臨床決策支持系統在醫院的應用

張 怡 李 柯

(南京醫科大學附屬無錫市人民醫院 無錫 214000)

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臨床決策支持系統在醫院的應用

張 怡 李 柯

(南京醫科大學附屬無錫市人民醫院 無錫 214000)

以南京醫科大學附屬無錫市人民醫院為例，介紹臨床決策支持系統的構成、軟件架構及主要功能，該系統與電子病歷系統集成，在診療全過程中為臨床醫生提供科學準確的信息支持，對提高醫生工作質量、減少醫療差錯具有積極意義。

臨床決策支持；電子病歷；知識庫

1 引言

隨著醫療衛生事業的發展和科學技術的進步，醫療行業的科技化水平和信息化程度在不斷提高，臨床決策支持系統(Clinical Decision Support System，CDSS)作為醫學知識工程和人工智能研究中非常活躍的分支，一直是國內外研究與應用的熱點。臨床決策支持系統可以為臨床醫生提供大量的醫學支持，從而幫助臨床醫生做出最合理的診斷、選擇最佳治療措施。大量研究表明臨床決策支持系統的應用可以有效解決臨床醫生知識的局限性問題、減少人為疏忽、相對降低醫療費用，為醫療質量提供保障[1-3]。

然而臨床決策支持系統在臨床上的實際應用并不多，主要有兩方面的原因[4-5]：一是知識庫的構建不能滿足臨床醫生的需求；二是大多數CDSS與臨床工作流脫節，在技術上沒有與電子病歷集成，導致系統提供決策支持的方式不符合臨床醫生的行為習慣，降低了臨床醫生使用的積極性。南京醫科大學附屬無錫市人民醫院開展了臨床決策支持系統在臨床上的應用研究，應用循證醫學理念，基于權威學科知識(臨床診療指南、臨床技術操作規范等)建立較為完善、全面的結構化醫學知識庫，與結構化電子病歷高度集成，旨在改變傳統的依賴醫生經驗和檢查檢驗指標進行診斷的模式，實現智能化、知識化的臨床輔助決策。

2 系統構成

2.1 概述

醫學知識庫的構建以及與電子病歷的集成是影響臨床決策支持系統在臨床實際應用的兩大因素，南京醫科大學附屬無錫市人民醫院針對這兩方面，對臨床決策支持系統開展了應用研究。系統對臨床治療指南、臨床技術操作規范等國家標準性教學數據進行信息標準化、結構化處理，構建醫學知識庫，通過電子病歷系統實時獲取患者病歷、病程、醫囑、檢驗、影像、護理等臨床信息，與標準知識庫進行匹配，在診斷、治療、護理等臨床醫療行為過程中為臨床醫生提供科學準確的信息支持，包括：(1)提示——給醫生提供相關的信息，幫助他們更好地決策、預防醫療差錯及改善醫療質量和結果。(2)干預——包括指南、警示、方案、指令及解釋患者數據的工具，從而幫助臨床醫生做出臨床判斷。

2.2 醫學知識庫

醫學知識庫是臨床決策系統的基礎，知識庫內容的豐富性、權威性直接影響著系統的應用效果[6]。該系統的知識庫包括臨床疾病庫、臨床技術操作規范庫、藥品庫、檢驗庫、檢查庫，其中疾病庫、臨床技術操作規范庫還包含了中華醫學會最新頒布的《臨床診療指南》全套49冊、《臨床技術操作規范》全套42冊；臨床醫學知識庫涵蓋西醫、中醫、中西醫結合等領域，知識庫來源于國家標準、診療常規、權威著作、核心期刊、規定教材等。系統通過知識采集引擎把臨床知識采集進來，然后通過解釋引擎抽取知識因子并將其重組，進行結構形式上的歸納、選擇、整理，轉化為計算機可處理的標準化信息存儲于知識庫中。整個醫學知識獲取流程，見圖1。系統以疾病為主線，包括疾病、藥品、手術、輔助檢查、循證證據、疾病研究進展、醫保藥品、手術圖譜、臨床操作規范等知識，并且通過這些知識之間的內在聯系將其有機地結合起來，組成一種網狀的結構，方便存儲和調用。專業人員不定期對知識庫的內容進行更新和補充，保證知識庫的實時性和有效性。

圖1 醫學知識獲取流程

2.3 電子病歷

電子病歷[7-8]的發展為解決臨床決策支持的困境提供了一個良好環境。電子病歷系統作為采集、存儲、傳輸、處理的一整套工具和應用程序，包含了面向醫護人員的各類臨床支持功能。要實現臨床決策支持與日常工作流相整合，最直接的方法是在電子病歷系統中實現決策支持，這樣不僅可基于電子病歷自動獲取所需數據，而且可與醫療工作流緊密結合，提供實時的診療活動現場的決策支持，減少醫療決策中的失誤和醫療差錯。

在美國醫學信息和管理協會(Healthcare Information and Management Systems Society,HIMSS)開發的電子病歷應用模型(EMR Adoption Model，EMRAM)和我國原衛生部推出的《電子病歷系統功能應用水平分級評價方法及標準(試行)》中，均對臨床決策支持系統有著明確的要求，并且根據電子病歷的級別不同對CDSS的要求也不同[9-10]。電子病歷系統功能要向更高應用水平發展，醫院必須要完善醫學知識庫方面的內容，實現高級臨床決策，符合“在業務處理中依據知識庫進行信息檢查，為醫護人員提供全面、及時的提醒，減少醫療差錯發生概率”的標準。該系統的關鍵技術是將電子病歷中的診療信息進行自動獲取，即醫生在對某一病人診病時，根據該病人的主訴、臨床表現、檢驗和醫技檢查以及抽取的信息，與臨床決策支持系統中的知識庫進行匹配，了解該疾病在診斷和治療方面的最新進展，推理出診斷依據，進行鑒別診斷，決定適當的藥物劑量和日程安排，提供最佳的治療方案，自動警報、提示和警戒，診斷幫助和配伍禁忌，所需的醫療費用的范圍等。同時，臨床決策支持系統結合到整個醫療服務過程和工作流程中去，使用標準的醫學詞匯來規范醫學概念，從而減少醫療錯誤。

3 系統架構

3.1 概述

臨床決策支持系統分為3個核心部分：人機交互、邏輯推理、知識庫。系統采用應用層、服務層、數據層3層架構體系與之對應，實現分布式數據處理。其系統架構，見圖2。

圖2 系統架構

3.2 數據層

數據層對應知識庫，它提供了完善、全面的結構化醫學知識庫，采用權威學科知識如臨床診療指南、臨床技術操作規范等作為知識來源，包括藥物、檢查、檢驗、護理、手術等知識數據，系統對這些知識進行組織和結構化，形成具有一定規則的數據結構以支持在知識庫中進行查找、匹配。

3.3 服務層

服務層提供邏輯推理功能，利用決策樹的原理對重要關鍵詞語進行判斷，把結果與知識庫中的關鍵詞進行匹配，等同于一個小型搜索引擎。推理的工作是嚴格按照形式化的邏輯規則來進行的，根據獲取的關鍵信息在知識庫中進行查找、匹配等活動，選擇適用的知識展現或執行。

3.4 應用層

應用層對應人機交互，提供系統與用戶之間數據輸入和輸出部分的操作界面，系統根據電子病歷中獲得的信息進行判斷，從知識庫中抽取對應的相關知識顯示出來。決策支持系統與醫生的工作流程相融合，醫生可在工作流程中迅速獲得決策支持，可在完全不干預的情況下自動提示。

4 系統主要功能及部分功能演示

4.1 系統功能

圖3 系統功能

4.2 診斷決策功能演示

醫生在對某一病人診病時，根據該病人的主訴、臨床表現、檢驗和醫技檢查以及抽取的信息，與臨床決策支持系統中的知識庫進行匹配，了解該疾病在診斷和治療方面的最新進展，推理出診斷依據、鑒別診斷，決定適當的藥物劑量和日程安排，提供最佳的治療方案。圖4為醫生下糖尿病診斷時系統主動提示的知識要點。

圖4 診斷提示

4.3 指南推導功能演示

指南推導是基于疾病所包含的癥狀或體征進行的疑似診斷推導，如選擇指南范圍，選定癥狀或體征或輸入關鍵字推導出疑似診斷。在指南推導中查找出來的疑似診斷的知識點頁面中,包含概述、臨床表現、診斷要點和治療方法，同時列出相對應的檢查、檢驗、手術、治療藥品、癥狀等信息，供臨床醫生學習和參考。

4.4 應用成效

該系統在南京醫科大學附屬無錫市人民醫院上線試用之后，受到臨床醫生的高度關注，其應用成效主要表現在以下幾個方面：(1)專業的學習工具。系統搜集了最新的醫學研究文獻和臨床指南等書籍，可以作為臨床醫生學習和補充醫學知識的工具。(2)疑難問題分析。在臨床工作中遇到疑難問題無法實時搜尋到有用的信息，可以通過系統診斷分析及時解決臨床問題。(3)提高醫生工作質量。在診斷、治療、護理等過程中，提供專業醫學知識，提高診斷準確性，減少重復的檢查檢驗等。(4)減少醫療差錯。系統對臨床醫生所開具的檢查檢驗信息、治療信息等給予科學、權威的操作提示，有效避免醫療差錯的發生。

5 結語

臨床決策支持系統一直是國內外醫療領域研究的熱門話題，也是國內高等級(≥4)電子病歷應用水平的核心要求。本課題所研究的臨床決策支持系統與電子病歷系統高度集成，可與醫療工作流緊密結合，提供實時的診療活動現場的決策支持，減少醫療決策中的失誤和差錯。但是該系統目前還處于初步試用階段，系統功能還需要在使用過程中進一步成熟和完善。

1 程文. 基于電子病歷的臨床決策支持機制與實踐[D].杭州：浙江大學,2008.

2 高艷霞.循證醫學對臨床決策的影響[J].醫學信息學雜志，2007，28(2):110-114.

3 鄭西川、胡燕峰.智能語義電子病歷實現研究[J].醫學信息學雜志，2012，33(7):6-10.

4 楊艷. 基于臨床指南的臨床決策支持系統的設計與實現[D].杭州：浙江工業大學,2008.

5 劉陽,曾凡.電子病歷的臨床決策支持[J].重慶醫學，2009，39(21):2662-2663.

6 張秀梅，徐建武,程煜平，等.基于知識庫的臨床決策支持系統構建[J].中華醫院管理雜志,2014,30(6):472-475.

7 王帥，蘇維.電子病歷與醫療質量實時控制研究[J].醫學信息學雜志，2011，32(3):2-6.

8 吳偉斌，肖強，陳聯忠，等.電子病歷系統的研究與開發[J].中華醫院管理雜志，2004，20(4):204-206

9 袁浩，姜明.HIMSS電子病歷系統概念界定及系統構成分析[J].醫學信息學雜志，2013，34(4):1-6.

10 袁浩，姜明.HIMSS電子病歷應用模型分析[J].醫學信息學雜志，2013，34(4):7-11.

11 雷健波.電子病歷的核心價值與臨床決策支持[J].中國數字醫學,2008,3(3):418-425.

Application of Clinical Decision Support System in Hospital

ZHANGYi，LIKe，

WuxiPeople'sHospitalAffiliatedtoNanjingMedicalUniversity,Wuxi214000,China

Taking Wuxi People′s Hospital Affiliated to Nanjing Medical University as an example, the paper introduces the constitution, software architecture and main functions of Clinical Decision Support System (CDSS). The system is integrated with Electronic Medical Records(EMR) system, providing scientific and acurate information support for clinicians in the whole diagnosis process. It has positive significance to improve the work quality and reduce medical errors.

Clinical Decision Support System(CDSS); Electronic Medical Records(EMR); Knowledge base

2014-12-04

張怡，碩士，工程師，發表論文2篇。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.06.006