngờ - Thiếu nhân lực - Lỗ hổng hệ thống quản trị bệnh viện - Nhu cầu bệnh nhân ngày cao Chính vậy, bệnh viện Từ Dũ ứng dụng Data Sience vào lĩnh vực Chăm sóc sức khỏe bệnh nhân Quản trị bệnh viện Chương II: Ứng dụng Data Science bệnh viện Từ Dũ Từ có ứng dụng Data Science, ngành y tế chăm sóc sức khỏe có bước nhảy vọt quan trọng 10 nhóm lĩnh vực áp dụng thành cơng ứng dụng Data Science kể đến Phân tích hình ảnh y khoa, gen gen, điều chế thuốc, phân tích chẩn đốn, ứng dụng phần mềm sức khỏe hay trợ lý sức khỏe tâm lý… Phân tích hình ảnh y khoa (Medical Image Analysis) Lúc trước bác sĩ phải chuẩn đoán bệnh dựa phán đoán thân Sử dụng cơng nghệ máy tính phân tích liệu tìm khác thường hình ảnh siêu âm, nội soi tử cung để chẩn đoán bệnh, dị tật bẩm sinh cách xác Việc sử dụng kĩ thuật phân tích hình ảnh y khoa giúp giảm thiểu rủi ro chẩn đốn, cơng cụ tham khảo sát đáng cho y bác sĩ Đây kết hợp loại hình cơng nghệ khác Kỹ thuật siêu âm màu 4D, Siêu âm Doppler màu, Kỹ thuật nội soi, Máy chụp mạch số hố xóa nền, máy chụp cộng hưởng từ, Từ kết cơng nghệ máy tính phân tích khả đưa chẩn đoán tham khảo cho y bác sĩ cách khoa học xác Siêu âm Doppler màu Máy chụp cộng hưởng từ Ứng dụng Data Science vào nghiên cứu di truyền học (Genomic Data Science) Áp dụng kĩ thuật phân tích thống kê để đưa kết gen, cho phép nhà nghiên cứu sinh học di truyền học để hiểu ảnh hưởng cấu trúc gen Data Science giúp nhà khoa học phân loại bệnh gen bẩm sinh; cách mà gen phản ứng với loại thuốc Nguồn liệu dồi ngành môi trường để Data Science phát triển, sản sinh Big Data MapReduce Các đề tài nghiên cứu ứng dụng gồm có: sử dụng tế bào gốc tạo máu tự thân điều trị nhồi máu tim, bệnh giác mạc, tổn thương xương khớp, ung thư buồng trứng, ung thư vú, biệt hóa tế bào gốc sinh tinh thành tinh trùng để điều trị vô sinh nam giới… Các tế bào gốc lấy từ tế bào phận thể người Chẳng hạn tế bào gốc từ màng ối, tế bào gốc từ máu cuống rốn… Cơ chế ứng dụng khoa học lưu trữ mẫu tế bào gốc song song phân tích tế bào gốc thành hệ gen từ thử nghiệm điều trị thay cho bệnh nhân Tạo phần mềm bệnh viện Từ Dũ Bệnh nhân vùng xa, vùng quê đăng kí lịch khám online Cũng xem xét đánh giá xác bác sĩ thạc sĩ,… Lưu trữ thông tin bệnh nhân vào hệ thống Khi bệnh nhân đến khám thông tin, giấy tờ chụp xquang xét nghiệm họ lưu giữ vào hệ thống Và tới hẹn tái khám hệ thống gửi tin nhắn đến số điện thoại bệnh nhân nhắc nhở bệnh nhân tái khám Đặc biệt bệnh viện Từ Dũ xét nghiệm ban đầu thai kì xét nghiệm đầu đời em bé lưu trữ hệ thống cách an toàn sau đứa bé lớn lên mắc bệnh xem lại giữ liệu gốc chọn hướng chữa trị tốt Lưu trữ thông tin đợt khám định kì phát bệnh ung thư sớm cho bệnh nhân phát đồ điều trị thích hợp với bệnh nhân Giữ tế bào gốc máu cuống thai Phương pháp điều trị sử dụng tế bào gốc, máu cuống rốn thu thập, xử lý, kiểm tra chất lượng lưu trữ lại Mục đích việc lưu trữ tế bào gốc phục vụ cho điều trị cho người sở hữu dây rốn thành viên khác gia đình có vấn đề sức khỏe Tế bào gốc máu cuống thai phao cứu sinh để điều trị nhiều bệnh dựa khả biến đổi độc vô nhị tế bào gốc máu cuống rốn thành loại tế bào máu Chúng sản sinh tế bào máu như: Tế bào hồng cầu mang oxy tới toàn tế bào khác Tế bào bạch cầu có chức miễn dịch Tế bào tiểu cầu giúp đông máu bị thương Điều trị bệnh lý sau: Ung thư máu, bạch cầu cấp dòng lympho, bạch cầu cấp dịng tủy, bạch cầu mãn tính dịng tủy, hội chứng loạn sinh tủy, suy giảm miễn dịch kết hợp trầm trọng, thiếu máu Fanconi, suy tủy nặng, lymphoma NonHodgkin, bệnh Thalassemia, suy tủy dòng hồng cầu, thiếu máu hồng cầu liềm Kết nối hệ thống máy thở bệnh nhân, nhịp tim em bé với trung tâm bệnh viện, đầu tư robot, máy đưa thuốc Khi bệnh nhân nằm phòng chờ sinh phòng hồi sức, nhịp tim tăng cao, gặp vấn đề hệ thống bệnh viện phát đến xử lý kịp thời, tránh tình trạng thai nhi chết ngạt, bệnh nhân tiền sản giật chết Có thể trả lời bệnh nhân tự động, chẩn đoán sơ với điều kiện đặc biệt để biết trường hợp cần ưu tiên, nguy hiểm cần thăm khám trước tiên Thay cần tốn nhân lực (y tá) phát thuốc ngày cho bệnh nhân phòng hồi sức ta sử dụng robot Chăm sóc bồng bế bệnh nhân, trò chuyện, chia sẻ bệnh nhân Triển khai mơ hình tiếp nhận bệnh nhân tốn viện phí Bệnh viện Từ Dũ liên kết với ngân hàng thuộc quản lý nhà nước phục vụ công tác tiếp nhận bệnh, khai thác thông tin, phát hành thẻ khám chữa bệnh tốn viện phí Giúp giảm tải người dân chờ thăm khám chữa bệnh khu điều trị ngoại trú Thẻ khám chữa bệnh – toán viện phí phát hành Bệnh viện Từ Dũ cịn có ưu điểm dùng để rút tiền tài khoản cá nhân chủ thẻ từ đơn vị phát hành thẻ, phần mã vạch thể hồ sơ bệnh án thông tin cá nhân người bệnh Chuẩn hóa mã chẩn đốn, mã quy trình can thiệp, chữ viết tắt, ký hiệu, định nghĩa dùng bệnh viện Việc chuẩn hóa thuật ngữ, định nghĩa, từ vựng danh pháp giúp đảm bảo tương thích liệu thông tin nội bệnh viện với bệnh viện khác Ngồi ra, chuẩn hóa giúp ngăn ngừa việc hiểu sai thông tin sai sót xảy Việc thống mã chẩn đốn mã quy trình can thiệp tạo điều kiện cho việc tổng hợp phân tích liệu Sử dụng chữ viết tắt tiềm ẩn nhiều vấn đề đôi lúc nguy hiểm, kê đơn thuốc Ngoài ra, dùng chung chữ viết tắt cho nhiều thuật ngữ y khoa khác khiến cho người đọc hiểu sai ý người viết dẫn đến sai sót y khoa Chữ viết tắt ký hiệu chuẩn hóa có danh sách chữ viết tắt kí hiệu khơng sử dụng Mọi chuẩn hóa phải phù hợp với tiêu chuẩn địa phương quốc gia công nhận Điều chế thuốc, phát dấu hiệu ban đầu bệnh dịch Bên cạnh phân tích liệu sử dụng để dự đốn bùng phát bệnh tật, xác định xác nguồn gốc chúng khu vực chúng lây lan, cứu sống hàng ngàn người lúc, điều chế thuốc dựa vào tiêu lượng người dùng Bác sĩ nhập liệu vào máy móc tính toán phác đồ điều trị phù hợp cho bệnh nhân Điều chế thuốc khâu quan trọng nhì lĩnh vực y khoa Chính thế, góp mặt Data Science vào công điều chế dược liệu, loại thuốc điều vô cần thiết lĩnh vực nhạy cảm phức tạp Data Science giúp người đơn giản hóa quy trình điều chế cung cấp nguồn tư liệu dược học, từ mang đến tỷ lệ thành cơng cao cho quy trình điều chế thuốc Với Machine Learning, phân tích tổ hợp phức tạp thuốc hay tác dụng thuốc lên gen để dự đoán kết phản ứng thực tiễn áp dụng Với tiến vượt bậc chẩn đoán bệnh nhờ vào Data Science, ngành y tế – chăm sóc sức khỏe cịn kết hợp với Data Scientist để dự đoán chiều hướng bệnh trạng phát triển dựa tư liệu bệnh nhân Những người bác sĩ, đội ngũ y tế theo liệu này, với Data Scientist xâu chuỗi chúng với để tạo thành nguồn thông tin hữu ích giá trị cho cơng tác khám chữa bệnh 10 Ứng dụng hệ thống quản trị bệnh viện Áp dụng trình tái cấu trúc lại hệ thống bệnh viện: - Nâng cao lực lâm sàng y, bác sĩ thông qua việc thu thập đánh giá bệnh nhân Sử dụng test để xác định trình độ thực tế y, bác sĩ Sau đó, đưa vào khóa đào tạo phù hợp - Quy trình khám, chữa bệnh định sẵn, phân luồng bệnh nhân theo hình thức khác có/khơng có bảo hiểm y tế… - Phân chia thời gian làm việc nhân viên y tế để giải vấn đề thiếu hụt hay dư thừa nguồn lực Chương III: Thảo luận Một thách thức mà hầu hết bệnh viện phải đối mặt đối phó với áp lực chi phí việc điều trị nhiều bệnh nhân mà đảm bảo chất lượng tốt Ngày việc sử dụng liệu từ máy dụng cụ tăng mạnh để tối ưu hóa theo dõi điều trị, lưu lượng bệnh nhân việc sử dụng thiết bị bệnh viện Từ khâu tiếp nhận thông tin bệnh nhân, đến chuẩn đốn hình ảnh, khám chữa bệnh ngày có góp mặt góp cơng Dât Science Xử lý chuẩn đoán qua X-ray, MRI, CT-scans dễ dàng cịn “thơng minh” Cịn lĩnh vực di truyền học MapReduce xem tảng hỗ trợ đắc lực cho việc dự báo gen Không thể không nhắc đến ứng dụng Data Science việc điều chế thuốc dựa vào tư liệu người dùng v.v … Cơng tác chuẩn đốn bệnh trở nên khoa học xác ứng dụng Data Science vào máy móc y khoa Hoặc bác sĩ nhờ đến số công cụ để tính tốn phác đồ điều trị phù hợp cho bệnh nhân Hiện có nhiều phần mềm ứng dụng trợ lý sức khỏe xây dựng tảng ứng dụng Data Science vào đời sống 10 Chương IV : Kết luận Data sience đóng vai trị vơ quan trọng sống, đặc biệt lĩnh vực y khoa nói chung bệnh viện Từ Dũ nói riêng Nhờ ứng dụng mà sống người cải thiện nhiều hơn, sức khỏe đảm bảo hơn, tiết kiệm nguồn nhân lực cho đất nước THE END 11