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数据大集合

跟踪世界上最大宗教集会的医疗数据,或可阻止未来的流行病。

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在4号区医院,手写的医疗登记簿被用iPad拍照,以便后续编码和分析。Andy Richter

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亚伦·希尔博思(Aaron Heerboth)看着眼前排成长龙的病人,汗水顺着他灰色T恤的后背滴落。“圣行者”或称圣人,头上顶着几十年长的脏辫,正捂着他肿胀的下巴。三位赤脚的女士穿着褪色的碎花纱丽,龇牙咧嘴地咳嗽着。后面还排着几十名朝圣者,他们都有各种疾病。队伍的最前面,一位老人穿着破塑料凉鞋,抱着他瘫软的孙女。

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希尔博思看着一位印度医生用手电筒照着女孩无神地睁着的深棕色眼睛。她的祖父说,她在气温接近零度时洗澡后发烧了。医生很快诊断出她有流感样症状,脱水,并且可能具有传染性。当他记录下她的病情时,一位护士扶着她的祖父将女孩放到旁边的病床上,然后给她注射了葡萄糖以缓解脱水。

几个小时后,女孩的诊断结果显示在一个希尔博思在纽约、波士顿、德里和孟买的同事都能看到的应用程序中。她只是成千上万个数据点之一。研究人员可以在折线图和饼状图中看到她的年龄、主诉、诊断和处方药物。他们在屏幕上,正关注着世界上最大的宗教集会——Maha Kumbh Mela的脉搏。

这类大规模集会很容易成为疾病传播的温床。从霍乱到禽流感,研究人员正在研究疾病如何在这些活动中传播,希望能够阻止未来的流行病。

但在此次活动中,希尔博思及其团队有一个更宏大的目标。每12年——仅在几周内——Kumbh的医院、道路、住房和商业网络就会全新建设一次。对团队来说,Kumbh就像一个放在显微镜下的巨型城市,可以以一种自上下的方式进行监测,而这对于一个已有的城市来说是不可能实现的。

更重要的是,Kumbh是未来发展的模型。世界各地城市地区的人口正在攀升,其中大部分增长发生在亚洲和非洲。到2050年,联合国预计三分之二的世界居民将成为城市居民。研究Kumbh的科学家们正将其作为一个未来的试验场。地球上日益膨胀的城市将如何为数百万新居民提供医疗保健?

医学与指标

甚至在日出之前,鼓声和有节奏的吟唱就开始了。朝圣者头顶着烹饪罐、米袋和睡袋,涌向河边进行神圣的沐浴。一位领头的人戴着荧光橙色睡衣,手里举着三叉戟——这是他同伴的指引标志。女士们紧抓彼此的纱丽,以免走散,小孩子骑在父母的肩上。一个与家人走散的十几岁男孩惊恐地喊着家人的名字,他的哭喊声被附近电话杆上大喇叭的播报声淹没了。

在规模和持续时间上,Kumbh比其他所有的大型集会都要盛大。每年12年,那里恒河和亚穆纳河的交汇处就会变成一个为期三个月的繁华的巨型城市。Kumbh的朝圣者人数约有7000万,比地球上任何一个城市都多。从空旷的洪泛区,一座人口比东京、雅加达和德里加起来还要多的城市拔地而起。

朝圣者来自印度和全球的各个角落,前来沐浴圣河,印度教神话称,这是众神与恶魔之间的一场古老争斗导致不朽甘露洒落之地。印度教徒相信,在这些水中沐浴可以洗净他们的罪孽,让他们离不朽更近一步。

而就在那里,成千上万的人将需要医疗救助。正是在这里,Satchit Balsari看到了一个需求。

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Balsari,这位出生在孟买的人,是纽约威尔康奈尔医学院的急诊科医生。他身材高大,口齿清晰,当谈论印度医疗保健的未来时,他那双大大的棕色眼睛会闪烁光芒。

2008年,当时他还在纽约长老会医院担任住院医师,Balsari和两位同事惊讶地发现,关于非西方国家的急诊室的数据少得可怜。病人数量或病情的记录维护得很差,几乎总是写在纸质病历上。要匹配供需以改善护理或预测人员需求,几乎是不可能的。

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为了解决这个问题,年轻的医生们与程序员合作开发了一个软件工具。这个名为EMcounter的软件,可以方便地收集每个就诊急诊室的病人的“谁、什么、何时”的数据。团队在印度金奈的一家医院试用了该软件,成功地提高了急诊室的效率,并改善了医生的培训。

几年后,当Balsari听说哈佛公共卫生学院将前往Kumbh时,他想知道像EMcounter这样的数字监测器是否有用。“当我想到这个大型集会以及它面临的挑战时,我意识到当时没有办法实时追踪疾病,” Balsari说。

Balsari从哈佛、康奈尔、耶鲁和加州大学旧金山分校以及印度各地的医疗机构中选拔研究人员,为Kumbh的医疗服务创建一个监测系统。

这些数据将帮助研究人员更好地了解疾病在大型人群中随时间分布的情况,以及Kumbh医院如何使用其资源。使用了哪些药物最多?医生如何最好地服务患者人群?患者最常见的病症是什么?何时就诊人数达到高峰,何时又消退?

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Balsari知道他的桌面软件在这种情况下行不通。Kumbh的医生将面临停电、不稳定的互联网连接和压倒性的病人数量。所以他和他的团队着手将EMcounter重塑为一个iPad应用程序,该应用程序将本地存储数据,并在有互联网连接时上传到远程服务器。

2012年秋季,Balsari找到他的学生Aaron Heerboth担任该项目的现场主管。尽管Heerboth和Balsari之前曾在印度的全球健康项目中合作过,但这将比他们经历过的任何项目都更具挑战性。

实地情况

朝圣者在Maha Kumbh Mela享用Prasad。食物首先献给神灵,带有祝福,然后分发给人们。| Andy Richter

1月下旬,2013年,Heerboth抵达Kumbh,此时节日已近尾声。节日已经进行了一周多,但这座城市看起来似乎一直都在那里。一排排帐篷形成了彩色的棋盘格图案,中间的泥土小巷两旁摆满了小贩。有些出售恒河圣水瓶,有些则与潜在买家讨价还价,他们购买珠串手链、蜡烛和献花的祭品。一辆载着圣行者的花车在拥挤、坑洼的泥土路上鲁莽地疾驰。街对面,人们围着一头色彩鲜艳的大象,大象从围观者手中取走硬币。

在Maha Kumbh Mela期间,11号区医院正在配药。| Andy Richter

但在附近的一个医院帐篷里,气氛十分紧张。人们焦躁不安地跑来跑去。一条病人队伍已经排到了门外。医生们把匆匆写下的纸条交给医疗志愿者,其中许多人因深夜抄写这些纸条而眼下乌青。Heerboth试图帮忙,站在一旁协助医生,但病人队伍越来越长,医生的问诊时间越来越短,常常以潦草写就的处方和一包药塞给病人而告终。

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在4号区医院,手写的医疗登记簿被用iPad拍照,以便后续编码和分析。| Andy Richter

在Heerboth抵达两周后,最大沐浴日,人群膨胀到近3000万人,医生和医学生的士气跌至谷底。他们花费数小时才将病人信息输入iPad,用户错误率很高。一群志愿者威胁要辞职。整个项目,经过数年精心准备,仅剩下两周的Kumbh时间,却危在旦夕。

应召而来的软件首席程序员Rishi Madhok飞往阿拉哈巴德。在参观完各家医院后,Madhok和Heerboth在Kumbh严格禁酒区外的一家酒吧里坐下来讨论编程。他们很快就找到了答案:他们的调查工具可以完全取代医院的纸质记录。不再需要志愿者费力地抄写数据,数据可以从一开始就是数字化的。

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几天之内,Madhok修改了软件,允许医生以数字方式输入病人数据。诊断后,屏幕会提示他们进行多项选择治疗方案。软件中输入的处方会立即与几米外的药剂师共享,理论上减少了处方错误。数据终于开始流动。

数字化的护理

总共有超过280,000人在Kumbh接受了医疗治疗——这个数字是美国一些最繁忙医院一年接诊量的两倍。Heerboth及其团队使用他们的数字监测系统记录了近50,000名患者的数据,这使得他们拥有了有史以来最大规模的大型集会数字医疗数据集。

最常见的病人抱怨是肌肉或关节酸痛、发烧和咳嗽。尽管人们密集聚集时,水媒疾病爆发可能是一种风险,但只有少数人报告腹泻。幸运的是,没有发生霍乱等严重传染病爆发。

唯一检测到的疫情是在最繁忙的沐浴日期间,患者抱怨咳嗽和呼吸道症状的急剧增加。这可能表明一种轻微的病毒疫情在人群中蔓延。

然而,数据深处隐藏着一些关于医院本身的有趣发现。最令人警醒的发现之一与处方药物有关。在较小的卫星医院就诊的患者中,90%的人收到了药物。有些药物相对无害,如对乙酰氨基酚或多种维生素,但许多其他患者被给予了短期抗生素治疗,却缺乏适当的诊断或完整的病人指导。

“我们在Kumbh看到的抗生素过度处方,在印度各地的诊所都很普遍,” Balsari说。这些做法已经使印度成为耐药“超级细菌”的全球热点之一。Balsari认为需要制定临床指南,以更好地指导医生在未来的Kumbhs中的处方行为。

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数据还指出了医院可以更高效运行的方式。最繁忙的卫星医院接待的病人数量是最不繁忙医院的六倍多,尽管它们的配备人员相同。“一家区域医院可能有18张空床,备有充足的药品,却没有一个病人,” Heerboth说。“另一家更繁忙的医院可能挤满了病人,却缺医少药。”

基于这些数据,Balsari与印度政府合作,改进了2015年夏季在较小的纳西克Kumbh的资源分配。

Heerboth在那年夏天为纳西克Kumbh的医疗服务提供者进行了培训。在Kumbh的55家医院中的37家,医生们使用基于平板电脑的疾病监测系统,而不是费力地抄写纸质记录。这些系统为活动现场的医务人员、孟买的管理者以及哈佛的研究人员提供了实时的资源利用数据,他们可以帮助印度官员匹配人员、药品和设备的供需,同时监测疫情。

研究人员更进一步,对一部分患者进行了糖尿病、高血压和口腔癌筛查。由于许多朝圣者来自可能连医生都没有的农村地区,Kumbh不仅为医疗治疗提供了巨大的机会,也为预防性保健提供了机会。接受筛查的人可以选择在数月内接收自动短信,提醒他们去看医生或按处方服药。研究人员希望,随着时间的推移,印度频繁的宗教集会可以成为大规模公共卫生干预的次要场所。

未来的城市

随着人们继续向城市迁移,Kumbh为世界数百万新城市居民提供医疗保健的实践提供了一个有用的测试场。仅在印度,城市人口在未来30年内可能会翻倍,达到7亿。城市规划者最好能借鉴关于医院选址、人员配备以及预期疾病的经验。

研究人员表示,更理想的是,城市医院能进行自己的数据驱动规划。简单的数字医疗记录和精心设计的应用程序可以使医疗系统快速响应城市不断变化的人口。

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正如手机在印度许多地区比固定电话更早普及一样,医疗技术也可能“跳过”纸质记录时代,直接进入数字化时代。Balsari说,或许,在没有国家医疗记录系统的情况下,印度人的病历可以存储在他们的手机里。

换句话说,解决方案可能与以往任何地方的做法都不同。而这正是关键。

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Balsari说:“要将这类项目付诸实施,并改变印度及南亚其他国家的医疗保健面貌,需要克服巨大的官僚障碍。我们正在做的是迈向满足未来需求的第一步。”

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