Bệnh án điện tử: Nguồn dữ liệu lớn vô giá của y học

Mỗi người bệnh khi nằm viện đều bắt buộc phải có một bệnh án. Bệnh án ghi lại dữ liệu và thông tin về người bệnh, từ dữ liệu cơ bản như tên tuổi, giới tính, bệnh sử... đến dữ liệu lâm sàng (thu được qua "vọng văn vấn thiết" như lời khai bệnh, triệu chứng bác sĩ thấy khi khám bệnh, thuốc được chỉ định dùng...) và dữ liệu cận lâm sàng (như kết quả xét nghiệm, phim X-quang, chụp cắt lớp hay cộng hưởng từ MRI). Bệnh án cũng chứa các thông tin như chẩn đoán, xếp giai đoạn bệnh và phương án điều trị của bác sĩ khi người bệnh nhập viện, và diễn biến điều trị. Bệnh án được bổ sung hằng ngày và dùng để theo dõi suốt thời gian người bệnh nằm viện, cũng như lấy ra tham khảo khi người bệnh đến viện lần sau. Lâu nay các bệnh án được viết trên giấy, giữ trong kho, và chủ yếu dùng riêng cho từng người bệnh.

Từ vài năm gần đây, với tiến bộ của công nghệ thông tin (CNTT), các bệnh viện ở nhiều quốc gia đang dần tạo ra bệnh án điện tử (BAĐT). Nói nôm na đây là các bệnh án được số hóa. BAĐT chứa dữ liệu cơ bản về người bệnh như lâu nay vẫn có trong các hệ thông tin bệnh viện. Ngoài ra, dữ liệu và thông tin lâm sàng, cận lâm sàng được ghi chép, tạo trực tiếp bởi bác sĩ và y tá hoặc chuyển từ các máy đo chụp của bệnh viện vào máy tính, được tổ chức và lưu giữ theo các chuẩn CNTT của ngành y.

Tại sao bệnh án điện tử là nguồn dữ liệu lớn vô giá?

Bệnh án điện tử hiện là câu chuyện thời sự của y học, được xem là nguồn dữ liệu vô giá dẫn đến thay đổi trong chăm sóc sức khoẻ và nghiên cứu y học. Sở dĩ vậy vì từ cổ chí kim các tri thức y học phần lớn được con người tìm ra do phân tích và khái quát những gì thấy và thu thập khi khám chữa bệnh. Chính những gì các thầy thuốc ‘thấy và thu thập khi khám chữa bệnh’ ấy lâu nay được viết và lưu giữ trong các bệnh án. Bệnh án trên giấy giữ thông tin của từng người bệnh và chủ yếu dùng cho chính người bệnh đó. Ngược lại, bên cạnh việc được dùng như các bệnh án giấy một cách thuận tiện, BAĐT còn có giá trị rất lớn với y học. Khi rất nhiều BAĐT được phân tích và so sánh bằng máy tính, ta có thể phát hiện ra những tri thức y học mới cũng như kiểm nghiệm lại các tri thức y học đã có, vốn được tìm ra khi chưa ai quan sát được nhiều người bệnh như ngày nay với BAĐT. Đây là lý do để BAĐT được coi là nguồn tài nguyên vô giá cho sự phát triển của chăm sóc sức khoẻ và nghiên cứu y học.

Trong BAĐT, phần dữ liệu lâm sàng tức các văn bản lâm sàng, có giá trị đặc biệt. Văn bản lâm sàng ở đây gồm các phiếu điều trị (ghi chép các nhận định và y lệnh hàng ngày của bác sĩ), phiếu chăm sóc (ghi chép trong ngày của y tá về tình trạng người bệnh), và hồ sơ xuất viện (ghi chép tổng hợp thông tin khám và điều trị khi người bệnh ra viện).

Dữ liệu lớn là những tập dữ liệu rất lớn và phức tạp, đến mức các công nghệ đang có chưa đủ để khai thác được chúng¹. Với cách hiểu như vậy ta có thể nói BAĐT là nguồn dữ liệu lớn vô giá. BAĐT là dữ liệu lớn vì trước hết dù sớm hay muộn rồi đây mọi bệnh án sẽ chỉ ở dạng điện tử và số BAĐT sẽ rất nhiều do được tích luỹ theo năm tháng và liên kết từ nhiều bệnh viện (sau khi lọc bỏ các thông tin cá nhân), và hơn nữa các văn bản lâm sàng rất phức tạp do sự phức tạp của ngôn ngữ con người, do gắn với tri thức y học ẩn trong các chẩn đoán và quyết định của bác sĩ, cũng như gắn với bí ẩn của sự sống.

Tạo ra bệnh án điện tử thế nào?

Ngay sau khi trở thành Tổng thống, năm 2009, Barack Obama đã yêu cầu nước Mỹ chuẩn hóa và số hóa mọi bệnh án trong bệnh viện, và yêu cầu “trong vòng 5 năm, mọi bệnh án của nước Mỹ phải được số hóa”.

Ở Nhật Bản, chính phủ có chính sách ưu tiên để xây dựng BAĐT tại các bệnh viện cỡ lớn và vừa. Tính đến năm 2011, 51,5% trong số 822 bệnh viện cỡ lớn (hơn 400 giường bệnh) ở Nhật đã xây dựng BAĐT; 27,3% trong số 1832 bệnh viện cỡ vừa (200-399 giường bệnh) đã có BAĐT; và 13,5% trong số 5951 bệnh viện cỡ nhỏ (dưới 200 giường bệnh) có BAĐT.

Hai yếu tố quan trọng đầu tiên của việc tạo BAĐT là chuẩn hoá ngôn ngữ khám chữa bệnh và thói quen ghi chép hàng ngày trên máy tính của các bác sỹ và y tá. Chuẩn hóa ngôn ngữ khám chữa bệnh có vai trò nền tảng cho BAĐT trong tương lai. Sở dĩ vậy vì khi đọc từng bệnh án trên giấy các bác sĩ có thể hiểu dù các triệu chứng được mô tả bằng nhiều cách khác nhau. Tuy nhiên, nếu các văn bản lâm sàng được mô tả theo một ngôn ngữ được chuẩn hóa bởi các bác sĩ và ngành y, việc khai thác sử dụng BAĐT trong tương lai sẽ hiệu quả hơn rất nhiều.

Việc xây dựng BAĐT dựa rất nhiều vào nhận thức của các cấp quản lý ngành y về tính tất yếu và vai trò của BAĐT trong tương lai, cũng như chủ trương, nỗ lực và đầu tư kinh phí của các bệnh viện để xây dựng hệ thông tin với BAĐT.

Theo chúng tôi biết, bệnh viện đa khoa Vân Đồn (Quảng Ninh) là cơ quan y tế đầu tiên ở ta có một hệ thông tin hiện đại với BAĐT hoàn chỉnh, xây dựng từ phần mềm quản lý tổng thể bệnh viện MEDI SOLUTIONS của Công ty Công nghệ Phần mềm Hoa Sen (http://hoasensoft.com/). Từ đầu năm 2013 đến nay, tất cả bệnh án của Bệnh viện đa khoa Vân Đồn đều đã được tạo ra trên máy tính, với ghi chép lâm sàng chi tiết hằng ngày của bác sĩ và y tá về từng người bệnh. Một số bệnh viện khác cũng đang từng bước xây dựng hệ thông tin với BAĐT như Bệnh viện Phụ Sản-Nhi Đà Nẵng (9.2014), Bệnh viện đa khoa Cẩm Phả (3.2014), Bệnh viện Sản-Nhi Hưng Yên (4.2104), Bệnh viện Thống Nhất TP.HCM...

Khai thác bệnh án điện tử

Dù vô giá các BAĐT sẽ mãi vẫn chỉ là nguồn tài nguyên nếu không được khai thác và sử dụng. Dẫu là một việc khó, khai thác BAĐT chính là con đường quan trọng từ nay về sau trong nghiên cứu y học.

Nền tảng của khai thác BAĐT là khai thác các văn bản lâm sàng. Khi nói BAĐT được số hóa không có nghĩa văn bản trong BAĐT được chuyển thành các con số và có thể tính toán được trên chúng. Các con số này chỉ là mã của các chữ cái trong các văn bản và không tính toán được với chúng như những con số thông thường, trong khi đích của việc khai thác là máy tự động hiểu được nghĩa các văn bản này. Các ghi chép của bác sĩ và y tá trong các BAĐT, xét về phương diện ngôn ngữ, là một loại văn bản đặc biệt. Chúng thường ngắn gọn, mang tính trần thuật, không tuân theo các quy ước ngữ pháp và ngôn ngữ một cách chặt chẽ, và chứa rất nhiều thuật ngữ y học, tải theo nhiều tri thức của ngành y ẩn trong các nhận xét, quyết định của bác sĩ. 

Việc phân tích văn bản lâm sàng của BAĐT ở mức cú pháp phải làm riêng cho từng ngôn ngữ (tiếng Việt, tiếng Anh, tiếng Nhật...). Có thể thấy điều này qua những bước đi đầu trong khai thác BAĐT tiếng Anh và tiếng Nhật. Các quốc gia đi trước này đều hiểu rằng để khai thác được nguồn BAĐT của mình, điều tiên quyết là phải xử lý và chuyển các văn bản lâm sàng về các dạng sẵn sàng cho nhiều người làm nghiên cứu khai thác.

Tại Mỹ, từ năm 2006, Trung tâm Quốc gia về Tính toán Y-Sinh I2B2 (https://www.i2b2.org) hàng năm tổ chức các cuộc thi tìm phương pháp phân tích văn bản lâm sàng của BAĐT tiếng Anh, gọi là các Thách-thức (Challenges). Mỗi Thách-thức cung cấp một số BAĐT và một nhiệm vụ phân tích cụ thể. Mỗi năm thường xuyên có trên dưới 100 nhóm nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đăng ký tham gia đề xuất giải pháp và gửi kết quả phân tích, và những giải pháp tốt được chọn lọc để công bố rộng rãi và giới thiệu ở một hội thảo quốc tế.

Tại Nhật, Viện Tin học Quốc gia NII gần đây cũng chủ trì các hội thảo MedNLP nhằm tạo nền tảng cho nghiên cứu và khai thác BAĐT tiếng Nhật. Cuộc thi đầu tiên MedNLP1 năm 2013 đặt vấn đề phát hiện và lọc bỏ các thông tin riêng tư của người bệnh (về tuổi tác, giới tính, quê quán, tên...) trong BAĐT và MedNLP2 năm 2014 nhằm phân tích tự động mô tả bệnh của người bệnh cũng như nhận định của bác sĩ và chuẩn hoá chúng theo mã bệnh ICD10.

Khai thác bệnh án điện tử tiếng Việt

Cùng lúc các BAĐT tiếng Việt bắt đầu được xây dựng ở một số bệnh viện, từ giữa năm 2013, nhóm nghiên cứu về Học Máy và Ứng dụng của Viện John von Neumann (JVN) thuộc ĐHQG TP.HCM phối hợp với Viện Nghiên cứu Cao cấp về Toán (VIASM) tại Hà Nội, và các cộng tác viên từ một số bệnh viện, viện nghiên cứu và đại học đã xây dựng một chương trình nghiên cứu nhằm phát triển các phương pháp và phần mềm công cụ cơ bản cho việc khai thác BAĐT tiếng Việt.

Chương trình này gồm hai giai đoạn. Giai đoạn 1 nhằm xây dựng một số công nghệ nền và thiết yếu để xử lý và chuyển BAĐT gốc tiếng Việt về các dạng trung gian và ứng dụng thử nghiệm. Giai đoạn 2 nhằm sử dụng BAĐT ở các dạng trung gian để tìm lời giải của một số bài toán quan trọng trong nghiên cứu y học và chăm sóc sức khoẻ ở Việt Nam. Chương trình BAĐT đã được ĐHQG TP.HCM tài trợ ở bước đầu, nhằm tạo ra những kết quả cần thiết cho những bước đi tiếp theo.

Hai vấn đề được chọn lọc để nghiên cứu thử nghiệm gồm hệ thống hỗ trợ chẩn đoán bệnh và nghiên cứu mối quan hệ bệnh - thuốc dựa vào BAĐT.

Hỗ trợ chẩn đoán bệnh bằng máy tính là một bài toán truyền thống của tin-y học (medical informatics) nhiều chục năm qua. Các hệ chuyên gia (expert systems) với kỹ thuật suy diễn (deduction) dựa vào tri thức y học của con người được kỳ vọng rất nhiều từ mấy chục năm qua đã không thành công, chủ yếu vì con người không biểu diễn được trong máy tính các tri thức y học phức tạp của con người vào. Ngược lại, khi dùng các kỹ thuật học máy (machine learning) theo quy nạp (induction) với BAĐT, máy tính có thể hỗ trợ hiệu quả con người trong công việc phức tạp này. Hình dung khi ta có rất nhiều BAĐT và cần chẩn bệnh cho một người bệnh mới, máy tính sẽ tìm ra một vài BAĐT của những người đã được khám chữa có triệu chứng giống nhất với người bệnh này. Những chẩn đoán (sai hoặc đúng) và phương pháp điều trị (thành công hay thất bại) từ các BAĐT đã biết sẽ gợi ý cho ta chẩn bệnh và cách chữa cho người bệnh mới.

BAĐT có triển vọng to lớn trong nghiên cứu quan hệ bệnh-thuốc. BAĐT là nguồn dữ liệu quý cho phép phân tích hiệu quả sử dụng thuốc để đánh giá phương pháp điều trị, mức độ tác dụng của thuốc trên các nhóm người bệnh, tương tác giữa các loại thuốc, phát hiện các hiệu ứng phụ khi dùng đồng thời nhiều loại thuốc, phát hiện các tác dụng mới từ các loại thuốc sẵn có...

Bệnh án điện tử và tin-y-sinh (biomedical informatics)

BAĐT đang trở thành một ‘hạ tầng cơ sở’ mới và tất yếu của ngành y. BAĐT có thể thay đổi hiệu quả việc khám chữa bệnh và nghiên cứu y học nếu ta xây dựng và khai thác được chúng. Ngoài hai hướng chọn lọc để nghiên cứu thử nghiệm kể trên, BAĐT còn có vai trò rất lớn trong nhiều vấn đề của y học như nghiên cứu các phương pháp điều trị can thiệp (intervention), hội chẩn từ xa qua mạng máy tính cho các trường hợp khó nhằm hỗ trợ các bệnh viện tuyến dưới, phát hiện các bệnh lạ hoặc dịch bệnh mới một cách nhanh chóng...

Khoa học và kỹ thuật tính toán là việc dùng toán học và tin học để giải quyết các bài toán trong các khoa học khác². Cùng với lĩnh vực tin-sinh học đang được bàn luận và kỳ vọng, nghiên cứu xây dựng và khai thác BAĐT tiếng Việt là xây con đường dài tất yếu của y học Việt Nam. Đường tuy dài nhưng có khả năng sớm đi đến những ứng dụng thực tế trong khám chữa bệnh. Nghiên cứu BAĐT cũng mở một con đường kết nối tin-sinh học với tin-y học vì sinh học và y học hiện đại luôn gắn bó chặt chẽ với nhau như những gì ta thấy trong lĩnh vực tin-y-sinh (biomedical informatics).

Hồ Tú Bảo *

* Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản

-------------------------------------------------------------

Chú thích:

1.    Dữ liệu lớn: Cơ hội và thách thức lớn http://www.tiasang.com.vn/Default.aspx?tabid=62&CategoryID=2&News=6103