麻省理工學院開發的醫療資料庫如何演變為全球資料共享標準
PhysioNet平臺25年前成立,基於MIT 1970年代的系統,已成為最全面的生物醫學和臨床資料儲存庫之一。最初的心電圖磁帶郵寄演變為網際網路FTP伺服器,如今託管數百個資料庫,去年超過15,000篇科學論文引用,使用者來自180多個國家。該平臺降低了研究門檻,促進高風險想法實現,並在醫療AI領域發揮基石作用。
在雲端計算普及之前,醫學研究人員要獲取關鍵臨床資料並開展合作面臨著巨大障礙。資料分散且難以分發,研究者只能自行收集,這不僅增加了成本,也使跨資料集比較變得困難。
1975年,麻省理工學院(MIT)與波士頓貝斯以色列醫院的心律失常研究人員構想了一種新方式:他們開始收集並數字化心電圖記錄,不僅用於自身研究,還計劃提供給更廣泛的研究社群。團隊自建計算機,逐一複製磁帶,為記錄建立了超過10萬個註釋。整個過程耗時數年,但到1980年夏天,磁帶終於準備就緒。起初他們預期只有不到12個學術和工業團體使用,但興趣持續湧入,接下來的十年裡他們寄出了約100份複製。
這些資料最終成為全球平臺PhysioNet的首個資料庫。PhysioNet於1999年在哈佛-MIT健康科學與技術專案中創立,是一個儲存複雜生理訊號的臨床資料倉儲。在當時,這種資料共享方式幾乎是革命性的。MIT醫學工程與科學研究所副主任Thomas Heldt表示:“PhysioNet的建立極具遠見。”
從郵寄磁帶發展到燒錄光碟,再到如今透過網際網路FTP伺服器傳輸,PhysioNet已走過25年。平臺如今託管數百個資料庫,成為現有最全面的生物醫學和臨床資料儲存庫之一。去年,超過15,000篇科學出版物引用了PhysioNet,來自180多個國家的使用者註冊使用。Heldt說:“研究影響非常顯著,令人謙卑。”
2009年左右,博士生Tom Pollard在倫敦一家醫院研究危重病人,需要資料完成論文。他發現PhysioNet託管的MIMIC資料庫(重症監護醫療資訊集市),隨後訪問MIT併合作。MIMIC成為他論文的核心,之後他加入MIT幫助構建下一代資料庫。Pollard指出,學術激勵長期偏向發表和獨家分析,而PhysioNet的創始人擁抱了不同的模式,相信共享研究資源能加速發現並改善人類健康。
PhysioNet的聯合創始人Roger Mark和George Moody今年榮獲IEEE生物醫學工程獎,表彰他們在心電圖訊號處理和全球傳播經過整理的生物醫學及臨床資料庫方面的領導力。平臺的原始碼像許多資料一樣公開。隨著時間推移,PhysioNet社群從訊號處理和心血管健康擴充套件到臨床資訊學、重症監護和醫療機器學習。
AI熱潮中,PhysioNet從主要面向生物醫學訊號處理領域轉變為電子健康記錄、影像資料、軟體和AI模型的來源。Google DeepMind研究員Vivek Natarajan表示:“PhysioNet擁有醫療AI研究最高質量的資料集,它催化了過去十年醫療AI的所有進步。”加州大學伯克利分校副教授Ziad Obermeyer強調,PhysioNet降低了嘗試雄心勃勃想法的固定成本,改變了科學可能性。
展望未來,平臺管理者計劃透過年度會議擴大影響力,並試點新系統讓使用者註釋資料和貢獻專業知識。Pollard說:“現在的研究需要跨學科合作,社群已經擴大,AI的進步拓展了研究者可以解決的問題和他們對可能性的認知。”