中山六院：個性化診療，冰冷手術臺上的數據溫度
“醫療的背后，是對生命的探索，是對人與自然關系的把握。”
《深度醫療》的譯者后記中這樣寫道。
中山大學附屬第六醫院（以下簡稱“中山六院”）結直腸外科手術室，患者小王（化名）正在接受一場有“大數據”助診的手術。
在這之前不久，年僅28歲的小王被診斷超低位直腸癌，腫瘤下緣距離肛門齒狀線僅2厘米，腫瘤縱徑有5厘米，并且已浸潤穿透腸壁全層，直腸系膜多發可疑轉移淋巴結。按照常規治療模式，小王需要切除肛門，終生與造口相伴。此外，小王還需要接受術前輔助放化療，放療給盆腔帶來的放射性損傷將不可避免地將損傷他的生育功能。
如何在手術的根治性和術后的生活質量之間找到最佳平衡點？
中山六院結直腸肛門外科吳小劍主任醫師團隊為小王制定了新的輔助治療方案，在強化藥物治療，爭取最大程度縮瘤效果的同時避免放療損傷。與此同時，吳小劍團隊將前期開發的“直腸癌新輔助治療療效深度學習預測人工智能（AI）模型”用于評估患者療效。如術前預測，術后小王腫瘤療效評估0級，也就是顯微鏡下未見腫瘤細胞殘留。
世界上沒有兩片樹葉是相同的，在同樣的疾病面前，每位患者都是獨立而不同的個體。如何通過個人醫療數據的復雜全景圖優化臨床醫療決策？大數據驅動醫療已經提上日程。
個性化診療漸行漸近
臨床中普遍使用“一刀切”或循證醫學的模式為大多數患者設計一種治療措施，但患者個體的基因、環境和生活方式是千差萬別的。同樣的治療方法對一部分患者有效，但對另外一部分患者卻可能無效。
中山大學附屬第六醫院副研究員、計算腫瘤學博士高峰
“在醫學診療上，醫生如果可以多一個依據去做更好的判斷，只要比隨機亂猜好那么一點，就是很大的進步。不要讓病人試錯，這就是精準醫學需要做的。”中山大學附屬第六醫院副研究員、計算腫瘤學博士高峰在采訪中表示。
美國科學院醫學研究所的一項調研顯示，目前美國臨床中使用的治療方法，就有30％無效甚至有害，每年浪費醫療資源8600億美元。
減少誤診和過度醫療操作對于患者來說同樣重要。我們常聽說的靶向藥其實就屬于精準醫學的范疇內。靶向藥物能瞄準特定的病變部位，并在目標部位蓄積或釋放有效成分，在提高藥效的同時抑制毒副作用，減少對正常組織、細胞的傷害。
精準醫學也被稱為“數字醫學”，是一個建立在了解個體基因、環境和生活方式基礎上的新型疾病治療和預防方法。它是以個體化醫療為基礎，隨著基因組測序、生物信息與大數據、云計算等前沿科技的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療方式。
“只有數字化才能成為真正的資源”
電影《我不是藥神》讓很多人知道了被白血病患者尊為活命神藥的格列衛。之所以成為“神藥”，是因為我們已經確定了慢性髓性白血病很大一部分是因為費城染色體變異導致的，而格列衛可以治愈90％以上。“但大部分腫瘤我們還不知道到底是怎么回事，所以沒辦法完全治愈他。”高峰說。
世界衛生組織國際癌癥研究署（IARC）發布的2020年全球最新癌癥負擔數據，結直腸癌是全球范圍內發病率排名第三（2020年新增病例193萬）、致死率排名第二（2020年新增死亡病例94萬）的癌癥類型。結直腸癌可能發生在任何年齡，近30年來，50歲以下的年輕人群中結直腸癌的發病率持續攀升，及早發現、診斷，以及的手術根治性和術后生活質量對于治療結直腸癌來說尤為重要。
“我們不可能消滅腫瘤，但醫學技術的進步可以讓我們把腫瘤變成慢性病。就像糖尿病一樣，雖然用胰島素不方便，但不會影響大家的生存。“高峰說。
如今，中山六院正在不斷探索以精準醫學為代表的新醫學模式，將大數據、人工智能等數字技術引入醫療領域，通過數據驅動，尋找更好的治療方案。
“只有數字化才能成為真正的資源。”本科學計算機，博士攻讀醫學專業的高峰更深諳數字驅動現代醫療的意義，“通過真實世界樣本剖析腫瘤的分子異質性是實現個體化治療的必要手段，但現行臨床數據庫不能很好的記錄分子特征，而生物樣本庫存儲的組織、血液、糞便樣本的流通性、可訪問性、可復用性都是問題。”
中山六院基于浪潮分布式存儲平臺構建了癌癥數字化生命資源庫。通過整合來自高通量檢測手段的多組學數據和醫療信息系統中的結構化病歷、數字病理、醫學影像，實現現有臨床資源數字化，做到“有數有據”；基于數字化的生物醫學資源構建大數據圖譜、開發醫學人工智能 實現數據知識化，提供輔助精準診療手段；通過“互聯網＋”醫院將先進的AI輔助診療技術下沉到基層，提高醫療質量。大數據、人工智能技術在精準醫學領域的應用，幫助腫瘤患者獲得個性化治療方案。全程數字化讓這一切成為可能。
中山六院基于大數據平臺推進精準醫療
不管修路，只管開車
全程數字化意味著，真實世界之外需要建立一個基于數據的虛擬現實。
除了存在醫院PACS系統里的傳統的CT、核磁影像，在腫瘤這個領域還會有基因檢測數據的存儲、分析，在精準醫學領域，這些數據會成為醫學研究和臨床的重要支撐。
數據量大、性能高是醫療大數據研究的突出特征。一次高精度影像檢測數據量高達10G以上，一次基因檢測產生100GB海量數據。人類基因組包含30億個堿基對，即使是對人體局部部位進行測序，大樣本的批量處理也會帶來極高的性能需求。
以結直腸癌測序為例，要對2000對4000例（每個患者測一個正常組織和一個癌變組織）的測序數據完成一次全基因組測序，基于目前醫療機構現有的設施需要耗費長達數年的時間。這就需要構建一個性能強大、穩定可靠的醫療大數據平臺，支撐起生命醫學全生命周期的研究。
“我們的訴求首先是基因數據的安全保證，同時還要在保證連續讀寫性能的情況下快速做分析。”高峰表示。
浪潮存儲
中山六院的醫療信息數據與多組學數據存儲系統架構將數據分析存儲和數據歸檔存儲分離。其中，數據分析存儲采用高性能的AS13000G5－H存儲，每節點配置36塊14TB SATA硬盤，搭載BeeGFS文件系統，并行存儲系統可提供15GB／s帶寬； 數據歸檔存儲采用高吞吐的浪潮AS13000G5－M36存儲，每節點配置5塊1．92TB SSD硬盤和30塊14TB SATA硬盤，搭載簡潔高效的浪潮海量存儲軟件系統。
AS13000G5－H和M集群分別為前端計算節點提供獨立目錄，根據業務需要，指定數據存儲位置，不同層級存儲之間的數據遷移采用集群內置工具完成。
這樣的分布式存儲架構既能實現橫向擴展，節點故障自動切換，減少對上層業務的影響，也可以通過存儲節點上數據均衡分布，提高系統的容量利用率。
對此，浪潮信息存儲產品線總經理李輝表示：“平臺化是存儲產業大勢所趨。”存儲平臺化，有利于存儲產品兼容并蓄，構建起全面能力，針對不同場景進行快速迭代和響應，從而真正發揮數據基礎設施的價值，釋放數據活力。
IDC預測，2021年中國軟件定義存儲（SDS）市場增速將達到60．7％，2．4倍于中國存儲市場平均增速。面對快速增長、復雜多元的新數據挑戰，李輝表示：“下一步，我們會從產品上往解決方案轉，圍繞數據從采集到銷毀的全生命周期做解決方案。我們最終還是希望用戶的精力和資源能夠從底層釋放出來，把底層的事情交給我們這樣專業的廠商。用戶只需要專注在自己的業務層面，就像是我們在道路上通行，就是‘不管修路，只管開車’。”
李輝的底氣則來自于浪潮持續推進智慧計算戰略，打造在算力、算法、數據三位一體的核心競爭力，以及在分布式存儲領域加大的創新與投入。浪潮推出業界唯一以“一套架構承載塊、文件、對象、大數據多種數據服務”的超大規模分布式存儲平臺，浪潮AS13000以6，300，529 IOPS、0．781ms時延的評測值刷新了SPC－1全球分布式存儲性能最高記錄，產品技術達到國際領先水平。
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