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（一）基于大数据的糖尿病智能管理处方系统
应用单位：福建医科大学附属第一医院
涉及科室：内分泌科
疾病种类：糖尿病及其并发症
案例简介：基于大数据的糖尿病智能管理处方系统，目前已经在福建医科大学附属第一医院落地应用。本案例属于产品应用项目，应用科室为内分泌科，主要针对糖尿病及其并发症。系统设计过程中有8位计算机专家、19位医生及护理专家参与，涉及计算机视觉、自然语言处理、机器学习、知识图谱等相关人工智能技术。通过该系统的建设和应用，将教育管理流程标准化、电子化，支持医护人员开设糖尿病教育管理门诊，医护人员使用系统为患者提供首诊评估、个性化自我管理处方、管理团队跟踪随访以及居家全程智能跟踪管理服务，帮助科室提高教育管理效率和规范性，实现院内外糖尿病管理一体化。项目实施后，所有住院和门诊管理患者都进行建档，共收集了217 351名患者的数据。包括血糖数据23 791条、检验检查数据822 870条、随访数据3 697条、血糖异常干预数据12 422条。
1.案例背景
流行病学调查显示，我国成年人2型糖尿病患病率9.7%～11.6%，已成为全球糖尿病患者最多的国家。糖尿病作为慢性终身性疾病，并发症高达100多种，是目前已知并发症最多的一种疾病，致残、致死率高。在2型糖尿病患者中，单纯血糖异常的患者仅占27.9%，同时存在“两高”或“三高”的糖尿病患者已高达70%以上，超过50%的患者血糖水平控制不达标，仅有5.6%的患者血压、血脂、血糖水平同时控制达标。糖尿病危害主要源于并发症，尤其慢性并发症，是患者致残、致死的主因。糖尿病作为一种慢性终身性疾病，糖尿病患者生活质量的提高有赖于管理，已成为全球共识（图3-1）。
图3-1 案例背景
《中国2型糖尿病防治指南（2017年版）》指出：“生活方式干预是2型糖尿病的基础治疗措施，应贯穿于糖尿病治疗的始终。如果单纯生活方式不能使血糖控制达标，应开始单药治疗。”目前，我国糖尿病生活方式干预（教育管理）存在教育内容不规范、形式单一、效率低、无法评估教育效果等诸多问题，但核心是如何使生活方式干预像药物干预一样安全、科学、有效以及可处方、可定量和可评价。
2.案例亮点
智能管理处方系统以糖尿病指南和专家共识为依据，建立标准化的教育内容体系、符合临床需求的规范化教育管理流程；为患者提供基于数据的个性化糖尿病管理处方内容以及全程智能化服务支持，同时还提供多种患者管理、沟通方式，实现医患实时沟通；提供患者居家智能化跟踪管理服务，使患者管理数据可跟踪、效果可评估，打通院内-居家的教育管理闭环（图3-2）。
图3-2 案例亮点
基于大数据的糖尿病智能管理处方系统通过分布式计算框架、自然语言处理技术、文本挖掘、聚类算法将采集到数据提取相关特征，将相关特征输入深度学习算法，形成糖尿病患者画像模型，糖尿病及并发症评估预测模型，知识图谱及精准干预技术。
系统将171份国际和国内涵盖糖尿病及相关并发症的指南和共识中的要义转换成数字医学规则；围绕糖尿病个体化控制目标，利用饮食、运动、监测、用药及学习“五驾马车”建立结构化数据、标准化标签的2型糖尿病知识库；以生活方式干预为核心，遵循医护人员糖尿病教育管理的客观过程，为医护人员及患者提供处方化、智能化和全程化的糖尿病管理及服务支持。通过收集患者糖尿病影响因子，结合用户画像模型及机器学习预测算法，建立患者档案、评估体系，指导患者正确饮食、运动、血糖监测、足部护理等，把促进患者行为改变的努力变成一个个“处方”发给患者，让它如一片片药物那样的治疗方式向患者提供治疗方案；对“处方”进行指导、跟踪，对患者进行智能化、个性化正向干预，从而改变患者临床治疗指标和行为，改善临床治疗结局。
3.应用成效
国家级疾病预防控制机构和多个医学临床中心对项目成果进行了有效性评估验证、临床应用和转化推广。其中，临床医院应用表明：通过糖尿病管理处方及3个月的管理服务，使患者糖化平均下降1.05%、BMI（体重指数）平均下降1.1；中国疾病预防控制中心有效性评估表明：通过6个月干预，使患者糖化血红蛋白平均下降1.84%，相当于最强的口服降糖药疗效。按照行业共识：糖化血红蛋白每下降1%将为每名糖尿病患者节约200美元/月的医疗费用支出，任何与糖尿病相关的终点事件发生风险将降低21%，心肌梗死风险将降低14%，脑卒中风险将降低12%，外周血管疾病导致的截肢风险将降低43%，心衰风险将降低16%。因此，该项目临床技术指标将有可能显著降低医疗和医保费用支出，更重要的是能够延缓并发症的发生发展。
本项目得到了国家药监部门的注册批准（二类医疗器械注册证）和生产许可；在全国452家医院大规模临床应用，其中在福建医科大学附属第一医院开展了重要试点；得到了2个国家级项目和7个省市级项目资助，参加了国家重点研发计划——欧盟“地平线2020”计划项目，成功将AI数据引擎及数字化疗法等技术和经验输出为中国-欧盟开展手机APP预防管理阿尔茨海默病解决方案。被联合国项目事务署作为“人工智能在慢性病管理中的应用典型案例”。
4.专家点评
医院医生反馈：“利用电子平台，让信息收集、处方生成以及评估、智能分析更加方便可行。一些知名的糖尿病管理中心，还在使用纸质处方，效率低、再次进行评估时很麻烦。互联网时代，智能化的处方管理系统可以收集患者信息、进行患者评估，智能生成处方管理，可以大大提高处方管理效率。”