公开重症监护数据库MIMIC代码仓库介绍

《The MIMIC Code Repository: Enabling reproducibility in critical care research》论文

引言

• 科学结果的可重复性越来越受到关注；
• 医疗领域进入数字化革命（本文是2017年接收），引出形成MIMIC-III数据库；
• EHR二次分析需要临床专家和数据科学家的合作，在EHR数据库上推导或者定义一些概念是需要资源的，对于没有特别强的临床背景或者数据科学技能的人来说巨大障碍；
• 该文介绍MIMIC代码仓库，介绍与重症相关概念的导出以及相关假设条件等；
• 公开数据已经逐渐有了，公开相应的数据代码同样重要。加速并提升未来研究的一致性以及有效性。

代码仓库详情

• Concepts
  • 从电子病历中提取重要概念的代码。比如提取AKI的模块
• Executable documents
  • 可执行的Notebooks文件，可重复的示例研究或者教程
• Community
  • 建立公开讨论便于社区成员贡献

概念concepts

代码库中常用的概念

疾病严重程度评分Severity of illness scores

在回顾性数据库中难以计算

• 大多都是在前瞻性实验中获取的；
• 常规收集的数据缺相应元素。有些特征未纳入结构化电子病历系统，另外则是对某种情况的患者没有统一的协议来定义状态

目前MIMIC代码库中有：

• acute physiology score(APS)-III
• simplified acute physiology score(SAPS)
• SAPS-II
• Oxford acute severity of illness score(OASIS)

器官衰竭Organ dysfunction scores

SOFA计算方式不同，由于GCS评分定义不同

Sequential Organ Failure Assessment(SOFA), Logistic Organ Dysfunction system(LODS)

治疗时间Time of treatment

由于数据获取的限制，许多药物和确切的治疗时间无法得出，需要根据临床经验识别其他可替代的数据

• 机械通气时长：识别机械通气时长需要复杂的逻辑规则（文中图3）
• 血管加压药物使用
• CRRT

脓毒症sepsis

sepsis定义有多种版本，这里给出了Angus 2001，Martin 2003，Iwashyna 2014三个版本

共病Comorbidities

给出了4个版本

• Elixhauser A 1998
• American Health and Research Quality group（AHRQ）
• Quan 2005
• Van Walraven 2009

concept指南

可执行文档

当数据和代码都公开可获取，提供一种研究可以被重现的框架，基于Rmd或notebook给出实例。

• Hsu 2015研究复现
  • indwelling arterial catheters and their association with in-hospital mortality for hemodynamically stable patients with respiratory failure
  • aline.ipynb提取数据
  • aline.Rmd数据分析
• 教程
  • definition of CRRT
  • introduction to SQL
  • a step-by-step guide to selecting a study cohort
  • an outline of the data-capture process

社区

让研究人员和数据维护人员、临床人员共同提升代码

结论

公开数据库的案例已经不少，为了让研究更加透明，也需要公开相应数据分析和数据处理的代码

补充

• 代码库地址：https://github.com/MIT-LCP/mimic-code
  • 之前以MIMIC-III为主，现在mimic-iii和mimic-iv合并在一起了
• mimic数据库为了让研究者访问更加方便，很大一个改变是部署在云上比如google的云平台，云平台上需要big query语法来访问，所以现在代码库关于数据提取的代码更新以big query为主，需要通过脚本转化为适合postgres语法
  • Open a terminal in the concepts folder.
  • Run convert_bigquery_to_postgres.sh.
    • e.g. bash convert_bigquery_to_postgres.sh
    • This file outputs the scripts to the postgres subfolder after applying a few changes.
    • This also creates the postgres_make_concepts.sql script in the postgres subfolder.
• 从代码仓库导出的概念concepts都放到mimic_derived数据集里

1. Johnson, A. E. W., Stone, D. J., Celi, L. A. & Pollard, T. J. The MIMIC Code Repository: enabling reproducibility in critical care research. J Am Med Inform Assn 25, 32–39 (2018). ↩︎