2010-2014年國際醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究熱點(diǎn)與前沿

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醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一個伴隨著計算機(jī)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用而產(chǎn)生和發(fā)展起來的學(xué)科，是一門多學(xué)科交叉所形成的綜合性學(xué)科，在醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)療實踐以及醫(yī)學(xué)研究中扮演著越來越重要的角色。醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)是醫(yī)學(xué)信息學(xué)的主要研究課題。隨著醫(yī)療信息化的不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，在公眾健康管理、衛(wèi)生資源計劃與配置、疾病預(yù)防與管理、醫(yī)療保健等領(lǐng)域占有重要的位置。本文通過對2010-2014年醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)相關(guān)研究文獻(xiàn)中關(guān)鍵詞字段的分析，探尋和分析國際上最新的醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究熱點(diǎn)和研究前沿，以期為同行專家學(xué)者了解醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的發(fā)展方向，制定醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)提供參考和幫助。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

筆者于2015年5月26日，以2013年版JCR中影響因子大于1的16種醫(yī)學(xué)信息相關(guān)期刊為研究對象(見表1)，通過Web of Science 平臺檢索SCI-EXPANDED，檢索主題為“information system”，出版物名稱為這16種期刊的刊名，檢索時間段設(shè)定為2010-2014年，共檢索到2 006篇符合條件的文獻(xiàn)，以文本的方式全記錄下載，作為分析研究的對象。

表1 醫(yī)學(xué)信息學(xué)22種高影響力期刊(2013年)

1.2 研究方法

共詞分析方法是內(nèi)容分析法的一種常用方法，具有靈活、簡單、結(jié)果直觀的優(yōu)點(diǎn)。其統(tǒng)計能夠表達(dá)某一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)研究主題或研究方向的主題詞在同一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)的頻率，形成一個由這些詞對關(guān)聯(lián)所組成的共詞網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的遠(yuǎn)近可以反映主題內(nèi)容的親疏關(guān)系[1]，進(jìn)而可以分析該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)。因此，本文采用共詞分析方法，使用Bibexcel軟件生成高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)矩陣，再用Ucinet和SPSS軟件分別對共現(xiàn)矩陣進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

利用Bibexcel軟件抽取出2 006篇文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞，其中文獻(xiàn)記錄中有關(guān)鍵詞字段的有1 848篇，共有11 918個關(guān)鍵詞。抽取出的關(guān)鍵詞中存在同義詞、近義詞以及無意義的詞，所以需要對關(guān)鍵詞進(jìn)行處理，如將“medical record”和“health record”合并為“health record”，“error”和“errors”合并為“errors”，去掉“information”等。

經(jīng)過處理后，本文選取頻次大于31的46個高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行共詞分析。這些高頻詞在醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)相關(guān)論文中出現(xiàn)的頻次較高，能較好地體現(xiàn)國際醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)和前沿。

2.1 中心性分析

本文主要是基于社會網(wǎng)絡(luò)分析法，利用Ucinet軟件分析關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣，分析指標(biāo)主要有高頻關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)度中心度和中間中心度(表2)，進(jìn)而根據(jù)節(jié)點(diǎn)的位置特征、重要性和節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性來分析目前醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)與前沿。

表2 點(diǎn)度中心度和中間中心度排名前10位的關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞的點(diǎn)度中心度可以反映某個關(guān)鍵詞與其他關(guān)鍵詞是否同時出現(xiàn)在同一篇文獻(xiàn)中[2]。關(guān)鍵詞的點(diǎn)度中心度越高，表明其在知識網(wǎng)絡(luò)中的影響力和控制力越大，所以點(diǎn)度中心度可以用來分析目前的研究熱點(diǎn)和未來研究的發(fā)展方向。

從表2中可以看出，點(diǎn)度中心度排前5位的分別是“系統(tǒng)”、“實施”、“信息技術(shù)”、“計算機(jī)化醫(yī)囑錄入”、“技術(shù)”，說明在醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)、系統(tǒng)的實施以及計算機(jī)化醫(yī)囑這些研究主題具有較強(qiáng)的控制力和影響力，是當(dāng)前醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的熱門主題。

將高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣導(dǎo)入Ucinet軟件，我們還得到了高頻關(guān)鍵詞的點(diǎn)度中心勢。點(diǎn)度中心勢反映了網(wǎng)絡(luò)的集中趨勢[3]，中心勢越接近1，說明網(wǎng)絡(luò)越具有集中趨勢[4]。醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)度中心勢為27.228%，網(wǎng)絡(luò)的集中趨勢較弱，表明目前醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)領(lǐng)域的研究內(nèi)容較為分散。

中間中心度可以測量網(wǎng)絡(luò)中某一關(guān)鍵詞影響其他關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)在同一篇文獻(xiàn)中能力的大小[2]。表2中中間中心度較高的高頻關(guān)鍵詞是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)中的信息連通點(diǎn)，他們將網(wǎng)絡(luò)中沒有聯(lián)系的知識點(diǎn)連接起來。

連通點(diǎn)的存在為醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域內(nèi)各個分支研究的融合提供了可能，而分支學(xué)科的交叉地帶最有可能產(chǎn)生新理論和新的研究領(lǐng)域。因此，從表2中可以看出“電子健康檔案”、“醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的管理”、“信息技術(shù)”等將是未來醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題。

2.2 聚類分析

為了消除關(guān)鍵詞頻次懸殊造成的影響，需要用Ochiia系數(shù)將Ucinet軟件生成的關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)化為相似矩陣，即將矩陣中的每個數(shù)都除以與之相關(guān)的關(guān)鍵詞總頻次開方的乘積。計算公式為：

又因為構(gòu)建的相似矩陣0值過多，為方便進(jìn)一步處理，用“1”減去相似矩陣中所有數(shù)字，從而得到相異矩陣。將得到的相異矩陣導(dǎo)入SPSS 22.0中進(jìn)行聚類分析，得到高頻關(guān)鍵詞聚類分析樹狀圖，參見圖1。

圖1 高頻關(guān)鍵詞聚類分析樹狀圖

根據(jù)圖1的聚類結(jié)果，可以看出醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)領(lǐng)域有5個熱點(diǎn)主題。一是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的實施效果評估，其關(guān)鍵詞有“藥物不良事件”、“臨床決策”、“計算機(jī)化臨床醫(yī)囑”、“門診服務(wù)”、“健康信息技術(shù)”“錯誤”、“意外后果”、“患者安全”；二是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)用戶接受行為研究，其關(guān)鍵詞有“影響”、“實施”、“信息技術(shù)”、“質(zhì)量”、“系統(tǒng)”、“適應(yīng)”、“用戶接受行為”、“電子健康檔案”、“醫(yī)療檔案”、“阻礙”；三是醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法及其應(yīng)用研究，其關(guān)鍵詞有“數(shù)據(jù)庫”、“知識”“模型”、“效能”、“網(wǎng)絡(luò)”、“文檔”、“文本”、“算法”、“分類”；四是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)，其關(guān)鍵詞有“挑戰(zhàn)”、“檔案”、“決策支持”、“信息系統(tǒng)”、“技術(shù)”、“管理”、“服務(wù)”、“設(shè)計”、“框架”、“支持”；五是決策支持系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，其關(guān)鍵詞有“決策支持系統(tǒng)”、“性能”、“安全”、“初級護(hù)理”、“隨機(jī)對照實驗”、“互聯(lián)網(wǎng)”、“介入”、“效果”。

2.2.1 醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的實施效果評估

對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的實施效果進(jìn)行評估是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)領(lǐng)域的一個重要研究主題。通過對檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行分析我們發(fā)現(xiàn)，近5年對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)實施效果的評估主要包括其可用性、易用性、可靠性、服務(wù)質(zhì)量等方面，其中對藥物不良事件的研究占據(jù)較大的比例。Van der Krieke L[5]等對面向精神分裂癥患者的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的可用性和易用性進(jìn)行了評估，結(jié)果顯示精神分裂癥患者可以輕易使用該系統(tǒng)，監(jiān)測結(jié)果也比較理想；Callen J等對藥物檢測系統(tǒng)能否簡化監(jiān)測程序，縮短護(hù)士的護(hù)理時間進(jìn)行了評估[6]；Hirdes JP[7]等對加拿大持續(xù)護(hù)理報告系統(tǒng)中1996年至2011年的數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行了評估。

在治療過程中藥物不良事件的發(fā)生可能會延長患者的治療時間和治療成本，甚至?xí)黾铀劳雎省Ｓ行┽t(yī)學(xué)信息系統(tǒng)可以監(jiān)測處方、藥物劑量、用藥時間以及用藥時間間隔等以減少藥物不良事件的發(fā)生，但不能完全杜絕，有時甚至其藥物不良事件發(fā)生率和沒使用醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)時不相上下。JaeHo Lee等[8]研究了一種臨床決策支持系統(tǒng)對預(yù)防高危藥物處方錯誤的影響，指出雖然該系統(tǒng)能夠有效預(yù)防處方錯誤，但是需要對其進(jìn)行監(jiān)控以防止出現(xiàn)新的錯誤類型。Redwood S等[9]對某段時間的藥物事件進(jìn)行了收集以研究電子處方的使用能否導(dǎo)致新的藥物錯誤，其結(jié)果是引入電子處方系統(tǒng)可能會為患者帶來新類型的安全風(fēng)險。

2.2.2 醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)用戶接受行為研究

用戶對信息技術(shù)的接受是信息技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一，一直受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注。雖然醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠提高工作效率，減少失誤和成本等，但用戶對系統(tǒng)的接受行為也影響其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的使用。因此，對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)接受行為評估是系統(tǒng)成功實施的重要一步。通過對相關(guān)文獻(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，近5年對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)用戶接受行為的研究主要?dú)w納為2個方面。

一是技術(shù)接受模型(ATM)。技術(shù)接受模型是在信息技術(shù)領(lǐng)域使用非常廣泛的一種技術(shù)模型，由Fre D.Davis 于1989年首先提出。Chen SC等[10]以關(guān)系質(zhì)量作為中介并融入技術(shù)接受模型中，以分析醫(yī)院電子預(yù)約系統(tǒng)持續(xù)使用意向的影響因素。研究結(jié)果表明，關(guān)系質(zhì)量對繼續(xù)使用意向有著重要的影響。Holden RJ等[11]指出，除了提高技術(shù)接受模型的研究質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)和增加理論上的動機(jī)，使用信仰啟發(fā)方法使技術(shù)接受模型適應(yīng)衛(wèi)生保健環(huán)境是技術(shù)接受模型未來的一個發(fā)展方向。

二是技術(shù)接受行為和意愿的影響因素。感知有用性和感知易用性是影響用戶技術(shù)接受行為和意愿的兩個關(guān)鍵因素。除此之外，研究者在研究過程中還發(fā)現(xiàn)其他因素對用戶技術(shù)接受行為和意愿也產(chǎn)生一定的影響。Chen RF等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，高層管理人員的支持、合理的項目成員結(jié)構(gòu)以及高質(zhì)量的系統(tǒng)可以幫助醫(yī)院管理者了解影響醫(yī)院信息系統(tǒng)應(yīng)用和發(fā)展的關(guān)鍵因素。Lu CH等[13]對影響護(hù)士接受醫(yī)院信息系統(tǒng)的因素進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)醫(yī)院信息系統(tǒng)質(zhì)量、信息質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量與感知有用性和感知易用性存在正相關(guān)關(guān)系，其中信息質(zhì)量的影響最大。Hsiao JL等[14]研究了影響麻醉護(hù)理師接受疼痛管理信息系統(tǒng)的因素，結(jié)果表明信息質(zhì)量、系統(tǒng)效能和組織結(jié)構(gòu)對麻醉護(hù)理師的感知易用性有顯著影響，信息質(zhì)量對感知易用性也有顯著影響。

2.2.3 醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法及其應(yīng)用研究

醫(yī)療決策支持系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于臨床疾病診斷、治療和預(yù)測。對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和知識發(fā)現(xiàn)是實現(xiàn)醫(yī)療決策支持的重要一步。2010-2014年，對醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的研究主要側(cè)重于數(shù)據(jù)挖掘方法及其應(yīng)用研究。Suner A等[15]利用層次分析法來確定變量的優(yōu)先級對決策樹方法進(jìn)行優(yōu)化，Liu KE等[16]使用決策樹方法來判斷老年人使用華法林的劑量。Abbas S等[17]在研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)在臨床中的應(yīng)用時提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于疾病的分類，如通過獲取病人相關(guān)疾病數(shù)據(jù)可以診斷病人是否有斜視；疾病的預(yù)后，如對患肝炎病人的生存分析；腫瘤的診斷和分類，如不需活檢僅根據(jù)乳房的X光檢查結(jié)果來判斷其為良性還是惡性腫瘤。Harun Uuz[18]將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和主成分分析方法應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)中，對心音信號進(jìn)行特征提取并作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入從而進(jìn)行心臟瓣膜疾病的診斷，實驗表明其疾病分類的準(zhǔn)確率達(dá)到95%。Dheeba J等[19]使用粒子群優(yōu)化算法對前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，用于檢測乳腺組織異常區(qū)域。遺傳算法、支持向量機(jī)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等方法也常常應(yīng)用于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘和疾病診斷、分類以及知識發(fā)現(xiàn)[20-22]。

2.2.4 醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)

醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、提高效益、降低醫(yī)療成本、輔助管理者進(jìn)行決策上發(fā)揮著重要的作用。近5年，對醫(yī)技系統(tǒng)、臨床系統(tǒng)、健康管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的開發(fā)成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。如能夠即時評估疼痛的壓力式自動化痛覺測試系統(tǒng)[23]，基于網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知行為治療決策支持系統(tǒng)[24]，針對中風(fēng)患者的虛擬現(xiàn)實本體感知康復(fù)系統(tǒng)[25]，對哮喘兒童進(jìn)行電子健康護(hù)理的在線日記自我管理系統(tǒng)[26]，通過搜集日常生活信息對糖尿病患者進(jìn)行健康管理的決策支持系統(tǒng)[27]，通過傳輸音頻視頻為急救現(xiàn)場提供決策支持的遠(yuǎn)程急救系統(tǒng)[28]等。

醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)被投入到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以來，更多的新興信息技術(shù)，如3D技術(shù)、知識地圖、RFID、本體技術(shù)被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)中，這極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的發(fā)展。Ibarra Zannatha JM等[29]利用3D技術(shù)開發(fā)出一種基于3D交互式虛擬環(huán)境的中風(fēng)病人康復(fù)系統(tǒng)；為了更好的獲取信息，Karla PR和Gurupur VP將概念地圖知識庫應(yīng)用于個人健康信息系統(tǒng)的建設(shè)框架中[30]；Chen JJ等[31]將本體技術(shù)應(yīng)用于藥物搜索和預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)，以提高核醫(yī)學(xué)影像檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性和患者的安全。

2.2.5 決策支持系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

決策支持系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用可在一定程度上解決醫(yī)護(hù)人員知識的局限性問題，提高醫(yī)療質(zhì)量，降低醫(yī)療差錯，保障患者的安全。近5年，決策支持系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域主要應(yīng)用于疾病的監(jiān)測、診斷，藥物的使用，檢查檢驗報告的生成等方面?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和決策支持系統(tǒng)的結(jié)合可以實現(xiàn)疾病的遠(yuǎn)程實時監(jiān)測和及時發(fā)現(xiàn)疫情，預(yù)防疫情的爆發(fā)[32]，在健康體中的應(yīng)用可提高體檢質(zhì)量和效率[33]，在藥物切換中的應(yīng)用減少了用藥錯誤[34]。疾病診斷和篩查也是決策支持系統(tǒng)的重要應(yīng)用方向，如對乳腺癌腫瘤進(jìn)行分類和分期[35]，進(jìn)行骨質(zhì)疏松癥的篩查[36]。

3 結(jié)語

通過分析我們總結(jié)出近5年醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)領(lǐng)域的5個熱點(diǎn)主題：醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的實施效果評估、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)用戶接受行為、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法及其應(yīng)用、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)、決策支持系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，并指出電子健康檔案、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的管理、新興信息技術(shù)的應(yīng)用之后可能會成為醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。區(qū)域醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的發(fā)展建設(shè)進(jìn)一步促進(jìn)了電子健康檔案的發(fā)展，電子健康檔案的實施標(biāo)準(zhǔn)、體制等在今后將會得到更多的關(guān)注。各類醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的建設(shè)實施為我們帶來大量醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理、挖掘，我們可以進(jìn)行相關(guān)醫(yī)學(xué)研究。另外，對醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)進(jìn)行安全管理也非常重要。新興信息技術(shù)，如RFID技術(shù)、云技術(shù)、生物認(rèn)證技術(shù)等將會更多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)，完善系統(tǒng)的功能，促進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)展。