Bija nepieciešama pandēmija, bet ASV beidzot ir (daži) centralizēti medicīniskie dati

Transportlīdzekļi stāv rindā Covid-19 testēšanas vietā Dodger stadionā Losandželosā Mario Tama/Getty Images

• Pašlaik NIH N3C datu bāzē ir 6,3 miljoni de-identificētu ierakstu
• Tā ir kļuvusi par vienu no lielākajām Covid pacientu ierakstu kolekcijām pasaulē
• Shēma ļauj izvairīties no datu rezervuāriem un privātuma problēmām, kas apgrūtina ASV veselības aprūpes sistēmu

Visā pandēmijas laikā ir bijusi nopietna spriedze starp to, ko sabiedrība vēlas uzzināt, un to, ko zinātnieki ir spējuši droši pateikt.

Zinātniekiem ir izdevies uzzināt vairāk par Covid, ātrāk nekā par jebkuru citu slimību vēsturē, taču tajā pašā laikā sabiedrība ir šokēta, kad ārsti nevar atbildēt uz šķietami elementāriem jautājumiem: kādi ir Covid-19 simptomi? Kā tas izplatās? Kurš ir visjutīgākais? Kāds ir labākais veids, kā to ārstēt?

Nekur šis konflikts nav bijis tik skaidrs kā ASV, kas gandrīz piekto daļu no iekšzemes kopprodukta tērē veselības aprūpei, bet sasniedz sliktākus rezultātus nekā jebkura cita bagāta valsts. Atbilžu atrašana ir bijusi sarežģīta ne tikai tāpēc, ka zinātne ir grūta, bet arī tāpēc, ka Amerikas veselības aprūpe ir balstīta uz nesaderīgu, arhaisku sistēmu savārstījumu.

Saistīts stāsts

ASV nav ne jausmas, kā pārvaldīt visus apkopotos testēšanas datus. ASV katrs štats izlemj, kā ziņot par Covid-19 pārbaužu rezultātiem. Rezultāts ir haotiska sistēma, kas kaitē mūsu reakcijai uz pandēmiju.

Visā valstī federālie, štatu un vietējie privātuma likumi pārklājas un dažkārt ir pretrunā viens ar otru. Tikmēr medicīniskie ieraksti ir netīri, sadrumstaloti un to īpašniekiem pakļautās iestādes — gan privātuma apsvērumu dēļ, gan tāpēc, ka neidentificētu medicīnisko datu pārdošana ir neticami izdevīga.

Taču piekļuve datiem, kas iesprostoti šajos tvertnēs, ir vienīgais veids, kā atbildēt uz jautājumiem par Covid. Tāpēc tik daudz būtisku pētījumu ir veikts ārzemēs, valstīs ar valsts veselības aprūpes sistēmām, lai gan ASV ir milzīgs skaits gan Covid slimnieku, gan pētniecības iestāžu. Daži no spēcīgākajiem datiem par Covid mirstības riska faktori un funkcijas ilgi covid ir nākuši, piemēram, no Apvienotās Karalistes. Tur sabiedrības veselības pētniekiem ir pieejami dati no 56 miljoniem NHS pacientu medicīnisko ierakstu.

Pandēmijas sākumā ASV Nacionālo veselības institūtu jeb NIH finansēta pētnieku grupa saprata, ka uz daudziem jautājumiem par Covid-19 nebūtu iespējams atbildēt, nenojaucot šķēršļus datu apmaiņai. Tāpēc viņi izstrādāja sistēmu faktisko pacientu ierakstu no dažādām iestādēm apvienošanai tādā veidā, kas varētu būt gan privāts, gan noderīgs.

Rezultāts ir Nacionālā Covid Cohort Collaborative (N3C) , kas apkopo medicīniskos datus no miljoniem pacientu visā valstī, iztīra tos un pēc tam nodrošina piekļuvi grupām, kas pēta visu, sākot no brīža, kad lietot ventilatoru, un beidzot ar to, kā Covid ietekmē menstruālo ciklu.

Tas ir tikai šokējoši, ka mums nebija saskaņotu, apkopotu veselības datu pētniecībai pandēmijas apstākļos, saka Melisa Hendela, Kolorādo Universitātes Anšucas medicīnas universitātes pētniecības informātikas profesore un viena no N3C līdzvadītājām. Mēs nekad nebūtu panākuši, ka visi sniedz mums šādu datu apjomu ārpus pandēmijas konteksta, taču tagad, kad esam to izdarījuši, tas ir pierādījums tam, ka klīniskos datus var saskaņot un plaši koplietot drošā un pārredzamā veidā. .

Datubāze tagad ir viena no lielākajām Covid ierakstu kolekcijām pasaulē, kurā ir 6,3 miljoni pacientu ierakstu no 56 iestādēm, un tas tiek papildināts, tostarp ieraksti no 2,1 miljona pacientu ar vīrusu. Lielākā daļa ierakstu ir datēti ar 2018. gadu, un ieguldījumu sniedzošās organizācijas ir apņēmušās tos atjaunināt piecus gadus. Tas padara N3C ne tikai par vienu no visnoderīgākajiem resursiem slimības izpētei mūsdienās, bet arī par vienu no daudzsološākajiem veidiem, kā pētīt ilgstošu Covid.

Sistēma, kurā iestādes vairumā nosūta ierakstus centralizētajai federālajai valdībai, ir Amerikas veselības aprūpes anomālija. Labi izmantots, tas var atbildēt uz detalizētiem jautājumiem ilgi pēc pandēmijas. Un tas var pat kalpot kā koncepcijas pierādījums līdzīgiem centieniem nākotnē.

Atvērtā pirmkoda dati

Lai sniegtu informāciju datubāzē, iesaistītie pakalpojumu sniedzēji vispirms izvēlas divas pacientu grupas: cilvēkus, kuriem ir pozitīvs Covid tests, un citus, kas kalpos kā kontroles grupa. Pēc tam viņi noņem visu, kas padara datus personiski identificējamus, izņemot pasta indeksu un pakalpojuma datumus, un droši pārsūta tos uz N3C. Tur tehniķi notīra datus, kas ne vienmēr ir viegls uzdevums, un ievada tos datu bāzē.

Ikviens var iesniegt pētniecības priekšlikumu, izmantojot N3C mērinstrumentu panelis , neatkarīgi no tā, vai tā ir vai nav saistīta ar iesniedzēju iestādi. Pat pilsoņu zinātnieki var pieprasīt piekļuvi anonimizētai datu kopas versijai.

NIH komisija izskata katru priekšlikumu un izlemj, kurai datu versijai pētnieki varēs piekļūt. Ir vairāki informācijas līmeņi: ierobežota datu kopa, otrais līmenis, kurā ir reāli ieraksti ar aizklātiem pasta indeksiem un datumiem, un trešais līmenis ir izveidots no datora ģenerētiem sintētiskiem ierakstiem, kas mēģina saglabāt tos pašus atribūtus kā reālie ieraksti, nesaturot nekādus. reāli pacienta dati. Pirms piekļuves ikvienam ir jāiziet datu drošības apmācība.

Līdz šim ir apstiprināti 215 pētniecības projekti, tostarp pētījumi, lai izsekotu iznākumu pacientiem, kuri saņēmuši dažādas Covid vakcīnas, un izpētītu plānveida operāciju komplikāciju biežumu pacientiem, kuriem nav Covid slimības pandēmijas laikā. Pirmā publikācija no sadarbības bija analīze par mirstības riska faktori vēža pacientiem, kuri saslimuši ar SARS CoV2, un ir izdoti vairāki iepriekšējie izdrukas par tēmām, tostarp Covid iznākumiem. aknu slimību pacienti un cilvēkiem ar HIV .

Vairāk atbildības, labāka zinātne

Tīri, precīzi dati ir ļoti svarīgi šādos pētījumos, taču pandēmijas haosā to ir bijis grūti iegūt. Pagājušā gada jūnijā divi galvenie žurnāli BMJ un Lancete, atsaukti dokumenti, pamatojoties uz datiem no Surgisphere, mazpazīstama medicīnas datu uzņēmuma ar nedaudziem darbiniekiem. Tā apgalvoja, ka tai ir piekļuve reāllaika medicīniskajiem ierakstiem no gandrīz 100 000 Covid pacientu 700 slimnīcās visā pasaulē. Dažos gadījumos šie skaitļi pārstāvēja vairāk pacientu, nekā faktiski tika diagnosticēts attiecīgajā valstī.

Pirms dokumentu atsaukšanas tika pieņemti lēmumi apturēt klīniskos izmēģinājumus un mainīt medicīnisko praksi. Bet, kad pētniekiem radās aizdomas, jo īpaši ņemot vērā to, ka pat viena vienošanās par medicīnisko datu pārsūtīšanu prasa milzīgu laiku un darbu, uzņēmums atteicās ļaut nevienam pārbaudīt datus. Faktiski nav pierādījumu, ka datubāze jebkad būtu pastāvējusi .

Saistīts stāsts

Covid-19 dati ir sabiedrisks labums. ASV valdībai jāsāk pret to izturēties kā pret to. ASV nav izdevies noteikt prioritāti ļoti efektīvai un ekonomiskai intervencei, nodrošinot ātru un vieglu piekļuvi koronavīrusa datiem.

No otras puses, N3C pārbauda un atskaitās tūkstošiem pētnieku simtiem iesaistīto iestāžu, īpašu uzmanību pievēršot pārredzamībai un reproducējamībai. Viss, ko lietotāji dara, izmantojot saskarni, kas izmanto Palantira GovCloud platforma ir rūpīgi saglabāta, tāpēc ikviens, kam ir piekļuve, var izsekot soļus.

Tā nav raķešu zinātne, un tā nav īsti jauna. Tas ir tikai smags darbs. Tas ir nogurdinoši, tas ir jādara uzmanīgi, un mums ir jāapstiprina katrs solis, saka Kristofers Čūts, Džona Hopkinsa medicīnas profesors, kurš arī ir N3C līdzstrādnieks. Sliktākais, ko mēs varētu darīt, ir metodiski pārveidot datus atkritumos, kas mums sniegtu nepareizas atbildes.

Brutālu spēku

Hendels norāda, ka šie centieni nav bijuši viegli. Viņa saka, ka zināšanu daudzveidība, kas bija nepieciešama, lai tas notiktu, — neatlaidība, centība un, atklāti sakot, brutālais spēks, ir vienkārši bezprecedenta.

Šis brutālais spēks ir nācis no daudzām dažādām jomām, ne tikai medicīnā.

Tas, ka visi bija iesaistīti visos zinātnes aspektos, patiešām palīdzēja. Covid laikā cilvēki bija daudz vairāk gatavi sadarboties, saka Mērija Bolanda, Pensilvānijas universitātes informātikas profesore. Jums varētu būt inženieri, datorzinātnieki, fiziķi — visi šie cilvēki, kuri parasti nepiedalās sabiedrības veselības pētījumos.

Bolands ir daļa no grupas, kas izmanto N3C datus, lai noskaidrotu, vai Covid palielina neregulāru asiņošanu sievietēm ar policistisko olnīcu sindromu. Viņa saka, ka parasti lielākajai daļai pētnieku ir jāizmanto apdrošināšanas atlīdzību dati, lai iegūtu pietiekami lielu datubāzi iedzīvotāju līmeņa analīzēm.

Apgalvojumu dati var atbildēt uz dažiem jautājumiem, piemēram, par to, cik labi narkotikas darbojas reālajā pasaulē. Taču šajās datu bāzēs trūkst milzīga apjoma informācijas, tostarp laboratorijas rezultātu, simptomiem, par kuriem ziņo cilvēki, un pat datu par to, vai pacienti izdzīvo vai mirst.

Savākšana un tīrīšana

Ārpus apdrošināšanas atlīdzību datubāzēm lielākā daļa veselības datu sadarbības partneru ASV izmanto federētu modeli. Visi šo pētījumu dalībnieki piekrīt formatēt savas datu kopas kopīgā formātā un pēc tam izpildīt vaicājumus no kolektīva, piemēram, nopietnu Covid gadījumu īpatsvaru vecuma grupās. Vairāki starptautiski Covid pētījumu kolektīvi, tostarp Novērošanas veselības datu zinātnes un informātika (OHDSI, izrunā Odiseja), darbojas šādā veidā, izvairoties no juridiskām un politiskām problēmām ar pārrobežu pacientu datiem.

OHDSI, kas tika dibināta 2014. gadā, strādā pētnieki no 30 valstīm, un tajā ir reģistrēti 600 miljoni pacientu.

Tas ļauj katrai iestādei glabāt savus datus aiz sava ugunsmūra, izmantojot savu datu aizsardzību. Lai pārvietotos uz priekšu un atpakaļ, nav nepieciešami nekādi pacienta dati, saka Bolands. Tas ir iepriecinoši daudzās vietās, īpaši ņemot vērā visu pēdējā laikā notikušo uzlaušanu.

Taču paļaušanās uz to, ka katra iestāde sagatavo savus datus šādai sistēmai, rada daudz risku.

Datu iegūšana kopējā datu formātā ir lielākais izaicinājums, jo pat medikamentu nosaukumi — jūs varētu domāt, ka tas būtu standartizēts visā ASV, taču tas tā nav, saka Bolands. Aptiekās bieži ir ģenēriskās zāles, un patentu likumu dēļ tām var būt nedaudz atšķirīgas sastāvdaļas. Katram no tiem ir savs zāļu nosaukums.

No otras puses, N3C lūdz visus dalībniekus nosūtīt savus neapstrādātos, netīros ierakstus uz vienu vietu un ļaut centrālajam korpusam to notīrīt un standartizēt. Lai gan ir daudz acīmredzamu priekšrocību, pastāv būtiski juridiski un sociāli šķēršļi dalībai šādā veidā gan Amerikā, gan starptautiskā mērogā; piemēram, daudzas iestādes nevar sniegt ieguldījumu N3C to štatu privātuma likumu dēļ.

Tas ir arī tehnoloģiski sarežģīti. Pat divu elektronisko medicīnisko ierakstu komplektu apvienošana ir ārkārtīgi sarežģīta un darbietilpīga; datu kvalitāte bieži ir zema, un ir maz standartizācijas. Saskaņā ar 2018. gada Pew dokumentu daudzvietīgās veselības aprūpes organizācijās pat 1 no 5 medicīniskajiem ierakstiem ir dublēti, galvenokārt datu ievades kļūdu dēļ tikšanās vai reģistrēšanās laikā.

Tie, kas aizstāv federālos modeļus, bieži apgalvo, ka viņi paši veic kvalitātes kontroli aiz sava ugunsmūra. Taču N3C pētnieki bija šokēti, uzzinot, cik netīri ir dati.

Vietnes izteica zināmu skepsi, piemēram: “Mums īsti nav vajadzīga šāda veida datu kvalitātes sistēma — mēs to jau darām savās vietnēs konfidenciāli, aiz mūsu ugunsmūra. Mums nav vajadzīgi jūsu smirdīgie saskaņošanas rīki,” saka Hendels. Taču mēs uzzinājām, ka šie kvalitātes rādītāji ir nepietiekami, ja skatāties uz datiem kopumā.

Dažas datu kvalitātes problēmas robežojas ar absurdu.

Dažos gadījumos organizācijām nav izdevies ieviest mērvienības. Tātad bija svars, bet nebija vienības, kā mums tikai vajadzēja zināt, saka Čūts. Bet tik liels ierakstu skaits deva viņiem priekšrocības un ļāva viņiem saglabāt daudzus datu punktus, kas pretējā gadījumā būtu izmesti.

Viņš saka, ka mēs varējām aplūkot to datu sadalījumu, kuriem mums bija vienības, un redzēt, kur iederas slepenie dati. Jūs varat to vienkārši aplūkot — ak, tas acīmredzami ir mārciņas vai kilogrami.

Liela zivs daudz lielākā okeānā

Lai cik plaša tā būtu, N3C datubāze ir niecīga citur ASV veselības aprūpes sistēmā savākto un uzturēto datu apjoma dēļ, sākot no valdības aģentūrām līdz slimnīcām, testēšanas laboratorijām, apdrošinātājiem un citiem. Veselības un cilvēkresursu departaments izseko vairāk nekā 2000 ar veselību saistītu datu kopu tikai no federālajām, valsts un vietējām aģentūrām.

Saistīts stāsts

Pandēmijas superzvaigznes datu zinātnieka Youyang Gu mācības

Viņš nedēļas laikā izveidoja mašīnmācības modeli un palaida to katru dienu savā klēpjdatorā (tas aizņēma tikai stundu), radot ārkārtīgi precīzas Covid-19 prognozes.

Katra lietderību ierobežo silošanai : pētniekiem, kas strādā paši, būtībā nav iespējams savienot Medicare apgalvojumus, ierakstus no vakcīnu reģistriem, štatu rases un etniskās piederības datus par vakcinācijām vai datubāzes par Covid-19 variantiem, kas sekvencēti no pacientu paraugiem visā valstī. Patiešām, neapstrādātu ierakstu pārvēršana noderīgā informācijā ir tik sarežģīts uzdevums, ka tā ir kļuvusi par plaukstošu privāto nozari: datu brokeri masveidā pērk deidentificētus ierakstus, analizē mainīgo lielumu korelācijas un pārdod savas analīzes vai pašus datus pētniekiem un valdībām.

Mēs esam gatavi nodot visus savus datus komerciālai struktūrai un ļaut viņiem tos mums pārdot, taču mēs nevēlamies maksāt par visvienkāršāko sabiedrības veselības infrastruktūru, saka Hendels. Šis brīvprātīgo darbs, saskaroties ar pandēmiju, ir pārsteidzošs, taču tas nav ilgtspējīgs ilgtermiņa risinājums turpmāko pandēmiju risināšanai vai tikai veselības aprūpei kopumā.

N3C pieeja novērš dažas no šīm problēmām, taču tās datos, jo īpaši informācijā par vakcinācijām, ir ievērojamas nepilnības. Lielākā daļa vakcīnu tiek ievadītas kopienas vietnēs, savukārt sadarbības ieraksti ir no primārās aprūpes apmeklējumiem un hospitalizācijām, kas nozīmē, ka uzskaitē ir reģistrētas tikai 245 000 Pfizer vakcīnu un 104 000 Moderna vakcīnu. Veselības aprūpes analītikas uzņēmums izstrādā rīku, lai droši integrētu pacientu ierakstus no vairākiem avotiem, taču tas nebūs pieejams vismaz dažus mēnešus.

Tomēr pat ar šīm nepilnībām N3C milzīgā datubāze piedāvā vienu no labākajiem resursiem pētniekiem, kuri vēlas atbildēt uz daudziem neatrisinātiem jautājumiem par Covid.

Šeit mēs šobrīd esam iestrēguši, saka Hendels. Mums patiešām ir nepieciešami jomas eksperti visos dažādos klīniskās aprūpes aspektos un zinātnē, kas tiem ir pamatā, lai palīdzētu mums atrast visas adatas siena kaudzēs.

Redaktora piezīme: šī stāsta iepriekšējā versijā nepareizi tika identificēta komiteja, kas izskata N3C datu izmantošanas priekšlikumus. Tā ir daļa no NIH, nevis Džona Hopkinsa.

Šis stāsts ir daļa no Pandēmijas tehnoloģiju projekta, ko atbalsta Rokfellera fonds.

paslēpties