肖丽，王世宇，钱前，瞿燕

云计算在控制药物不良反应发生的应用现状及展望

肖丽1，王世宇2，钱前1，瞿燕3

云计算为控制药物不良反应的发生提供了一条新的途径。本文综述了云计算的现状和发展动态，并探讨了云计算在控制药物不良反应发生中的应用和优势特色，展望了其未来的发展趋势。

云计算；药物不良反应； 应用现状

云计算已经成为IT行业的研究热点，其具有并行计算、海量数据存储、扩展性极强的特点，逐步在多个领域得到蓬勃发展［1］。在医药行业，预防和减少药物不良反应的发生越来越受到医药管理部门的重视，而云计算的出现有望为控制药物不良反应发生提供新的途径。

1　云计算发展状况简介

1.1云计算发展的现状

随着大数据在医疗与生命科学研究过程中的广泛应用和不断扩展，其数量之大和种类之多令人难以置信。比如：一个CT图像含有大约150 MB的数据，而一个基因组序列文件大小约为750 MB，一个标准的病理图则大得多，接近5 GB。如果将这些数据量乘以人口数量和平均寿命，仅一个社区医院或一个中等规模制药企业就可以生成和累积达数个TB甚至数个PB级的结构化和非结构化数据。在中国，2010年，国家公布的“十二五”规划中指出要重点建设国家级、省级和地市级三级卫生信息平台，建设电子档案和电子病历两个基础数据库等诸项目标，也就是推进医疗信息化的“3521”工程［2］。过去由于缺少统一的电子病历系统（EMR）标准，中国的电子病历系统发展比较缓慢，医院之间不能实现共享病患信息共享，医疗服务水平也因此受到影响。为改善这一现状，国家会逐渐加大对电子病历的投入，适应这一趋势，各级医院也将加大在数据中心，IT外包等领域的投入。而随着医疗信息数据的几何倍数增长，医院信息存储将越来越受到重视，医疗信息中心的关注点也将由传统“计算”领域转移到“存储”领域上来。而云计算的发展恰好跟上了这一潮流，云计算技术集网络计算、效用计算、虚拟化技术、面向服务架构等多种优势于一身。在此基础上，用户所需的软件、平台、数据存储等各类计算机资源均由云计算以服务的方式提供。云计算在医学上的运用减少了云计算机构在相关软硬件方面的投入和管理维护成本，而且可方便医药企业以多种客户端，不受地理位置限制的访问其提供服务，改变了传统医药企业的运营模式［3］。

1.2云计算发展的展望

随着物联网、移动通信、移动互联网和数据自动采集技术的发展，人类所拥有的数据呈爆炸式增长。如何从海量数据中挖掘信息是大家目前所研究的问题。大数据的挖掘是从海量、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的大型数据库中发现隐含在其中有价值的、潜在有用的信息和知识的过程，也是一种决策支持过程。其主要基于人工智能、机器学习、模式学习和统计学等。通过对大数据高度自动化地分析，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，可以帮助企业、商家、用户调整市场政策、减少风险、理性面对市场，并做出正确的决策。目前，在很多领域尤其是在医药领域和商业领域广泛应用。大数据的挖掘常用的方法有分类、回归分析、聚类、关联规则、神经网络方法、Web 数据挖掘等。这些方法从不同的角度对数据进行挖掘。

在云计算发展的同时，在线远程服务技术也在迅速发展。远程服务指利用通信手段实现不同地域（区域）之间的实时人工服务方式。与在线服务不同的是：在线服务特指基于网络的服务方式。这类服务方式具有即时性、灵活性以及人性化等特点，用户可以与服务实施人员进行直接沟通进行服务。远程服务按照不同的通信手段，大致分为两类：一类是电信远程服务，指基于语音通信的方式进行的远程服务，包括语音咨询、下订单、以及目前应用最多的订餐、叫车等。另一类是基于网络的远程服务，这类服务基于互联网，形势也多种多样，包括传统的网络在线客服，在线人工教育，专家在线远程诊疗系统以及计算机远程维护系统等等。

分布式云计算技术解决了数据挖掘任务过于庞大的问题［4］，同时，基于云计算的Web数据挖掘借助云计算的关键技术，实现传统Web数据挖掘技术的优化［5］。在网络技术的的基础之上，数据挖掘理论为在线药物远程技术提供了解决方案。任何技术在解决问题时都要经过大量数据的证实，当云计算的海量药物不良信息集合在一起，为远程技术提供了数据基础，虽在不同的时间地点，各个区域出现的药物不良反应有所不同，但是云计算的出现解决了这个问题。医生或医药企业可以通过远程技术在云计算存储的海量数据中查找出现过的药物不良反应情况。

2　云计算在控制药物不良反应发生的应用简介

2.1云计算在控制药物不良反应发生的应用现状

近年来，国家有关部门就加强药品不良反应的监测与管理工作付出了艰辛的努力:颁布了《药品不良反应监测管理办法》、建立了药品不良反应信息通报制度、全国所有省份及解放军系统均组建了药品不良反应监测中心、加入了世界卫生组织国际药品监测合作计划并建立了相应的国际药品监测合作中心。国家食品药品监督管理局局长邵明立表示中国将建立覆盖城乡的药品不良反应监测网络。使我们国家药品不良反应的管理制度与监测系统日臻成熟。

目前，大多数国家的药品不良反应监察报告制度采取自发呈报制度，这是一种自愿而有组织的报告制度。这种报告制度是先由医护人员或者病人填写相关药品的不良反应情况表，然后逐级向上汇报。当到达一个一个地区中心或者国家中心时都要进行登记筛选，然后在上报或者存档。这种制度明显在实行的时候会花费很多额外的时间，也许在报表上报的途中就会出现相同的不良反应。在进行药物不良反应控制的目的就是要在第一时间将不良反应控制下来，所以及时分享所收集的药物不良反应信息非常重要。这一点国外一些国家做的比较好。

云计算大数据为我们分析药物安全性影响因素及不同因素间的关系，深入药物安全性研究，以及提高临床用药安全提供了新的思路和途径。 现在越来越多的国家已经开始注重从大数据中挖掘规律，预测不同，并把相关的处理数据放置云端共享。大数据挖掘和云计算平台结合已逐步成为国外药物不良反应事件报告分析与评价的主要方法。

在美国，因为有完备的收集系统和云计算技术支持，美国一年得到的不良反应报告达28万份。从上个世纪70年代起，美国就开始运用计算机技术，监测药品处方，及时将监测结果提供给医生。美国的药品不良反应监测及预警系统已经成为日常生活的一部分［6］。打开FDA网站，药品不良反应警告刊登在最显著的位置，在相关专栏里每天也会列出需要召回、警惕的药品。药品评价研究中心负责对美国上市药品不良事件的收集、分析、管理，其中药品安全性办公室负责上市药品不良反应的监管，确保食品、人用药物、兽药和医疗器械的安全有效。一经发现任何不符合法规的情况，FDA及时给予纠正，把不安全的和非法的产品从市场撤除。

在欧盟，相关工作的深入开展，WHO及国际上有关药品不良反应监测的文件中，逐渐用药物警戒（pharmaco-vigilance）代替了药品不良反应监测。欧洲药品管理局（EMA）接收来自欧盟成员国、上市许可持有者、医疗专业人员以及患者提交的不良反应/事件报告，建立欧盟药物警戒数据库（EudraVigilance），并对数据进行分析和管理。欧盟成员国上市许可持有者、临床试验申办者和研究机构被授权访问。这些都离不开云计算大数据分布式技术的支持。

2.2云计算在控制药物不良反应发生的优势特色

传统的药物不良反应采用病例报告记录的方式。该方法存在一些明显不足：①时间滞后性，病例报告是已经填写好的，报告质量已经形成，进行控制的是事后控制。②采用病历表记录，评估标准会有差异。由于不同的人和不同的单位记录标准不同，导致报表的质量问题有待商议，无法提高病例报表的质量。基于传统方法存在的不足，采用云计算可以很好解决这一问题。

云计算有以下几个优势：

（1）随时共享。云计算可以实现不同设备之间的资源共享，这也是云计算和药物不良反应结合的最大优势。在云计算的网络应用模式中，药物不良反应数据只有一份，保存在“云”的另一端，所有电子设备只需要连接互联网，就可以同时访问和使用同一份数据，这样打破了时间和距离。通过在浏览器中直接编辑存储在“云”的另一端的文档，就可以随时与各地的医务人员或者其他人分享信息。

（2）安全可靠。云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心。以Hadoop［7］/Mapreduce［8～9］作为平行计算的框架，并行计算大规模海量数据，并将把工作流分划到大量的机器上去。这样，我们的数据将存储于分布式文件系统中，即使数据丢失或病毒入侵，仍可以从各个节点提取［10］。以往的药物不良反应信息都是各个医院存储在医院的硬盘中，在这个过程中，随着数据的增加医院网络管理人员要随时进行备份而且要更换较大的硬盘。在日常的维护中，管理人员要随时注意是否有病毒攻击数据库，工作量非常大。云计算的出现解决了这个问题，因为在“云”的另一端，有全世界最专业的团队来管理信息，有全世界最先进的数据中心来保存数据。同时，严格的权限管理策略可以指定有权利的人共享数据。

（3）方便快捷。互联网的精神实质是自由、平等和分享。当云计算和药物不良反应结合在一起，只要能进入网络中，就可以查看信息。

云计算作为一种革新性的计算模式，具备许多现有模式所不具备的优势，是计算机和网络技术发展过程中一次巨大变革。医院在建设基于电子病案的医院信息平台过程中，利用云计算技术，在对药物不良反应的研究中取得了事半功倍的效果。

2.3云计算在控制药物不良反应发生的不足与展望

虽然云计算在控制药物不良反应发生方面发挥着越来越重要的作用，但在实践工作中仍有许多问题亟待解决，如数据量爆炸性增长、管理困难等，这些问题在目前云计算的技术中有不同层次的应对方案，值得探讨和研究。对于药物不良反应的研究，跨时间地域，必须采取合适的方法进行数据挖掘。大数据的挖掘常用的方法有分类、回归分析、聚类、关联规则、神经网络方法、Web 数据挖掘等，而对于药物不良反应的挖掘方法，需要按照实际情况进行记录，而不是通过归类推证，所以在对药物不良反应信息进行海量数据处理的时候，会出现一定的偏差。随着云计算的不断发展完善，将在数据挖掘方面的方法提供新的解决方案。

除了数据挖掘方面的问题，还存在网络延迟或者中断。云计算一般都是远程通过网络访问的，虽然现在网速提高很快，但是和局域网相比，速度还是有所延迟，而如果一旦网络中断，服务也就无法访问。

总之，随着云计算技术的不断深入发展和完善，必将在药物不良反应的控制方面提供强有力的支持，发挥越来越重要的作用，推动医疗卫生事业的持续健康发展。

［1］吴丽.云计算在中医药信息化中的应用初探［J］.无线互联科技，2014，（1）:172.

［2］韩志琰，甄天民，谷景亮，等.基于3521工程的区域卫生信息化建设总体设计框架［J］.中华医学图书情报杂志，2014，23（3）:19.

［3］马荣.云计算技术在医药信息化建设中的应用［J］.电子测试，2014，23（12）:137.

［4］郑妙师.基于云计算的数据挖掘平台架构及其关键技术研究［J］.信息通信，2014，（8）:71.

［5］毕宇.基于云计算的Web数据挖掘［J］.金融科技时代，2015，1:58.

［6］刘花，杨世民，冯变玲.美国药品不良反应监测体系简介及对

我国的启示［J］.中国职业药师，2013，10（4）:39.

［7］肖露，王晶.一种基于Hadoop的大数据流量经营系统解决方案［J］.电信工程技术与标准化，2015，28（2）:87.

［8］Dean J，Ghemawat S. MapReduce:Simplifi ed data processing on large clusters. In: Proc. of the 6th Symp. on Operating System Design and Implementation［J］. Berkeley: USENIX Association，2004. 137.

［9］黄伟建，周鸣爱. MapReduce高可用性的研究与优化［J］.计算机工程与设计，2014，35（11）4044.

［10］黄斌，彭宇行，彭小宁.云计算环境中高效分布式索引技术［J］. 武汉大学学报:信息科学版，2014:39（11）:1375.

（责任编辑：蒋淼）

Application status and prospects of the cloud computing in the control of adverse drug reactions

XIAO Li1, WANG Shiyu2, QIAN Qian1, QU Yan3
(1.Medical Information Engineering College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,2. Teaching affairs offi ce of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; 3. School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137,Sichuan)

Cloud computing provides a new way for the control of adverse drug reactions. The paper reviews the current situation and developments of cloud computing，discusses the applications of cloud computing in the control of adverse drug reactions and its advantages and characteristics，and expects of its future development.

Cloud computing； adverse drug reactions； application status

R 285.1

A

1674-926X（2015）06-015-03

四川省教育厅科研基金项目（13SB0299）；成都中医药大学重点成果转化项目（CGPY1404）

1.成都中医药大学医学信息工程学院，四川 成都 611137；2.成都中医药大学教务处，四川 成都611137；3. 成都中医药大学药学院 中药材标准化教育部重点实验室 四川省中药资源系统研究与开发利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137

肖丽，女，硕士，主要从事中医药数字化方面的研究

Tel:18011563500 Email:xiaolichengdu@163.com［通讯作者］瞿燕，女，博士，主要从事中药制剂方面的研究

Tel:18081971570Email:quyan028@126.com

2015-04-16