客户焦点:Rune Labs如何利用InfluxDB收集的传感器数据改善帕金森症患者的生命质量
作者:Caitlin Croft / 产品,用例
2022年12月20日
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Caitlin: 请告诉我们一些关于您自己和Rune Labs的信息。
Carolyn: 我在大学时学习了神经科学——在那里我进行了计算研究,并在学术环境中学习编写代码。大学毕业后,我在生物和神经科学领域工作,然后作为软件工程师加入了几家初创公司。2019年,我在寻找新工作的时候发现了Rune Labs。当时,它是一家小型公司,是我两个热情的完美结合:神经科学和软件工程。
Rune Labs是一家专注于精准神经学的软件和数据分析公司,支持护理交付和治疗开发。我们从各种来源收集和处理数据,包括移动应用、植入患者体内的传感器以及患者的可穿戴设备。我们主要在帕金森症医学研究和治疗领域工作。我们很幸运很早就建立了这些合作伙伴关系;由于治疗帕金森症症状和副作用的大脑深部刺激(DBS)设备,有很大的潜力。我们的StrivePD平台是帕金森病的护理交付生态系统,使患者和临床医生能够通过提供汇总各种患者数据源的定制仪表板,以及将患者连接到临床试验,更好地管理帕金森病。
大脑深部刺激技术并不新鲜,但最近有很多发展;较新的技术能够刺激大脑并记录神经活动。你可以把它们想象成植入大脑的电极。随着记录能力的进步,有很多学术研究和临床潜力。
Caitlin: 您在Rune Labs已经工作了三年多——自加入以来您的职业生涯如何发展?
Carolyn: 大约一年前,我转到了工程管理岗位;虽然我不再像以前那样深入技术细节,但Rune Labs的工程经理仍然是相当技术的。我这些天写的代码少了,但我忙于战略技术规划、工程和架构设计。
我目前管理的团队专注于我们的ETL数据摄取管道——从数据上传到数据处理的各个阶段,以及查询API。大量进入的数据是数值时间序列数据,这就是我们转向InfluxDB的原因。我们称之为数值时间序列数据,因为数据包含时间戳和至少一个数值(可能有多个数值)。一旦数据从原始数据中清洗和提取出来,它就在我们的平台上使用并存储在InfluxDB中。我的团队负责暴露数据的查询API。
Caitlin:Runelabs如何帮助帕金森病患者?
Carolyn:我们的平台收集实时数据,帮助患者更好地理解帕金森病患者的日常生活。数据来自DBS设备、我们的iOS应用以及Apple Watch集成。Runelabs与设备制造商合作开发软件,帮助他们更好地利用数据。我们有一个临床医生门户网站,他们可以在那里查看患者请求我们与他们分享的数据。
Runelabs的目标包括
- 改善患者治疗方案 - 展示有助于提高数据驱动医疗保健决策的患者数据。
- 更好地理解患者的症状 - 帕金森病具有广泛而复杂的症状,难以跟踪。
- 使用真实患者数据实现数据驱动 - 减少跟踪患者状况的负担,简化跟踪环境和生活方式(例如睡眠和饮食)选择如何影响他们状态的过程。
- 简化医疗服务 - 创建有用的数据可视化,使医生预约更顺畅、更有效。
DBS设备需要重大脑部手术,并非所有帕金森病患者都选择或符合手术条件。这些设备在治疗帕金森病的症状方面非常有效:它们不能治愈帕金森病,但可以大大改善患者的生活质量。一旦植入,需要时间调整设置以确保患者获得最大益处。需要一支专家团队花费时间调整每个患者的最佳设置;在患者和临床团队之间有大量的交流和协商。
深部脑刺激器是直接植入患者大脑的电极。它们与起搏器有些相似。起搏器是闭环系统,大多数起搏器通过检测电活动来刺激心脏。然而,批准的DBS设备不是闭环系统;它们要么开启,要么关闭。您可以调整设置,但它们(目前)不能检测大脑中的活动并相应地刺激大脑。使它们具有适应性是当前研究的前沿。
Runelabs帮助推动研究方面的工作,使开发使DBS设备成为闭环系统所需的算法更容易。数据目前存储在DBS设备中,直到患者到达医生办公室;在那里,使用特殊平板电脑从设备中提取指标。设备的一个优点是,患者可以向医生分享的不仅仅是他们在临床办公室的状态,还可以是患者记录的纵向状态快照。
Caitlin:请告诉我们Runelabs的InfluxDB实施情况。
Carolyn:我们需要一个可以收集时间戳数据并查询的工具。我们已经使用InfluxDB OSS一段时间了,在考虑了其他工具后,我们最终选择了InfluxDB Cloud。我们知道,在准备分析更多患者数据时,我们需要升级到InfluxDB Cloud。我们正在使用InfluxDB为用户提供来自DBS和可穿戴设备收集的传感器数据可见性。
我们使用InfluxDB存储所有生产数据。我们从各种设备收集数值时间序列数据,包括深部脑刺激设备的电生理活动。我们将这些原始数据进行清洗、标准化,并存储在InfluxDB中。我们使用Go客户端库进行读写操作。从Go应用程序直接写入后,数据被用于用户看到的仪表板和可视化。我们希望根据我们了解的,为临床医生提供预构建的、最有用的可视化。我们不希望让他们接触或学习查询语言。最终,我们的数据被发送到AWS进行云存储。
内部,我们使用InfluxDB的UI和笔记本来开发新查询。我们查看原始值,因为这对开发最有用。通常,我们在UI中查看输出表,确保它们看起来正确。
Rune Labs非常重视安全和隐私。这反映在我们存储InfluxDB中的数据的方式上。我们的数据模式非常简单:时间序列用唯一的不透明ID标记,该ID不直接与患者的身份相关联。在我们的平台中的另一个单独的数据库中,我们存储将患者与他们的时间序列数据链接的元数据。这使我们能够控制整个架构中的信息流:我们能够确定平台中哪些位置有敏感信息,因此我们可以在访问该架构部分时特别小心,并遵守隐私最佳实践。
在时间序列项目中,随着时间的推移,数据粒度变得不太重要。然而,我们的内部神经科学研究团队希望拥有丰富的历史数据集,尽可能多地具有粒度。他们经常希望获取所有原始数据度量;他们不希望得到时间平均。因此,延迟是我们的一项持续重要项目,我们需要确保临床医生能够访问门户和图表。
“我们喜欢依赖InfluxDB Cloud,因为它具有水平扩展性。它是自托管的,我们不必担心不断增长的数据集。”
Carolyn Ranti - Rune Labs 工程经理
Caitlin:Rune Labs的下一步是什么?
Carolyn:我们希望帮助患者自己查看他们的数据,而不是需要去医院了解更多信息。我们知道不是每个人都对查看他们的状态感兴趣,但有些人非常感兴趣设备收集的数据以及他们所发生的事情。
目前,我们的平台非常针对帕金森病,但从软件工程的角度来看,有很多扩展的机会。就在今年,我们宣布了我们与海岸研究学院合作,帮助识别脊髓刺激器患者的多发性硬化症病变生物标志物(即脱髓鞘)。脱髓鞘是多发性硬化症的标准症状,当患者的免疫系统开始攻击神经纤维时,这会导致大脑和脊柱病变。
从InfluxDB的角度来看,我们希望利用InfluxDB的配置文件功能,因为我们想确保我们编写的查询是高效的。