智能化臨床路徑管理系統

曹茂誠，王軍敬，王甘露

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智能化臨床路徑管理系統

曹茂誠，王軍敬，王甘露

摘 要：傳統紙質文檔電子化的臨床路徑模式面臨諸多實際困難，在推行臨床路徑的過程中瓶頸難以破解，如何實現臨床路徑的智能化已成為當前臨床路徑推進過程中亟須解決的重要問題。提出了基于知識庫的智能化臨床路徑設計理念。通過采用臨床知識庫和醫學本體等先進理念，建立以患者診療計劃為主線，具有循證醫學證據并支持動態自適應的臨床路徑管理系統，實現了分支型臨床路徑執行及統計分析等功能，并將知識庫信息貫穿整個醫療過程，在自動化、智能化的指導和監督下既嚴格遵循路徑流程，又方便快捷完成診療過程。通過建設具有循證醫學證據及智能輔助決策能力的智能化臨床路徑系統，我院臨床路徑變異率、出徑率大幅下降，患者滿意度得到了顯著提升。基于臨床知識庫的智能化臨床路徑系統的應用最終達到了規范醫療行為，降低成本，減少變異，提高醫療質量之目的。

關鍵詞：臨床路徑; 循證醫學；本體；臨床知識庫

0 引言

臨床路徑是指針對某一疾病建立一套標準化治療模式與治療程序，是一個有關臨床治療的綜合模式，以循證醫學證據和指南為指導來促進治療組織和疾病管理的方法，最終起到規范醫療行為，減少變異，降低成本，提高質量的作用。目前，臨床路徑試點工作正在我國各級醫院深度和廣度上推廣實施，由于大部分試點醫院的信息化建設特別是臨床路徑信息系統建設嚴重滯后，臨床路徑實施仍然停留在簡單的文檔電子化應用階段，與國外智能化臨床路徑仍存在較大差距，臨床路徑管理試點工作的信息化程度已成為影響試點工作如期、順利開展的一個重要因素。靜態的臨床路徑電子化應用，不能支持自適應性動態臨床路徑調整，不能適應復雜臨床問題處理，也不能提供對病人實時“活”數據的聯機決策處理，已不能滿足當前醫療信息化的發展要求，構建支持循證醫療的具有智能決策輔助能力的臨床路徑系統已成為當前醫療衛生信息化建設過程中亟須解決的重要問題。

Agfa 公司 Colaert 對自適應臨床路徑[1]進行了研究，強調將自適應臨床路徑應用于臨床醫療實踐和臨床知識庫建設。CAREPLAN[2]系統，它試圖將多種不同的醫療知識源同可利用的患者信息結合起來，基于這些知識推理出面向個性化診療計劃的適應性標準化路徑。Dong Jimbo[3]等人提出構建一個包含所有醫療領域（包括藥物或管理任務、醫院資產、醫療保險、患者記錄等）的醫院本體知識庫框架，以此實現復雜醫療境下的病人治療流程的優化管理。

目前，國內臨床路徑信息化正處于起步階段，浙江大學李勁松[4]等人提出構建基于本體的臨床路徑模型和 SWRL語言規則模型，以此來進行臨床路徑電子模板的設計。上海交通大學江志斌等人為了解決病人診療流程中的臨床路徑知識庫的表達問題，提出了基于工作流的臨床路徑本體模型（CPO）建設方法[5]。

1 項目簡介

深圳市寶安人民醫院始建于1984年，是一家集醫療、預防、保健、康復、科研、教學于一體的大型三級甲等綜合醫院。截至目前，我院已建設 HIS、LIS、PACS以及合理用藥、臨床路徑信息系統等大小幾十個系統 ，并成為深圳市首家實現病區全覆蓋無線查房功能的醫療機構。從目前情況來看，我院在信息化建設方面已經有了一個好的開端，不論是硬件和軟件投入，還是資金的配備和使用方面，都已經初具規模，但在加速醫院信息化建設的過程中還存在很多問題[6]。

2011年10月，醫院成立了臨床路徑管理試點工作領導小組，由院長任組長，主管院長任副組長，各專業科室部分負責人任成員；在心血管內科、泌尿外科、婦科試點科室成立臨床路徑管理試點工作實施小組，由科主任擔任組長，信息化建設醫生組、護理組高級用戶，臨床藥學人員和相關科室負責人任成員，截止到2014年8月10日，我院臨床路徑信息化管理由上線初期的3個科室7個病種增至覆蓋醫院所有臨床科室共計647個病種；例數由去年的100例上升到3754例，入徑率和入徑完成率均大幅提升，共涉及2762個診斷名稱。

2 智能化臨床路徑系統

2.1 路徑分析模式

智能化臨床路徑管理系統以臨床路徑管理功能為主體，基于單病種，以標準路徑為引擎，并結合臨床知識庫[7]，進而實現路徑執行、變異分析、統計評估的管理功能；臨床知識庫予以輔助：藥品知識庫，醫保用藥目錄庫，合理用藥、抗生素權限管理。醫護助手的提示干預機制。以醫囑為主線，將臨床知識庫信息貫穿整個醫療過程，通過醫護助手全程對醫護人員的操作進行明確、細致的規定、警示和提醒,主要包括臨床路徑知識庫建設、自適應臨床路徑執行、臨床路徑管理及統計分析等三大功能。

基于知識庫的智能化臨床路徑，能根據患者實時生命體征及醫療機構資源配置狀態動態調整路徑模式；通過基于SWRL規則庫的構建，能夠根據患者具體臨床實踐反饋對知識庫進行規則修正，使患者臨床路徑變異率降低，路徑執行達到更好效果。

2.2 臨床路徑知識庫建設

醫學臨床信息相對于其他行業領域的知識具有多復雜性、強關聯性及高知識性的特點，因此，臨床路徑的實施過程其實是典型、復雜的知識密集型的項目實施過程。要協調好如此復雜的數據信息之間的關聯，知識庫是一個很好的選擇。只有將知識管理方法貫穿臨床路徑的制訂、執行、變異監控的全過程，臨床路徑才能真正得到更廣泛的支持并最大限度發揮提升醫療水平的作用。

本體是共享概念模型的明確的形式化規范說明。以本體知識庫為中心的臨床路徑是一個“活”路徑而非提前預置的“死”路徑，能根據資源獲得情況及病人個性化需求動態調整執行路徑；臨床路徑執行中支持病人信息數據集成和聯機循證醫學幫助；能根據病人實時生命體征進行復合路徑的執行；根據病人特定情況向臨床醫生提供警告警示，自動修正臨床路徑。本體庫是根據臨床路徑知識抽取出的知識元素所構建的本體；規則庫是由臨床專家根據臨床經驗總結出的臨床常見規則；推理引擎通過對本體及規則的推理得出新的知識，再進一步對本體進行修正。

2.3 自適應臨床路徑執行

2.3.1臨床路徑執行流程

其流程圖如圖1所示：

圖1　臨床路徑執行流程

（1）患者入院后，系統自動根據患者的主要診斷，將新入院患者分為待入徑患者和未入徑患者。由醫生確定待入徑患者是否入徑，如果不入徑，則記錄原因，并轉入一般治療流程。

（2）系統對入徑患者按照臨床路徑表單項目自動開立醫囑，實現醫囑的準確、快速、直觀、方便錄入，并且同步進行項目實施記錄。路徑表單以日期或階段（如入院評估、術前檢查與準備、手術、術后恢復、出院）為橫軸，以診療項目為縱軸開展每日的診療工作。

（3）非醫囑項目根據實際診療過程，對表單治療項目進行執行操作。生成臨床路徑項目實施記錄。可與HIS系統電子病歷系統銜接，自動生成部分項目實施結果。

（4）醫生在實際應用中，可根據實際情況調整各階段的日程，也可增加路徑以外的診療項目。

（5）對于入徑患者，實際治療過程中如果出現病情變化或發生意外情況，但是并不影響臨床路徑整個治療過程，醫師需要進行詳細記錄，記錄病情變異原因和相關詳細信息，為臨床路徑變異分析提供數據依據。也可在醫生開立非臨床路徑醫囑時提示輸入變異。

2.3.2分支型臨床路徑

臨床路徑制定的對象有兩種：疾病和手術。例如：“不穩定性心絞痛介入治療臨床路徑”。對于治療方法比較豐富的疾病來說，用手術名稱命名臨床路徑就與臨床實際情況產生了矛盾，將直接導致變異率和出徑率的升高。以“不穩定性心絞痛介入治療臨床路徑”為例:衛生部的文件規定：適用對象為第一診斷為不穩定性心絞痛（ICD-10：I20.0/20.1/20.9）且行冠狀動脈內支架置入術（ICD-9-CM-3：36.06/36.07）。但是，不穩定性心絞痛的治療有三種治療方法：藥物治療、介入治療、外科手術治療。而治療方法的選擇都要依賴患者住院后的冠狀動脈造影的結果。這意味著患者入院時醫生會陷入兩難的境地：醫生若選擇“不穩定性心絞痛介入治療臨床路徑”，將有2/3的可能性出徑，出徑率系統性升高；若不選擇“不穩定性心絞痛介入治療臨床路徑”，將有1/3的可能性延誤患者入徑，入徑率系統性降低。

為解決該問題，智能化臨床路徑系統設置了分支型臨床路徑，系統按照病種（而非手術或者治療方法）制定臨床路徑，路徑內包含該病種能采取的各種治療方法，按照治療方法定義路徑的診療步驟，患者第一診斷符合即可入徑，入徑后根據患者實際情況選擇診療步驟。

2.4 臨床路徑管理及統計分析

2.4.1入徑明細查詢

可以按入徑時間、出徑時間、入院時間、出院時間查詢患者出入徑明細，并可以查詢整個實施路徑的項目實施情況、變異情況、醫囑執行情況等，如圖2所示：

圖2　按入徑時間明細查詢

2.4.2在院、出院患者統計

統計在院患者的出入徑情況，直觀反映在院患者出入徑情況；統計一段時間內各科室出院患者的出入徑情況（例數、率）、路徑各項目完成情況、變異情況、時限監控及用藥監控等信息，并可以以圖形形式展示。

2.4.3病情變異分析

對出入徑患者的出徑原因、變異原因進行統計分析，為臨床路徑的改進和調整提供數據依據，如圖3所示：

圖3　病情變異分析圖

2.4.4臨床路徑監控

對出入徑患者的項目執行情況和醫囑執行情況進行監控，加強對臨床路徑的管理。監控患者各項目完成情況、變異情況、完成時限及用藥等信息，點擊后可以查看明細，并可以以圖形形式展示費用構成，如圖4所示：

圖4　臨床路徑監控

2.4.5分支型臨床路徑統計分析

統計一段時間內各病種出院患者人數、入徑率、變異率、出徑率，統計入徑和未入徑患者的住院日、費用、藥費比的差異，如圖5所示：

圖5　分支型臨床路徑統計分析

3 總結

我院自2012年9月12日上線臨床路徑系統后，臨床路徑覆蓋了全院34個臨床科室，病種也增加至676個，從開展的效果來看，病人平均住院日和手術等待時間都取得了明顯改善，患者病歷次均住院總費用和次均藥品費用也絕大部分下降或持平，但由于上線初期的臨床路徑系統僅為簡單的文檔電子化應用及靜態臨床路徑電子化應用，不能適應復雜臨床問題處理，臨床路徑變異率和出徑率非常高，針對上述問題，2013年7月11日，在分析本體構建規則的基礎上，結合我院臨床路徑實際運行情況，試點建立了高血壓、前列腺增生癥、脛骨骨折臨床路徑本體知識庫，設立了分支型臨床路徑，實現了病人實時“活”數據聯機決策處理，取得了顯著效果，臨床路徑路徑變異率、出徑率大幅下降，患者滿意度得到了顯著提升。

由于臨床醫學知識庫的構建是一個龐大的循環往復系統工程，特別是相關規則的構建，需要領域專家在實踐中不斷的總結和完善，逐步構建起適合實際應用的臨床路徑知識庫，下一步要對本體知識庫進行細致擴展并不斷完善，建立更適合我院實際情況的智能化臨床路徑。

參考文獻

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[2] Din MA, Abidi SS, Jafarpour B. Ontology based modeling and execution of Nursing Care Plans and Practice Guidelines[J]. Studies in Health Technology Informatics,2010,160(2):1104-1108.

[3] Dong JB, Hedayati A, Hampel K, Toklu C. An ontology knowledge framework for adaptive medical workflow[J]. Journal of Biomedical Informatics, 2008,41:829-836.

[4] 李勁松,胡臻,虞海燕,等.臨床路徑本體建模與電子化研究[J].中國數字醫學, 2010, 5(4):5-8.

[5] Ye Y, Jiang ZB, Diao XD, Yang D, Du G. An Ontology-based hierarchical semantic modeling approach to clinical pathway workflow[J]. Computer in Biology and medicine, 2009, 39: 722-732.

[6] 寶安區衛生局.深圳市寶安區衛生事業“十二五”發展規劃[Z]. 2013.

[7] 鄭西川,于廣軍,譚申生.臨床路徑電子化應用與臨床知識庫建設實踐[J].中國醫院管理, 2012, 16(2):29-31.

Management System of Intelligence Clinical Path

Cao Maocheng, Wang Junjing, Wang Ganlu
(The People’s Hospital of Baoan Shenzhen, Baoan 518101, China)

Abstract:The clinical pathway based on the digitization of traditional paper documents has many problems. It is difficult to overcome the obstacles in the process of popularization. How to realize the intelligent clinical pathway becomes an important problem to be solved during its popularization. This paper proposes the design idea of intelligent clinical pathway based on the knowledge base. By adopting the Clinical medicine knowledge base, medical ontology and other advanced technology, it establishes the clinical pathway management system with the evidence-based medicine and dynamic self-adapting, which uses the patient treatment plan as the main line. The system realizes the branch Clinical Pathway and statistical analysis, which puts knowledge base into the course of medical care. It both follows the path procedure strictly and also gives convenient to complete the treatment process under the automatic intelligent guidance and supervision. By building the clinical pathway system of evidence-based medical evidence and intelligent aid decision making, the rates of mutation and diameter-surpassing decline significantly, and patients' satisfaction also increases. Standard medical behaviors, cost reductions, variation reductions and improvement of medical quality are optimized finally by using the clinical pathway management system that is based on clinical knowledge and intelligence.

Key words:Clinical Pathway; Evidence-based Medicine;Ontology;Clinical Knowledge

收稿日期：（2014.04.20）

作者簡介：曹茂誠（1981-），男，深圳市寶安人民醫院，計算機中心，高級工程師，碩士，研究方向：數據挖掘及醫院信息化建設，寶安，518101王軍敬（1984-），女，深圳市寶安人民醫院，財務科，助理工程師，學士，研究方向：醫院績效管理及醫院信息化建設，寶安，518101王甘露（1972-），男，深圳市寶安人民醫院，醫務科副主任，主任醫師，碩士，研究方向：肝肝外科，寶安，518101

基金項目：深圳市寶安區科技局課題（2013191）

文章編號：1007-757X(2016)01-0022-03

中圖分類號：TP302.1

文獻標志碼：A