基于數(shù)據(jù)倉庫的醫(yī)院臨床決策支持系統(tǒng)研究

劉莉莉

甘肅省中醫(yī)院信息科，甘肅 蘭州 730050

臨床決策支持系統(tǒng)是通過合適的時(shí)機(jī)智能性地過濾或表示信息和知識(shí)，為臨床工作者、患者、或個(gè)體提供更好的個(gè)體護(hù)理和健康的技術(shù)或手段［1］。它包括基于數(shù)據(jù)倉庫的管理支持系統(tǒng)、基于知識(shí)庫和循證醫(yī)學(xué)的臨床決策系統(tǒng)。作為一種復(fù)雜的計(jì)算機(jī)化的管理系統(tǒng)，它還可以根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)生成各種可供選擇的診療和護(hù)理建議，直接地協(xié)助醫(yī)師和其他衛(wèi)生業(yè)職員以制定任務(wù)。

1 臨床決策

1.1 背景作用 臨床決策過程需要大量復(fù)雜的信息，并加以科學(xué)、準(zhǔn)確的分析和評(píng)價(jià)，通過合理的臨床思維，形成有針對性的解決方案。臨床知識(shí)庫是開發(fā)智能化臨床信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而專家系統(tǒng)是利用專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，經(jīng)過推理得出輔助決策的信息，是一種輔助決策系統(tǒng)。將專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)結(jié)合，形成智能決策支持系統(tǒng)，是今后的主要方向。臨床決策支持系統(tǒng)以醫(yī)療數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)倉庫是臨床決策支持的內(nèi)核，包括所有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)庫，推理程序可以根據(jù)數(shù)據(jù)倉庫中的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)生成建議，并經(jīng)過智能化篩選，在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候顯示給醫(yī)護(hù)人員，以支持臨床決策，提高臨床診療水平。

1.2 主要方式 臨床決策支持系統(tǒng)主要有4種支持方式：1)檢查提醒與自動(dòng)報(bào)警，對近期檢驗(yàn)系列結(jié)果的判斷，對差別較大或危機(jī)生命的結(jié)果提示及時(shí)復(fù)查。2)藥學(xué)監(jiān)護(hù)，通過規(guī)范建立的藥品數(shù)據(jù)庫，分類管理各種用藥目錄，加載權(quán)威藥典、藥品說明書，藥物相互作用和配伍禁忌、藥物不良反應(yīng)監(jiān)測和安全評(píng)價(jià)，GCP和SOP藥物實(shí)驗(yàn)臨床研究機(jī)構(gòu)要求等資料。3)循證醫(yī)學(xué)和診療指南，臨床指南將大量的臨床經(jīng)驗(yàn)和證據(jù)概括為簡潔、明了和便于應(yīng)用的形式，幫助臨床醫(yī)生科學(xué)決策，規(guī)范診療過程，選擇最優(yōu)化的解決方案。4)臨床路徑與流程控制，臨床路徑是醫(yī)護(hù)人員和其他專業(yè)人員針對某種疾病或手術(shù)所做出的最適當(dāng)、有先后順序和時(shí)間性的照顧計(jì)劃，目的在于提高效率，使患者得到優(yōu)化的醫(yī)療照顧品質(zhì)。

1.3 主要內(nèi)容 以合理用藥監(jiān)測系統(tǒng)為例，臨床決策支持系統(tǒng)一般有以下內(nèi)容：1)提供藥品使用劑量。在下達(dá)藥物醫(yī)囑時(shí)，識(shí)別合適的藥物劑量范圍，并提供每日最大劑量提醒；計(jì)算藥物劑量，劑量范圍；以劑量計(jì)算為目的，供選擇的劑量-體質(zhì)量參考。2)可檢查和提醒醫(yī)生，處方和當(dāng)前用藥的交互作用；檢查藥物過敏情況。3)藥物的禁忌癥。在下達(dá)藥物醫(yī)囑時(shí)，檢查患者是否有該藥物的禁忌癥。4)提供藥品配伍禁忌。重復(fù)檢查、檢驗(yàn)提醒；檢查藥物處方和食物的相互影響；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果、檢查報(bào)告、患者癥狀等，建議采取相關(guān)診療措施；根據(jù)患者檢查檢驗(yàn)結(jié)果，檢查醫(yī)囑合理性；記錄醫(yī)生未采納的臨床提醒及原因。

1.4 主要功能 警報(bào)：顯示超出范圍的實(shí)驗(yàn)值。提醒：提醒臨床醫(yī)師申請X光檢查等。評(píng)論：拒絕某項(xiàng)醫(yī)囑，并說明理由。判讀：判讀心電圖等報(bào)告。預(yù)測：如根據(jù)病情嚴(yán)重程度評(píng)分預(yù)測死亡風(fēng)險(xiǎn)。協(xié)助：如為肝移植和腎衰患者選擇合適的抗生素。建議：如根據(jù)患者情況建議醫(yī)生做某項(xiàng)檢查。

2 數(shù)據(jù)倉庫(DW)與數(shù)據(jù)挖掘(DM)

2.1 數(shù)據(jù)倉庫 數(shù)據(jù)倉庫是企業(yè)管理和決策中面向主題的、集成的、穩(wěn)定的保函歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合。它將大量用于事務(wù)處理的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、抽取和轉(zhuǎn)換，并按決策主題的需要進(jìn)行重新組織［2］。數(shù)據(jù)倉庫的邏輯結(jié)構(gòu)可分為近期基本數(shù)據(jù)層、歷史數(shù)據(jù)層和綜合數(shù)據(jù)層(其中綜合數(shù)據(jù)是為決策服務(wù)的)。數(shù)據(jù)倉庫是指可以整合醫(yī)院內(nèi)來自不同系統(tǒng)、科室的各種類型和格式的信息、數(shù)據(jù)，經(jīng)過系統(tǒng)采集、匯總和整理，形成一個(gè)完整而標(biāo)準(zhǔn)的全院信息庫，是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、包含歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合，用于支持經(jīng)營管理中的決策制定過程。數(shù)據(jù)倉庫可以提供各種標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表和圖表，支持多維分析，通過數(shù)據(jù)挖掘較合理、準(zhǔn)確地預(yù)測未來。

2.2 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)挖掘是從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫中挖掘出有用知識(shí)的過程。從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的、有價(jià)值的及已知與未知的關(guān)系、模式和趨勢，并用易被理解的形式表達(dá)出來。HIS中積累了大量的寶貴數(shù)據(jù)，利用常用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)如傳統(tǒng)主觀導(dǎo)向系統(tǒng)、傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、決策樹、進(jìn)化式程序設(shè)計(jì)、基于事例的推理方法、非線性回歸方法等，經(jīng)過篩選、評(píng)價(jià)和驗(yàn)證，將有意義的知識(shí)放到知識(shí)庫中，通過推理建立管理模型，用以輔助決策［3］。初步應(yīng)用的事例如醫(yī)院成本核算系統(tǒng)、科室經(jīng)營指標(biāo)評(píng)估、患者滿意度調(diào)查表等。數(shù)據(jù)挖掘與傳統(tǒng)分析工具不同的是數(shù)據(jù)挖掘使用的基于發(fā)現(xiàn)的方法，運(yùn)用模式匹配和其他算法決定數(shù)據(jù)之間的重要聯(lián)系。

2.3 數(shù)據(jù)挖掘方法 第一步描述數(shù)據(jù)：計(jì)算統(tǒng)計(jì)變量，再用圖表或圖片直觀的表示出來，進(jìn)而可以看出一些變量之間的相關(guān)性。歷史數(shù)據(jù)建立一個(gè)語言模型，然后再用另外一些數(shù)據(jù)對這個(gè)模型進(jìn)行測試，最后驗(yàn)證你的模型。

2.4 決策支持工作過程 決策者通過用戶接口管理系統(tǒng)把問題及環(huán)境的描述和解題要求輸入給DSS，用戶接口管理系統(tǒng)對此進(jìn)行識(shí)別和解釋。問題處理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)倉庫收集與該決策問題有關(guān)的各種數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)，據(jù)此對該問題進(jìn)行識(shí)別，判定問題的性質(zhì)和求解過程；通過模型庫系統(tǒng)集成構(gòu)造解題需要的規(guī)則模型或數(shù)學(xué)模型，對該模型進(jìn)行分析鑒定；在方法庫中識(shí)別進(jìn)行模型求解需要的具體算法并進(jìn)行模型的分析求解，對得到的結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，最后通過用戶接口管理系統(tǒng)對求解結(jié)果進(jìn)行解釋，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑?shí)際含義，用戶可直接理解使用的形式，輸出結(jié)果［4］。

圖1 臨床決策支持架構(gòu)模型

3 基于數(shù)據(jù)倉庫的決策支持系統(tǒng)典型應(yīng)用

合理用藥監(jiān)測系統(tǒng)(PASS)是根據(jù)臨床合理用藥專業(yè)工作的基本特點(diǎn)和要求，采用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫組織原理和技術(shù)，對科學(xué)、權(quán)威和更新的醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及其相關(guān)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行信息標(biāo)準(zhǔn)化處理，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)囑審查和醫(yī)藥信息查詢，幫助醫(yī)生、藥師等臨床專業(yè)人員在用藥過程中及時(shí)有效地掌握和利用醫(yī)藥知識(shí)，預(yù)防藥物不良事件的發(fā)生，促進(jìn)臨床合理用藥工作的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。作為臨床合理用藥的輔助工具，預(yù)防潛在不合理用藥問題并提供科學(xué)的用藥參考信息是PASS系統(tǒng)的基本功能。

臨床路徑指標(biāo)分析系統(tǒng)是以臨床知識(shí)庫為核心，緊密結(jié)合CPOE，依托無線應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)患者床邊醫(yī)療。具有全流程(診斷、治療)、全方位(診療、護(hù)理、健康教育等)、多模式、高集成(醫(yī)囑、申請、檢查、手術(shù)等)特點(diǎn)。臨床決策支持系統(tǒng)充分憑借數(shù)據(jù)倉庫，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、梳理，利用計(jì)算機(jī)工具，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化方法提取有用數(shù)據(jù)，形成利于用戶查看、分析的圖表，促進(jìn)醫(yī)療事業(yè)更快、更準(zhǔn)、更高效地向前發(fā)展，目前已經(jīng)在醫(yī)療信息化行業(yè)中成為共同追求的目標(biāo)。

［1］ 周肖彬，曹存根.基于本體的醫(yī)學(xué)知識(shí)獲?。跩］.計(jì)算機(jī)科學(xué)，2003，30(10):35-39.

［2］ 陳德軍，盛翊智.基于數(shù)據(jù)倉庫的OLAP在DSS中的應(yīng)用研究［J］.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2003(1):68-70.

［3］ 俞磊，楊松濤，王宗殿.基于數(shù)據(jù)倉庫的醫(yī)院決策支持系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2010，38(4):142-145.

［4］ 屈景輝，廖琪梅，許衛(wèi)中.醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫的建立與數(shù)據(jù)挖掘［J］.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22(1)：88-89.