帕金森病智能輔助診斷信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

關(guān)鍵詞：帕金森?。惠o助診斷；量表評估；預(yù)測模型

0 引言

帕金森病（Parkinson's Disease， PD） 又稱震顫麻痹，是繼阿爾茲海默癥之后又一常見于中老年人群的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病[1]。隨著社會(huì)老齡化的不斷發(fā)展，帕金森病患者人數(shù)急劇增加。目前我國帕金森病患者總量約300萬以上，且新增病例以每年10萬的速度增長，帕金森病患者人數(shù)在可預(yù)見的未來將持續(xù)增長并長期維持在高水平狀態(tài)[2]。

患者對早期帕金森病的癥狀認(rèn)知不全面[3]，大多數(shù)患者未能及時(shí)就醫(yī)，也未意識到疾病的存在。由于缺乏早期干預(yù)治療且診療成本較高，帕金森病的延遲治療率高達(dá)60%[4]。目前帕金森病的診斷主要依靠臨床癥狀，這在很大程度上依賴于臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)[5]。

隨著中老年人群患帕金森病人數(shù)不斷增加，迫切需要可適用于各級醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)甚至可居家使用的價(jià)格低廉、方便使用、操作簡易的帕金森病早期診斷信息系統(tǒng)，這在提高帕金森病早期就診率方面具有十分重要的意義。為此可考慮利用Web應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等手段來幫助診斷潛在的帕金森患者以及對潛在的帕金森病人群進(jìn)行預(yù)測評估疾病風(fēng)險(xiǎn)，以便患者能夠及時(shí)掌握其病情的嚴(yán)重程度并積極跟進(jìn)治療。

1 帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 總體功能模塊設(shè)計(jì)

帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的基本原則為以患者為中心、易用性與可擴(kuò)展性，主要針對帕金森病潛在患者的前期診斷流程，運(yùn)用量表評估模型對帕金森病診斷相關(guān)評估量表進(jìn)行解析與重構(gòu)，對帕金森病前期癥狀進(jìn)行輔助診斷與篩查。系統(tǒng)具有帕金森病在線量表評估、個(gè)人病歷檔案、醫(yī)生診斷等功能，并建立帕金森病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估模型，對早期帕金森潛在患者的病情進(jìn)行檢測與評估，盡早發(fā)現(xiàn)疾病惡化潛在的征兆，綜合分析各類癥狀對應(yīng)產(chǎn)生的影響及帶來的風(fēng)險(xiǎn)，以及時(shí)對帕金森病進(jìn)行相應(yīng)預(yù)防及早期干預(yù)。在醫(yī)生給測評人診斷時(shí)，給予測評者各類癥狀程度的評估預(yù)測，有效減少帕金森病前期出現(xiàn)的誤診及漏癥發(fā)生率，提高臨床診斷的精度和準(zhǔn)確率。

根據(jù)帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)的基本功能需求，將系統(tǒng)角色劃分為管理者、醫(yī)生工作站、測試者。

管理員：管理者能夠批量增加賬戶，設(shè)置用戶權(quán)限、編輯用戶信息、管理部門信息、對測試量表庫進(jìn)行增減、進(jìn)行過程管理和系統(tǒng)設(shè)置。

醫(yī)生工作站：增加修改測評量表、查看測評結(jié)果、編輯醫(yī)囑信息等。

測試者：參與測評、查看個(gè)人測評結(jié)果、查看醫(yī)囑以及修改個(gè)人信息等權(quán)限。

帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)總體功能模塊如圖1 所示。

1.2 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)利用Visual Studio2019開發(fā)工具、C#編程語言、.NET平臺與SQL Server2014數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建基于瀏覽器/服務(wù)器模式（Browser/Server， B/S） 的帕金森病早期輔助診斷平臺。B/S模式將實(shí)現(xiàn)具體功能的應(yīng)用程序與信息存儲的數(shù)據(jù)庫集中到服務(wù)器上，系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)整和日常維護(hù)只需對服務(wù)器進(jìn)行修改，從而降低了日常維護(hù)成本[6-7]。B/S模式的最上層為表示層，即用戶所能訪問到的客戶端，主要負(fù)責(zé)將用戶請求操作與數(shù)據(jù)存儲請求發(fā)送至中間的邏輯業(yè)務(wù)層，并接收來自中間層的數(shù)據(jù)響應(yīng)，用戶可直接通過瀏覽器瀏覽相應(yīng)的結(jié)果[8]。中間為業(yè)務(wù)層，主要用于連接表示層和數(shù)據(jù)層，接受來自表示層的用戶請求，并將用戶請求的數(shù)據(jù)處理需求發(fā)送至數(shù)據(jù)層，同時(shí)將接收來自數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)響應(yīng)反饋至表示層客戶端，是三層結(jié)構(gòu)的核心部分[9]。最底層為數(shù)據(jù)層，用于接收來自邏輯層的操作請求，通過增刪改等方式完成對后臺數(shù)據(jù)庫信息的存儲和處理操作，并及時(shí)將操作結(jié)果反饋至業(yè)務(wù)層[10]。帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 帕金森病智能診斷信息系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)管理功能模塊

管理員根據(jù)主要系統(tǒng)角色設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限與功能，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量表的管理，并進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)維護(hù)與補(bǔ)丁更新。

用戶注冊及賬戶設(shè)置由管理員負(fù)責(zé)，管理員通過輸入用戶基礎(chǔ)信息注冊新用戶。個(gè)人信息及相關(guān)病歷信息由測試者首次登錄時(shí)自行記錄，之后可登錄系統(tǒng)進(jìn)行修改確認(rèn)。測試者對信息存疑可尋求醫(yī)生幫助，由醫(yī)生重新對病歷信息進(jìn)行編輯修改。

賬號禁用與啟用主要有兩方面用途：一方面用于保護(hù)測試者個(gè)人病歷信息的安全，當(dāng)測試者在登錄界面連續(xù)輸入密碼錯(cuò)誤次數(shù)過多或系統(tǒng)操作中出現(xiàn)異常時(shí)，賬戶將被系統(tǒng)禁用，須聯(lián)系管理員確認(rèn)個(gè)人信息后重新啟用；另一方面，若某個(gè)醫(yī)生賬戶將不再使用需要注銷時(shí)，管理員可選中相應(yīng)賬號修改其當(dāng)前狀態(tài)以禁用該賬號。

管理員可對病歷信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對系統(tǒng)中測試者檔案進(jìn)行管理。此外，管理員可導(dǎo)出測試者相應(yīng)信息，提供給醫(yī)生做出相應(yīng)的臨床診斷報(bào)告，為測試者提供紙質(zhì)檔案，方便對系統(tǒng)中的信息進(jìn)行入檔保存，如圖3所示。

2.2 醫(yī)生綜合輔助診斷功能模塊

綜合輔助診斷功能模塊中，醫(yī)務(wù)人員可通過病歷信息管理查詢、檢索、核對測試者信息，總覽測試者對應(yīng)的量表評估信息及相應(yīng)的量表得分情況。同時(shí)可對帕金森病評估量表進(jìn)行管理，包括增加量表、刪除量表、編輯量表信息、預(yù)覽量表等，并可對量表每項(xiàng)的類型、具體評定內(nèi)容、評估分?jǐn)?shù)進(jìn)行修改或刪除整個(gè)選項(xiàng)。帕金森評估量表的預(yù)覽界面如圖4所示，醫(yī)務(wù)人員可查看評估量表發(fā)布后的形式，進(jìn)而做出相應(yīng)調(diào)整及修改。此外，醫(yī)務(wù)人員界面還包含量表管理模塊及醫(yī)生診斷模塊。測試者完成帕金森量表評估信息后，醫(yī)務(wù)人員可查看測試者各量表評估情況，結(jié)合評估結(jié)果及個(gè)人信息對診斷人員病情做出進(jìn)一步判斷，給出測試者醫(yī)囑及最終診斷意見。

2.3 帕金森病患者功能模塊

測試者登錄系統(tǒng)完成個(gè)人信息錄入后，可依據(jù)量表評估功能由醫(yī)生或家屬自主選擇評測量表，進(jìn)入量表評估界面，對患者各類癥狀進(jìn)行評估審查，具體量表選擇與評估界面如圖5所示。測試者完成每類評估量表后，可保存此類量表的評定分?jǐn)?shù)。完成所有評估量表后，系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算每類評估量表的得分并給出相應(yīng)臨床輔助建議。

測試者通過量表查詢模塊可及時(shí)查看帕金森病各類評估量表的結(jié)果，方便快捷地查閱每次評估的各類量表具體情況及意見。對于某類評估情況較差的癥狀，測試者可著重關(guān)注并做出進(jìn)一步檢查，以實(shí)現(xiàn)帕金森病的前期篩查與控制。用戶可通過查看評估結(jié)果了解癥狀具體每項(xiàng)表現(xiàn)情況，也可查看各評估量表得分的具體建議。在醫(yī)生綜合審查各類量表情況后，測試者還能查看醫(yī)生的綜合評估意見。

3 結(jié)束語

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于量表評估的帕金森病智能輔助診斷系統(tǒng)，已取得初步應(yīng)用效果，具有良好的易用性與實(shí)用性。但本系統(tǒng)仍處于信息化收集和統(tǒng)計(jì)分析階段，后續(xù)將嘗試擴(kuò)大測試群體、優(yōu)化預(yù)測模型，并結(jié)合影像學(xué)數(shù)據(jù)等技術(shù)手段部署至醫(yī)院信息系統(tǒng)中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化。