病例之外:数据可视化对健康医疗科学的影响力

中国IDC圈6月3日报道,一个逻辑学家不需亲眼看到或听说过大西洋或尼亚加拉大瀑布,凭一滴水就能推测出它们存在的可能性。因此,所有的生命形成一根巨大的链条, 一旦我们看到其中的一环,整根链条的特性就能了然于心。

--夏洛特?福尔摩斯   出自亚瑟·柯南·道尔爵士的《血字的研究》

【导读】 1854年的夏天,浓重的恶臭笼罩着伦敦。瘴气从城市的屠宰场,污水池,工厂和无数其它污秽处飘来, 在大街小巷肆意弥漫。这时,恶性霍乱暴发,突袭宽街(Broad Street,位于伦敦中心——译者注),许多人认为这污秽的空气是罪魁祸首 。然而麻醉师约翰?斯诺(John Snow)并不这样想,他认为污水是传染源。他绘制了一张地图,显示出病例地点以及最接近的水泵,他用此图说服官员,拆去水泵的手柄(居民无法在此取水),后来传染病就消退了。虽然实际的故事远比这要复杂的多,但却成为了一个经典的例子,用以说明视觉呈现在帮助追踪和阻止致命性流行病方面发挥的能力。

病例之外:数据可视化对健康医疗科学的影响力 

约翰?斯诺霍乱地图的局部

斯诺的创意性方法是用纸和墨体现的,而今数字化是媒介的主流。新兴的数字数据采集和可视化工具在医学界从疾病跟踪到医生决策,有着很广泛的应用。从显微镜到核磁共振成像(MRIs )再到流行病学检测,医学界最重要工具中的部分拓展了临床医生和研究人员从不同层面服务病人和大众的能力。

本文将从不同角度,从个体病例到全球人口,探讨医疗数据可视化的项目,以及如何挖掘和展现这些数据背后隐藏的极其重要的模型。

医疗信息,一目了然

画家不是要画他所看到的, 而是画他要让别人看到的。

——埃德加?德加(Edgar Degas)

随着我们收集的医疗信息越来越多,新兴的数据可视化技术可以帮助我们分析理解这些数据。美国国家医学图书馆的迈克尔?阿克曼,通过与可视化人体项目的合作,帮助创建了一个非常详细的数字化人体成像。这种直接呈现极其有用, 它使得可视解剖数字人体成为可能,并提出新的洞见。但是阿克曼曾写道 :“数据可视化更多的是以视觉隐喻说明问题而不是直接呈现”。捕捉和传递生活的无形面和抽象面,“传统意义上来讲属于艺术家的工作范畴,但是利用数据视觉化展示潜在的模型和关系,比如用来展示药物之间的交叉反应,这也成为了一种艺术,现今可以推进医疗科学的进程。”

用统计方法分析大量的不记名电子病历为推进医学研究提供了巨大动力。 阿克曼说:“所有医疗记录埋藏着巨大的财富。”但是只有当医疗记录的 相互操作性大幅提高,人们才有可能意识到它们的真正价值。

在他对生命线(LifeLines,病历可视化技术——译者注)的描述中提到, 一个互动式的可视化工具能够让医疗工作者有兴趣去挖掘多重医疗记录背后的数据模型和趋势,马里兰大学人机交互实验室的创始人本?施奈德曼(Ben Shneiderman)写道,只有当访问医疗信息的用户界面(UIs)设计得好, 所有为解决技术问题和政策挑战的努力才会获得成功。“长长的滚动列表,笨拙的搜索,繁琐的菜单和冗长的对话框会导致失去用户。”

然而,他也认为“精心的设计会使得快速访问关键数据成为可能,而总结、过滤并呈现大量信息的技术则正在被提升。通常来讲,当医生和其他医护人员刚开始接触信息可视化系统就很感兴趣。可是,他们需要花一点时间和改变思考方式来适应新的系统。一旦他们适应了,便会对可能性倍感兴奋。”

病例之外:数据可视化对健康医疗科学的影响力

生命线(LifeLines2)应用程序

【Lifelines2是王大卫(David Wang)作为研究论文开发的,由马里兰大学(University of Maryland)人机交互实验室(Human-Computer Interaction Lab)的凯瑟琳·普莱桑特(Catherine Plaisant)和本·施奈德曼(Ben Shneiderman)指导的,参见 www.cs.umd.edu/hcil/lifelines2 。】