數據挖掘技術在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用

李霽雨

(河北工業(yè)大學，天津 021000)

1 數據挖掘技術

數據挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際數據中,提取并發(fā)現隱含在其中的、不為人知的,但同時又具有極大潛在使用價值的信息和知識的過程。

數據挖掘的過程是先確定挖掘目標，根據現有數據資源建立數據庫。然后通過清洗數據、分析、選擇或轉換與挖掘目標有關的變量，對原始數據進行預處理。根據數據挖掘的目標和數據特征，選擇適合的模型。最后，選用合適的數據挖掘技術與工具，進行模式的分析，從而選擇最優(yōu)的模型，運用到實際問題中。常見的數據挖掘方法有關聯(lián)規(guī)則、聚類、決策樹、神經網絡、支持向量機等[1]。

2 醫(yī)院信息系統(tǒng)數據挖掘的主要特征

醫(yī)院信息系統(tǒng)包括臨床醫(yī)療信息和醫(yī)院管理信息。醫(yī)療數據由于其專業(yè)性及特殊性，與其他行業(yè)數據相比有所不同，對醫(yī)院信息系統(tǒng)的數據挖掘也存在其自有的特點[2]。

2.1 模式的多態(tài)性

醫(yī)療數據中包含數字型數據和非數字型數據如（信號、圖像、文字、語音、視頻等）。模式的多態(tài)性大大的增加了數據挖掘的難度。

2.2 不完整性

以病歷為例，病歷的書寫過程本身就有不確定和模糊的因素存在，與醫(yī)生的主觀因素有關，有個體差異存在，不能對疾病的信息進行全面的反應與記錄，因此形成了醫(yī)療數據的不完整性。

2.3 時間性

醫(yī)療數據記錄的是患者在某一特定時間內接受醫(yī)療活動的記錄，醫(yī)療檢查的波形和圖像也都是關于時間的函數。

2.4 冗余性

醫(yī)療數據庫是十分龐大的數據資源，對于某些疾病某些癥狀，可能會采取相同的治療，檢查與化驗的結果也都可能完全一樣。如此下來，就會產生大量相同或者相似的數據信息。在數據挖掘過程中，增加了數據預處理的復雜性。

3 醫(yī)療數據挖掘的難點

3.1 數據預處理

在數據挖掘之前，醫(yī)療數據庫中包含著數量相當的不完整的、模糊的、帶有噪聲的冗余信息。數據預處理技術要完成的主要任務是，將這些冗余信息進行篩選和過濾，將多余的、沒有意義的信息刪除，把預處理后的數據整理成與數據挖掘時相匹配的形式。

3.2 信息融合技術

由于醫(yī)療數據模式的多態(tài)性特征，使得處理不同屬性的數據時，應采用不同的技術和措施。多種數據類型并存，加大了信息融合的難度[3]。

3.3 數據挖掘的準確度和可靠性

對醫(yī)療數據進行挖掘，得到的結果必須具有較高的準確度與可靠性，這樣才能為臨床醫(yī)療活動和醫(yī)院的管理提供有效的數據支持和決策依據，使理論更好的指導實踐，發(fā)揮價值。

4 醫(yī)療數據挖掘的應用

4.1 在醫(yī)院管理方面的應用

醫(yī)院管理信息系統(tǒng)主要處理醫(yī)院日常經營和內部管理方面的信息，現有的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，可以實現查詢統(tǒng)計、輸入修改等基本功能，通過對醫(yī)療數據的挖掘，能夠實現質控管理、費用控制、人員管理等更多更強大的功能。①通過對門診人流量的數據進行挖掘，可以分析出就診時人流量的分布，能夠使醫(yī)生合理安排工作時間，減少患者就診等待時間，提高醫(yī)療資源的使用效率，提高服務質量。②將醫(yī)院各部門不同的系統(tǒng)數據匯總，建立數據倉庫，對醫(yī)院的成本、收益等情況進行深入分析，可以實現對資源的合理配置，規(guī)范醫(yī)療行為，提高服務效率。有助于掌握醫(yī)院經營狀況，提高醫(yī)院經濟效益及核心競爭力。③通過數據挖掘技術，對醫(yī)療費用進行分析?？梢酝ㄟ^分析醫(yī)療費用項目的構成，推斷醫(yī)療行為是否合理，可以有效控制醫(yī)療費用不合理增長。④單病種管理。通過對醫(yī)療數據進行挖掘，可以幫助規(guī)范臨床路徑，為醫(yī)療質量管理提供理論依據，可以縮短患者住院時間、提高床位使用率，提高醫(yī)院整體收入。⑤質控管理。通過數據挖掘技術，將各個部門的考核指標篩選出來，對各部門進行評價考核，制定管理目標，提高醫(yī)院的綜合實力。⑥對醫(yī)用耗材的備貨管理。醫(yī)用耗材的消耗容易受到季節(jié)、疾病好發(fā)時段及手術擇期規(guī)律的影響，應用數據挖掘技術中的時間序列預測方法，對醫(yī)院現有的醫(yī)用耗材用量信息進行計算模擬，得出醫(yī)用耗材消耗模型。根據實際情況自動產生下一時間段的醫(yī)用耗材領用量，滿足了醫(yī)院感染管理和各種手術的需要，提高了醫(yī)用耗材備庫的合理性和科學性。

4.2 在臨床醫(yī)療方面的應用

疾病的診斷，是醫(yī)生通過自己掌握的各種醫(yī)學理論知識，以癥狀與檢查結果為基礎，進行推理的過程。醫(yī)學數據挖掘可以為醫(yī)生進行疾病診斷提供幫助。

①通過對患者的性別、年齡、所在地區(qū)等個人信息進行分析，用關聯(lián)規(guī)則挖掘出發(fā)病率較高的疾病種類，使醫(yī)療工作更具針對性，提高服務效率。②利用決策樹可以將疾病進行分類，對疾病的嚴重程度進行分級，分析不良事件成因，篩選危險因素，對處方藥物劑量監(jiān)控，對治療方案是否合理做出判斷。③CT、MRI等醫(yī)學圖像作為重要的醫(yī)療數據，已成為疾病診斷的一種重要工具，對醫(yī)學圖像數據進行數據挖掘，篩選出有效的規(guī)則、模型等信息，有助于醫(yī)生更加準確的診斷疾病。

4.3 醫(yī)療方面的其他應用

在醫(yī)療方面除了上述應用，數據挖掘還可以用于醫(yī)療科研、新藥開發(fā)，預防保健、流行病學研究、醫(yī)療資源利用評價、醫(yī)藥市場預測等諸多方面。

5 醫(yī)療數據挖掘的意義

5.1 降低醫(yī)院運營成本

在醫(yī)院的支出項目中，藥品和醫(yī)療設備的采購占比較大，通過數據挖掘技術，對藥品數量和種類進行動態(tài)監(jiān)測，制定有針對性的藥品采購計劃，可以避免不必要的浪費。通過監(jiān)測醫(yī)療設備的運行狀態(tài)和維修保養(yǎng)情況，可以對資源進行合理配置，有效降低采購成本。

5.2 推動開展多樣化醫(yī)療服務

通過對醫(yī)療數據進行挖掘，是醫(yī)院科研創(chuàng)新的重要手段，是服務創(chuàng)新的新方法。數據挖掘技術的發(fā)展有助于推動醫(yī)院開展多樣化醫(yī)療服務。

5.3 提高醫(yī)院的綜合實力

醫(yī)院綜合實力的本質就是知識和技能，提高醫(yī)院的綜合實力，對醫(yī)療技術的提升與醫(yī)院經濟效益的提高都有著至關重要的作用。

通過對HIS系統(tǒng)中的數據進行挖掘，可以分析出就診患者的信息，可以制定不同的服務策略來滿足不同類型的患者，提高服務質量和效率，建立和諧醫(yī)患關系。通過數據挖掘，對醫(yī)院醫(yī)療技術、診療水平有較客觀的認識，通過發(fā)揮優(yōu)勢補足劣勢，使醫(yī)院醫(yī)療技術水平得到提高與發(fā)展，提升核心競爭力。

6 結語

數據挖掘技術作為一個在海量數據中獲取知識的有力工具，在為醫(yī)院管理中新知識的發(fā)現開辟了新的途徑，快速發(fā)展的圖像數據挖掘技術更是具有較高的學術價值和廣闊的應用前景。但存在的問題是醫(yī)療數據庫中存在許多臟數據和已破壞了的數據、數據庫中的臨床信息標準不統(tǒng)一或者不規(guī)范使得數據挖掘過程中對數據庫的矯正、去除噪聲等顯得相當困難，這些實際應用中的困難有待于進一步的研究并給予解決。