YD-T 4043-2022基于人工智能的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺參考架構(gòu)

基于人工智能的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺參考架構(gòu)2022-04-08發(fā)布I Ⅱ Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語、定義和縮略語 13.1術(shù)語和定義 13.2縮略語 24多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺要求 34.1應(yīng)用場景 34.2通用要求 34.3數(shù)據(jù)隔離性 44.4數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 44.5數(shù)據(jù)增量拓展性 44.6文本數(shù)據(jù)處理工具 44.7數(shù)據(jù)分析工具 54.8分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 54.9網(wǎng)絡(luò)可擴展性 54.10系統(tǒng)模塊化 54.11安全性 55系統(tǒng)架構(gòu) 55.1醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析標(biāo)準(zhǔn)流程 55.2架構(gòu)概述 65.3功能層 6附錄A(資料性)基于人工智能的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺使用流程 9參考文獻 Ⅱ請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。限公司、螞蟻科技集團股份有限公司、中國聯(lián)合網(wǎng)限公司、微脈技術(shù)有限公司、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京本文件主要起草人：李勁松、朱世強、田雨、周天舒、李冠男、池勝強、潘洋、李振廷、錢軍波、同分析平臺的建立，旨在突破醫(yī)療機構(gòu)間深度利用臨床數(shù)據(jù)資源和協(xié)同計算資源的技術(shù)和安全壁壘。為解決集中式數(shù)據(jù)分析模式在跨機構(gòu)數(shù)據(jù)分析時存在的安全隱私保護不型泛化能力差、用戶權(quán)限控制不明確、科研業(yè)務(wù)需求多樣等問題，本本文件提供了全面、規(guī)范的指導(dǎo)，幫助醫(yī)療機構(gòu)構(gòu)建或加入一個完善的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析。1基于人工智能的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺參考架構(gòu)本文件適用于多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺的軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。ISO/IEC27002健康信息安全管理(InformationsecuritymanagementinhISO/IEC27001:2013信息技術(shù)-安全技術(shù)-信息安全管理系統(tǒng)-需求(Informationtechnology—Securitytechniques—InformatioISO/IEC18033-6:2019信息技術(shù)安全技術(shù)-加密算法-第6部分：同態(tài)加密(ITSecuritytechniques—Encryptionalgorithms—ISO22739:2020區(qū)塊鏈和分布式賬本技術(shù)-詞匯(B由大于等于2個醫(yī)療機構(gòu)參與的醫(yī)療機構(gòu)聯(lián)合體。由二維表結(jié)構(gòu)來邏輯表達和實現(xiàn)的數(shù)據(jù)，嚴格遵2隊列cohort3OMOP觀察性醫(yī)療結(jié)果合作組織ObservationalMedicalOutcomesPartnership本文件規(guī)定的多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺參a)支持新醫(yī)療數(shù)據(jù)分析平臺的開發(fā)人員建立兼容及安全架構(gòu)的分布式系統(tǒng)；b)支持醫(yī)療中心的技術(shù)人員快速、安全地將本地醫(yī)療資源連接到一個協(xié)同分析平臺；c)支持醫(yī)療中心主管組織相應(yīng)的法律和倫理審查程序；d)支持醫(yī)生和醫(yī)學(xué)研究者進行多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析；e)在協(xié)同分析平臺功能逐步豐富的同時，提供一套核心功能，確保主要功能和安全性。多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺提供團隊管理、數(shù)據(jù)篩選溯等功能模塊，應(yīng)支持廣泛的醫(yī)療協(xié)同研究。平臺應(yīng)為科研人員提供高安全性、隱私性、始醫(yī)療數(shù)據(jù)無法離開醫(yī)療中心時，多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析的通用要求如圖1所示。其中，在每個醫(yī)療本地知識圖譜會更新中心服務(wù)器的知識圖譜，進行知識圖譜的集成。4冊的*據(jù)不應(yīng)以任何形式出現(xiàn)在中心服務(wù)器。醫(yī)療數(shù)據(jù)隔離應(yīng)遵循ISO275平臺需要提供高性能醫(yī)療數(shù)據(jù)分析工具，支撐以多中心數(shù)據(jù)協(xié)同分析為基礎(chǔ)的臨床醫(yī)學(xué)研究。系統(tǒng)應(yīng)具備高等級的安全性，保證原始數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全。系統(tǒng)安全要求應(yīng)符合ISO/IEC流程，如圖2所示。成員分組過程指協(xié)同研究參與者組建協(xié)同研究團隊，確認各自的研究任務(wù)。審核與調(diào)整過程指醫(yī)療中心主管組織研究倫理審查和分配數(shù)據(jù)訪問權(quán)限。成員分組、過程可以集中討論和確定；加密后的數(shù)據(jù)可以在集中環(huán)境下進行分析，數(shù)據(jù)收集結(jié)果報告數(shù)據(jù)收集協(xié)同分析6層。功能層之間的連接和架構(gòu)如圖3所示。應(yīng)用層===二：二二二.-===二CDM數(shù)據(jù)庫====二==1c====二二理!CDM數(shù)據(jù)庫聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)層包括電子健康記錄數(shù)據(jù)庫、CDM數(shù)據(jù)庫、區(qū)塊鏈節(jié)點和數(shù)據(jù)與隊列生成工具，用于支撐多中心醫(yī)療數(shù)據(jù)協(xié)同分析平臺的構(gòu)建與應(yīng)用，應(yīng)支持醫(yī)療中心的擴展。每個醫(yī)療中心應(yīng)設(shè)置防火墻，應(yīng)支持采用不同數(shù)據(jù)庫、語言、框架構(gòu)建的數(shù)據(jù)模塊間統(tǒng)一通過API請求進行松耦合交互。抽取所指定的研究用隊列數(shù)據(jù)。模塊功能依賴于以自然語言處理為核心的醫(yī)療文本數(shù)據(jù)處理工具。7模塊應(yīng)構(gòu)造一個區(qū)塊鏈記錄節(jié)點，記錄在中央服務(wù)器和醫(yī)療中心本地服務(wù)器上發(fā)生的操作。等。應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對計算模塊、知識圖譜服務(wù)模塊、同態(tài)加密模塊、區(qū)塊鏈模塊等模塊的控制。支持向量機、隨機森林等機器學(xué)習(xí)方法，遷移學(xué)習(xí)、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小樣本學(xué)習(xí)等前沿算法。應(yīng)支持在進行多中心協(xié)同研究時，對各醫(yī)療中心內(nèi)運算服務(wù)器進行統(tǒng)一控制，包括分發(fā)計算指令、獲取分布式計算參數(shù)、更新分布式計算迭代條件、整合計算結(jié)果等。應(yīng)具備以知識圖譜形式對標(biāo)準(zhǔn)化醫(yī)學(xué)術(shù)語集、關(guān)系和層次進行控制、存儲、更應(yīng)支持數(shù)據(jù)服務(wù)器中的同態(tài)加密過程，并可對同態(tài)加密后的數(shù)據(jù)進行機器學(xué)習(xí)療中心提供許可的前提下對運算結(jié)果進行解密和輸出。宜具備對業(yè)務(wù)服務(wù)器所產(chǎn)生業(yè)務(wù)操作進行加密下的區(qū)塊鏈記錄的功能應(yīng)確保僅中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與前端交互使用的API接口暴露于公網(wǎng)，供用戶訪問。其他內(nèi)部處理模塊應(yīng)確保所有用戶操作請求、服務(wù)器內(nèi)各模塊的互操作請求，均通過服務(wù)控制模塊進行分發(fā)。89列研究方案構(gòu)建流程如圖A.1所示。心協(xié)同隊列研究。在團隊構(gòu)建體系中，用戶分為研究發(fā)起者與研究3中心服務(wù)器廣播研究任務(wù)5協(xié)同初始化信息分發(fā)9.結(jié)果聚合研究發(fā)起者研究參與者