基于區(qū)域醫(yī)療的輔助診療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

鄭萬松，袁 軍，黃志中，王占明

基于區(qū)域醫(yī)療的輔助診療系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

鄭萬松，袁 軍，黃志中，王占明

目的：設(shè)計(jì)輔助診療系統(tǒng)，幫助醫(yī)生提高診療質(zhì)量和效率。方法：將“以患者為中心”作為設(shè)計(jì)理念，圍繞合理用藥、臨床路徑、檢查和檢驗(yàn)、手術(shù)管理、實(shí)時(shí)病歷的控制和費(fèi)用管理等6個(gè)方面，應(yīng)用信息技術(shù)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘和人機(jī)交互系統(tǒng)等模塊。結(jié)果：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了合理用藥、收費(fèi)控制、輔助診斷等功能。結(jié)論：該系統(tǒng)解決了區(qū)域醫(yī)療中數(shù)據(jù)量大、信息匱乏的問題，為臨床工作提供了便利。

區(qū)域醫(yī)療；輔助診療；決策支持

0 引言

區(qū)域醫(yī)療平臺(tái)整合了區(qū)域內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，將分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)醫(yī)療單位的數(shù)據(jù)和信息共享，為整個(gè)區(qū)域內(nèi)醫(yī)療的統(tǒng)籌管理和民眾就醫(yī)帶來了很大便利。然而，大量分散的數(shù)據(jù)未經(jīng)過有效地處理會(huì)對(duì)醫(yī)務(wù)人員的工作造成干擾。醫(yī)務(wù)人員經(jīng)常面臨數(shù)據(jù)海量和信息匱乏的現(xiàn)象，如何有效地整合這些分散的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，發(fā)現(xiàn)醫(yī)療的客觀規(guī)律，為臨床醫(yī)務(wù)人員提供輔助診療和決策支持，成為迫切需要解決的問題。

發(fā)達(dá)國家應(yīng)用輔助診療系統(tǒng)較早。目前，英國的全科醫(yī)生廣泛使用臨床處方?jīng)Q策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)可與電子病歷系統(tǒng)結(jié)合，提供患者的基本資料，支持臨床管理定期審查，并能對(duì)各種條件下的非處方藥的治療方案提出建議與咨詢[1]。澳大利亞在政府的支持下應(yīng)用了智能化的輔助診療系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電子處方的核查和醫(yī)療顧問等，系統(tǒng)中包含初級(jí)衛(wèi)生保健、全科醫(yī)生伙伴和收費(fèi)管理等功能[2]。與之相比，輔助診療系統(tǒng)在我國臨床上的應(yīng)用水平還較低。本文結(jié)合我國的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了基于區(qū)域醫(yī)療的輔助診療系統(tǒng)，目的在于幫助醫(yī)務(wù)人員提高醫(yī)療質(zhì)量和效率，更好地服務(wù)于患者。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 概念模型

本文的輔助診療系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念是以患者為中心，包含6個(gè)部分：合理用藥、臨床路徑、檢查和檢驗(yàn)、手術(shù)管理、實(shí)時(shí)病歷的控制和費(fèi)用管理。該系統(tǒng)對(duì)每個(gè)部分的區(qū)域醫(yī)療的信息庫和知識(shí)庫提供決策支持，系統(tǒng)的概念模型如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.2.1 系統(tǒng)開發(fā)模型及平臺(tái)

決策支持系統(tǒng)的理論模型較多，但大多數(shù)還處在探索階段，沒有達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。目前，應(yīng)用較成熟的是Frank閉環(huán)模型，本文將該模型引入到輔助診療系統(tǒng)，并結(jié)合醫(yī)療的具體業(yè)務(wù)和管理模式，設(shè)計(jì)了如圖2所示的系統(tǒng)模型[3]。本模型包含前端處理、后端處理、實(shí)時(shí)在線分析和數(shù)據(jù)倉庫等部分，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流，方便用戶使用。

圖1 概念模型圖

圖2 系統(tǒng)模型圖

區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)與一般醫(yī)院內(nèi)部的數(shù)據(jù)有明顯的區(qū)別：（1）數(shù)據(jù)異構(gòu)性。區(qū)域內(nèi)的醫(yī)療數(shù)據(jù)分布于不同的數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)各異，需要進(jìn)行整合。（2）數(shù)據(jù)量大，這要求數(shù)據(jù)庫的性能比較強(qiáng)。本系統(tǒng)采用Java和Oracle共同開發(fā)。Java具有可移植性強(qiáng)、易跨平臺(tái)等特點(diǎn)，更適合決策支持系統(tǒng)軟件的前臺(tái)開發(fā)；Oracle安全穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)，較適合異構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)的管理[4]。

1.2.2 數(shù)據(jù)倉庫

數(shù)據(jù)倉庫是輔助診療系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要是存儲(chǔ)和管理面向主題的數(shù)據(jù)。構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫是進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)資源、滿足決策的需要。數(shù)據(jù)倉庫與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要有2個(gè)方面不同：（1）數(shù)據(jù)倉庫面向主題，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫面向應(yīng)用。數(shù)據(jù)倉庫圍繞一些主題（如醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療效率、病種等）進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取與整合，清除了容易對(duì)醫(yī)療造成干擾的各類異常數(shù)據(jù)，而不是簡單的日常事務(wù)的存儲(chǔ)。相比數(shù)據(jù)庫而言，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量更高。（2）數(shù)據(jù)倉庫是共享的，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是獨(dú)立的。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)可能是一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)庫是直接根據(jù)業(yè)務(wù)的需要而形成的一個(gè)個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集，雖然它們可能相互通信，但又相互獨(dú)立。本文中的數(shù)據(jù)倉庫主要存儲(chǔ)3類數(shù)據(jù)：當(dāng)前數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。當(dāng)前數(shù)據(jù)即患者本次就醫(yī)所獲得的數(shù)據(jù)，包含各類診療、藥品、檢查和檢驗(yàn)等內(nèi)容；歷史數(shù)據(jù)是指患者以往的各類疾病數(shù)據(jù)；其他數(shù)據(jù)是指本次診療所需要的其他各類參考數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫分別對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，為下一步的數(shù)據(jù)分析做好準(zhǔn)備。

1.2.3 數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息的關(guān)鍵，其通過特定的算法發(fā)現(xiàn)潛在的、有價(jià)值的關(guān)系或?qū)ξ磥淼念A(yù)測，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和歸納，以輔助醫(yī)生做出正確決策。算法管理器是數(shù)據(jù)挖掘的中心，它根據(jù)不同的決策需求來調(diào)用不同的算法模型，通過不同的算法來分析數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)的算法可分為3類：決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)方法。統(tǒng)計(jì)方法包含回歸分析方法、線性規(guī)劃、最短路徑、回歸、時(shí)間序列、偏差檢測等。在數(shù)據(jù)挖掘的過程中，系統(tǒng)調(diào)用算法將一些零散的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為真正所需要的信息，并將這些信息交給人機(jī)交互系統(tǒng)。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘主要有3種功能：（1）整合操作（或上卷操作），通過沿一個(gè)維的概念分層向上攀升或通過維規(guī)約對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚集；（2）細(xì)化操作（或下卷操作），是整合操作的逆操作，通過計(jì)算機(jī)算法提取某種特征，在原來數(shù)據(jù)維度的基礎(chǔ)上新增加一個(gè)維度，對(duì)不詳細(xì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體化；（3）子集操作，根據(jù)給定的條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維或多維選擇，提取醫(yī)生所需要的信息[5]。

1.2.4 人機(jī)交互系統(tǒng)

人機(jī)交互系統(tǒng)的任務(wù)是將用戶需求轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的命令，并將處理的結(jié)果按照用戶的要求以合適的方式顯示，例如可將糖尿病患者歷次就診的血糖、血壓、脈搏等歷史信息按照用戶需求顯示（餅狀圖或曲線圖等）。用戶還可以對(duì)主要影響病情的原因進(jìn)行分析，例如對(duì)于某種病情的分析，可以將患者的年齡、身份、性別分別作為一個(gè)維度。通過對(duì)不同維度的分析，醫(yī)生可以最大限度地獲取相關(guān)信息，制定合理的診療方案，并對(duì)醫(yī)療中可能出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行提前預(yù)防。

2 功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）可以根據(jù)知識(shí)庫中的藥品信息判斷用藥的合理性，例如根據(jù)手術(shù)等級(jí)合理使用抗生素等。（2）對(duì)于病歷的實(shí)時(shí)控制，可以根據(jù)患者的入院時(shí)間提醒醫(yī)生按時(shí)完成病歷。（3）可以根據(jù)相應(yīng)的醫(yī)療政策合理控制費(fèi)用。（4）根據(jù)檢驗(yàn)和檢查數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘中的聚類和孤立點(diǎn)等判斷、確定患者的病情。（5）醫(yī)生可根據(jù)病情進(jìn)行臨床路徑管理或取消臨床路徑管理。（6）根據(jù)醫(yī)生的需要而進(jìn)行其他統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)語

我國是一個(gè)人口大國，相比發(fā)達(dá)國家，醫(yī)療資源短缺，如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段提高醫(yī)療效率

和質(zhì)量，是管理人員、醫(yī)務(wù)人員和學(xué)者共同關(guān)注的問題。國家在新醫(yī)改政策中把信息技術(shù)作為醫(yī)改的主要支撐之一，更加明確了其重要性。目前，一些地區(qū)雖然建立了區(qū)域醫(yī)療信息系統(tǒng)，但各醫(yī)療機(jī)構(gòu)間只是硬件相連，還沒有實(shí)現(xiàn)信息的共享和利用，資源也沒有得到充分利用。輔助診療系統(tǒng)是信息系統(tǒng)和決策支持技術(shù)相互融合的產(chǎn)物，是信息化發(fā)展的高級(jí)階段和醫(yī)療信息化發(fā)展的必然趨勢。我們應(yīng)在借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的實(shí)際情況，加強(qiáng)理論和技術(shù)研究，加大輔助診療系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

建設(shè)輔助診療系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)知識(shí)庫的建設(shè)。在輔助診療系統(tǒng)中，大量隱含知識(shí)被數(shù)字化，信息從原來的混亂狀態(tài)變得有序化。一方面，知識(shí)庫隨科技的發(fā)展而不斷更新，比如，合理用藥知識(shí)庫隨著新藥的發(fā)明不斷更新；另一方面，臨床的實(shí)踐為知識(shí)庫的更新提供了資源[6]。此外，輔助診療系統(tǒng)是一個(gè)多學(xué)科應(yīng)用的產(chǎn)物，應(yīng)加強(qiáng)不同學(xué)科之間的聯(lián)系，加強(qiáng)算法的開發(fā)應(yīng)用，提高決策支持的多樣性，使醫(yī)生有更多的參考依據(jù)，從而使醫(yī)療過程走向精細(xì)化。隨著信息系統(tǒng)的深入應(yīng)用，輔助診療系統(tǒng)將會(huì)成為醫(yī)務(wù)人員的有力工具。

[1]陳荃，代濤，李新偉.英國衛(wèi)生決策支持系統(tǒng)的發(fā)展與啟示[J].中國循證醫(yī)學(xué)雜志，2012，12（4）：371-373.

[2]代濤，胡紅濮，鄭英.澳大利亞衛(wèi)生決策支持系統(tǒng)發(fā)展與啟示[J].中國循證醫(yī)學(xué)雜志，2012，12（4）：374-378.

[3]Frank S C.The concept of document warehousing for multi-dimensional modeling of textual-based business intelligence[J].Decision Support Systems，2006，42：727-744.

[4]鄭萬松，黃志中，杜戰(zhàn)偉，等.基于HIS的醫(yī)院管理決策支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2009，30（9）：53-54.

[5]沈?qū)W利，鐘華.決策樹與數(shù)據(jù)倉庫結(jié)合的研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程，2011，37（11）：89-91.

[6]張忠安，張建軍，朱穎靚.區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息平臺(tái)的規(guī)劃建設(shè)[J].中華醫(yī)學(xué)圖書情報(bào)雜志，2013，22（2）：68-70.

（收稿：2013-02-17 修回：2013-07-07）

Design of Auxiliary Diagnosis&Treatment System Based on Regional Medicine

ZHENG Wan-song1,2,YUAN Jun2,HUANG Zhi-zhong2,WANG Zhan-ming2
(1.School of Management,Xi'an JiaoTong University,Xi'an 710049,China; 2.Tangdu Hospital,the Fourth Military Medical University,Xi'an 710038,China)

ObjectiveTo design an auxiliary diagnosis and treatment system to enhance the quality and efficiency of medical service.MethodsSome modules were designed for system platform,data warehouse,data mining,human-machine interaction and etc,with the patient-centered idea highlighted,and the aspects were analyzed for rational medication, clinical path,examination and inspection,operation management,real-time medical record management and expense management.ResultsThe functions were realized for rational medication,charging control,auxiliary diagnosis and etc. ConclusionThe system conquered the problems of regional medicine including mass data and etc.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：63-65]

regional medicine;auxiliary diagnosis and treatment;decision support

R318；TP311．13

A

1003-8868（2014）01-0063-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.063

陜西省軟科學(xué)研究（2012KRM26）；新加坡互聯(lián)網(wǎng)研究資助基金（SIRCA/08/01/016）

鄭萬松（1976—），男，博士，工程師，主要從事醫(yī)療信息系統(tǒng)方面的研究工作，E-mail：wansong.zheng@gmail.com。

710049西安，西安交通大學(xué)管理學(xué)院（鄭萬松）；710038西安，第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院（鄭萬松，袁 軍，黃志中，王占明）

袁 軍，E-mail：yuanj8412@fmmu.edu.cn；黃志中，E-mail：huangZZ@fmmu.edu.cn