看美国信息专家如何绘制“全球健康地图”

听到埃博拉这一熟悉的字眼，我们大都会感到几分恐慌与不安。那场离我们并不遥远、肆虐西非的病毒疫情，让地球上的每一个人，都倍感揪心与沉痛。还有扫荡亚洲的H5N1禽流感、一度谣传为民族灭顶之灾的SARS，这一场场生死浩劫的大规模流行病，都严重威胁了全人类的健康和生存。

如果能动态追踪疫情发展、提前预警暴发时间，显然对防护和控制疫情具有不可估量的重要意义。

由美国着名信息创新专家John Brownstein创立的计算流行病学（Computational Epidemiology），就基于互联网大数据，结合计算机模型，分析疾病扩散规律，能提前发出警报，为对抗疫情做好充分准备。

据Brownstein博士介绍，他与团队研发的流行病监测预警系统HealthMap，在H1N1、Ebola等主要流行病暴发时间上，都比WHO（世界卫生组织）发布的时间要早，“系统监测到Eboal疫情，就比WHO要早几天，大概7天。” Brownstein博士告诉动脉网。同时HealthMap还最早预测到2009年的H1NI流感病毒的暴发。

毕业于耶鲁大学的John Brownstein博士，是波士顿儿童医院计算流行病学的集团董事，也是哈佛大学医学院儿科系副教授。他带领50人的多学科研发小组，在信息学和大数据分析领域开展深入研究，提出多项新技术；还创办公司，授权使用专利技术。

小组研究方向包括公共卫生信息学的技术方法，以及基础数据资源的获取，同时聚焦两个层面：设计、评估和实施公共卫生监测体系，还有建立公共卫生监测数据的统计模型，以加强疾病预防和控制。

该团队研究也涵盖多种主要流行病，如疟疾，HIV，登革热，西尼罗河病毒，莱姆病，RSV（呼吸道合胞病毒），沙门氏菌，李斯特菌和流感等。

绘制疾病地图

2006年，Brownstein博士领导并开发了崭新的公共卫生与疾病监测系统“HealthMap”，既可译为“健康地图”，也可理解为是全球疾病分布图。这套智能监测系统能抓取来源网络的一切公开信息，如谷歌在线新闻、专家言论、目击者报告、官方报道和twitter、Facebook等社交媒体的海量数据，经算法分析整合大数据后，形成直观的可视化信息。

Brownstein博士还提及社交网络的应用价值，“我们发现社交媒体上有大量的关于健康的信息。人们在谈论自己的事情、家庭生活、日常见闻、社区疾病等话题，如果我们将这些零散琐碎的信息组织并分类，就能提前洞察到重要的、群体范围的疾病迹象；而散落的信息也能帮助我们发现威胁人们健康的疾病源头。 这通常要比传统公共卫生安全调查结果更为及时。出于国家信息安全问题考虑，我们不可能看到机密信息，所以社交网络就成为数据量最大、最综合的信息来源，让我们对疾病有更全面的认识。”

而HealthMap项目运行至今，已获得数百万美元的资助，包括来自美国国立卫生研究院（NIH），美国国际开发署（USAID），国防部（DoD），高级情报研究计划署（IARPA），疾病预防控制中心（CDC），谷歌，斯科尔和盖茨基金会（Skoll and Gates Foundation）等重要机构的资金支持。

另外由于HealthMap系统API对接美国白宫等政府部门，并建立双向信息传输通道，因而研发成果能直接应用于美国的CDC、WHO、DoD、HHS（美国健康与公共事业部）、美国国土安全部，国立图书馆等，甚至欧盟成员国也采用HealthMap系统。

HealthMap平台是全年无休地，对5万个信息源数据进行24小时持续性收集和动态分析。搜集的大数据要先后经过，不同语言的翻译、智能机器学习、人工校正筛查、数据分析解读等关键处理，最终可视化展示结果。

2014年，凭借领先的计算流行病学技术，Brownstein博士团队代表波士顿儿童医院还联手默克公司，研究从Twitter和Facebook庞大的信息流中梳理睡眠健康数据，以调查失眠在人群中的普遍性并做深刻分析，而默克公司负责提供资金支持。

比如，当我们看到朋友圈凌晨3点有人点赞，可能立即联想到，这位好友是否昨日无眠，他又为什么会通宵熬夜呢？基于此理，Brownstein博士收集相关信息的内容、发送时间和频率，结合人口统计信息，确定哪些用户可能正遭受失眠折磨，同时寻找引发失眠的危险因素。

而Brownstein博士还坦言到，受制于信息来源，计算机预测技术不可能每次都很准确。“我们需要和公共卫生部门合作。相关部门作了疾病调查后，发现我们的准确率确实很高，从而证明社交媒体策略是行之有效的。但至于准确率，目前还是一个挑战。”

拿大数据预测史上的尴尬事件来说，谷歌在2013年严重高估了美国流感高峰水平，比CDC流感趋势的汇总结果还翻高一倍。Brownstein博士对此评论，基于网络的数据挖掘与算法模型需要不断调整，每年都要更新，因为它们不是在真空中运作的。

虽然大数据预测跟人们开过不少玩笑，但专家坚信这不过是小挫折，是富有前景的技术发展中遇到的小小困难，但这也提醒人们，基于社交媒体的流感跟踪技术，现在只能和传统流行病学监测网络互为补充，而无法完全取代。

将哈佛项目引进中国

Brownstein博士开发的这套HealthMap系统，除了预测流感疫情，还包括警报登革热暴发、预警人畜共患的新发传染病、实时监控药物安全、查询附近疫苗接种站、提供世界疫症情报、以及监测持续性体温等多种项目。

其中，实时监测体温的项目称为“Thermia”，是网页版发烧管理工具，能针对父母对孩子发烧、何时看医生等疑问，提供在线查询和咨询。

值得一提的是，今年初，北京睿仁医疗公司就和波士顿儿童医院达成合作，将Thermia项目正式带入中国。双方开发了基于Thermia发烧管理技术框架的智能硬件与APP，这套智能硬件就是可穿戴体温计“发烧总监”，英文名字“iThermonitor”。

睿仁医疗北美CEO夏瑢女士告诉动脉网，持续监测儿童体温，有多项实际意义。首先，能准确了解每个人的正常体温区间，这一范围是具有个性差异的；其次，找到每种疾病的“发烧”图谱，因为不同疾病引发的体温表征也是不同的；再次，通过连续监测体温，衡量每种退烧药的治疗效果。

对于获取监测数据，Brownstein博士是这样理解的：“我们能获得很多数据信息，如iThermonitor每4秒就采集一次体温数据，个人社交媒体数据、还有容量很大的医学影像数据、庞大的基因组数据等等，如何深刻分析解读数据，利用技术发现隐藏数据中的健康密码，并得出医疗结论，才是关键所在。”

Brownstein博士还介绍说：“我和夏瑢是在哈佛医学院认识的，她当时在攻读公共卫生学院的硕士专业。Thermia刚开始只是网页版工具，但她提出用睿仁医疗在中国研发的这款智能硬件来收集体温数据，帮父母管理孩子发烧，我觉得这个想法很好，也符合波士顿儿童医院的项目理念，所以idea就最终落地中国了。”Brownstein博士也表示，希望今后有更多机会和中国企业和医院合作，将更多产品引进中国。

真正的Uber医疗

Brownstein博士除了在哈佛医学院和波士顿儿童医院任职外，还是Partners Healthcare的研究科学家、麦吉尔大学兼职教授以及国际社会疾病监测副总裁。他在疾病监测领域撰写了百余篇文章，很多收录于顶尖学术杂志，包括新英格兰医学杂志，Science,、Nature等，而个人事迹也被知名媒体广泛报道，如纽约时报，华尔街日报，全国公共广播电台、CNN、BBC等。

2015年6月，波士顿儿童医院（BCH）任命他为BCH首席创新官。9月11日，波士顿商业杂志宣布Brownstein博士入选2015年40岁以下最具影响力人物TOP 40。

Brownstein博士告诉动脉网，BCH作为哈佛附属医疗机构，也是全球顶尖儿童医院，除了临床技能，科研水平也是一流的，尤其在信息化研究领域占据学术主导地位。而他自身又是大数据和信息技术出身，所以他选择就职BCH，相信BCH对数据采集与科研开展，能起到资源优势的重要作用。

另外BCH的高层认为，Brownstein博士和BCH一样，都流淌有创新精神的血液。“创新是BCH医院的DNA, 实现创新，还须要医院管理层、医生、护士、患者以及医院外的创新企业和机构协同参与；Brownstein博士还实现医疗和计算机的跨学科探索，而且与谷歌、Twitter、Uber等多种行业建立广泛的伙伴关系，所以他是BCH首席创新官的最佳人选，将是我们创新引擎的核心力量。”BCH高层曾在一份公开声明中这样表示。

Brownstein博士和Uber开展的是一项名为“UberHEALTH”的移动疫苗项目。用户通过Uber APP呼叫服务，然后Uber系统就近分配，让轿车载着一名护士免费上门注射疫苗。实际上，护士和疫苗的费用是由巴尔的摩一家提供旅行医学和免疫服务的企业，以及纽约一家卫生保健服务商共同出资赞助的。

对Brownstein博士来说，和Uber达成合作算是异乎寻常的顺利。他联系了Uber，然后Uber就同意了！听到想法能这么快被认可，Brownstein博士也是很兴奋的，他认为这种模式还能应用于其他基础医疗服务，如上门诊所和药房送药。

为什么想到和Uber合作？Brownstein博士解释道：“我们发现有很多公司能建立专有的数据网络，而我们却做不到，因此决定和其他行业领先者一起合作。Uber有发达的交通网络系统，能达到城市的每一个角落，将监测设备、医疗服务带给用户的同时，也帮我们采集散布于各地的病人数据，从而实时监测用户健康。”

其实，控制流行病蔓延，也是Brownstein博士的研究方向之一。疫苗接种、严格检疫和旅行限制都是提高疾病防御的有效途径。还有精准个性化医疗，Brownstein博士的研究团队也在关注。

他认为，个性化医疗是未来发展的必然趋势，但根据基因检测数据，预测未来疾病，提供精准医疗的时代还没有到来。实际上，个性化医疗也不局限于基于检测，为用户指定针对性的健康计划、日常服药提醒和运动指导，也属于个性化医疗范畴。但是这需要配备，由医生、护士、健身教练组成的私人医疗小组。此外，针对每个人，设计个性化的药物治疗方案，还有药物剂量的精准性把控，都是个性化医疗。

当动脉网请教Brownstein博士，中国计算流行病技术水平是否和国外有不小差距，以及如何提高中国医疗创新水平时，Brownstein博士坦言道：“很多国家都有顶尖的医疗专家、计算机专家、软件工程专家等，所以国家间的水平高低很难下结论；而我知道中国医生很忙，如果医院和政府能为医生提供更丰富的资源，鼓励医生创新，医生在工作之余也能多抽时间思考，想办法和医院外部的，其他领域工程师、专家、企业共同合作，相信一定能产生新的火花。”

而回到HealthMap，眼下，这套系统并没有监测到任何疾病异常，表明暂时还不会暴发大规模流行病，“现在，我们还是安全的。” Brownstein博士笑着说道。（动脉网微信公众号：vcbeat)

来源：动脉网   作者：张楠