馬云，夏新，劉博，陳瀟雨

1.吉林大學(xué)附屬第一醫(yī)院 信息中心，吉林 長春 130021；2.同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院（上海市東方醫(yī)院） 信息中心，上海 200120

基于臨床決策支持系統(tǒng)與知識(shí)庫的臨床數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用

馬云1，夏新2，劉博2，陳瀟雨2

1.吉林大學(xué)附屬第一醫(yī)院 信息中心，吉林 長春 130021；2.同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院（上海市東方醫(yī)院） 信息中心，上海 200120

臨床數(shù)據(jù)中心作為電子病歷（EMR）的重要組成部分，是目前醫(yī)院信息化建設(shè)的重點(diǎn)，也代表著今后醫(yī)療信息化應(yīng)用的一個(gè)方向。建設(shè)臨床數(shù)據(jù)中心需要有臨床決策支持系統(tǒng)與臨床知識(shí)庫的支撐，這也是進(jìn)一步深化EMR系統(tǒng)功能的需要。本文結(jié)合我國醫(yī)療信息化建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀，主要對(duì)臨床決策支持系統(tǒng)與知識(shí)庫在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用，以及存在的問題進(jìn)行了分析。

臨床數(shù)據(jù)中心；臨床決策支持系統(tǒng)；臨床知識(shí)庫；醫(yī)院信息化

臨床數(shù)據(jù)中心作為電子病歷(Electronic Medical Record，EMR)的重要組成部分，屬于高端醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)，也代表著今后醫(yī)療信息化應(yīng)用的一個(gè)方向。建設(shè)臨床數(shù)據(jù)中心需要有臨床決策支持系統(tǒng)與臨床知識(shí)庫的支撐，這也是進(jìn)一步深化EMR系統(tǒng)功能的需要[1]。美國醫(yī)療衛(wèi)生信息與管理系統(tǒng)協(xié)會(huì)（Healthcare Information and Management Systems Society，HIMSS）將EMR劃分為0～7級(jí)來評(píng)估各家醫(yī)院的實(shí)施水平[2]，歐美發(fā)達(dá)國家也紛紛投入研究，目前效果還不是十分理想。我國的醫(yī)院信息化經(jīng)過近30年的建設(shè)，大部分大中型醫(yī)院已經(jīng)建設(shè)了醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）/實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（LIS）/放射信息系統(tǒng)（RIS）/EMR，而作為EMR重要組成部分的臨床數(shù)據(jù)中心（Clinical Data Repository，CDR）還在研討階段，這也成為制約EMR進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸[3]。本文主要闡述臨床決策支持系統(tǒng)（Clinical Decision Support System，CDSS）與知識(shí)庫在CDR建設(shè)中的作用，并對(duì)其各自的特點(diǎn)以及在構(gòu)建CDR中需要解決的問題進(jìn)行分析。

1 臨床決策支持系統(tǒng)研究

臨床決策支持系統(tǒng)的建設(shè)把零散分布于各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并按照不同專業(yè)關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取、加工和轉(zhuǎn)換；同時(shí)，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的自助配置，實(shí)現(xiàn)與各種應(yīng)用程序或應(yīng)用系統(tǒng)的對(duì)接，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行面向主題的分析[4]。

1.1 CDSS的體系結(jié)構(gòu)

臨床決策支持系統(tǒng)為了集成HIS、LIS、RIS、人力資源系統(tǒng)（Human Resources System，HRS）、企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（Enterprise Resource Plan System，ERPS）等多個(gè)數(shù)據(jù)源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)一集成平臺(tái)并采用SAP Business Objects的ETL工具Data Services完成數(shù)據(jù)接口的工作[5]。首先將各數(shù)據(jù)源系統(tǒng)提供的視圖導(dǎo)入Data Services，并經(jīng)過抽取、清洗、去冗余、合并等操作，再通過綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)倉庫(Data Warehouse，DW)、聯(lián)機(jī)分析處理(On-Line Analytical Processing，OLAP)、數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，DM）等技術(shù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取、加工和轉(zhuǎn)換[6]，定期從生成服務(wù)器中獲取數(shù)據(jù)，并保證這些數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不同區(qū)塊之間高效、有序、準(zhǔn)確地流動(dòng)，這是構(gòu)建臨床決策支持系統(tǒng)的重要步驟。本文設(shè)計(jì)的臨床決策支持系統(tǒng)的框架圖，見圖1。

圖1 臨床決策支持系統(tǒng)的框架圖

1.2 CDSS的功能

CDSS基于多種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法，構(gòu)建分析決策模型，并針對(duì)HIS、LIS、RIS、PACS、EMR等海量醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，為臨床診療的客觀與規(guī)范化提供決策支持[7]。主要有兩大功能：① 輔助醫(yī)生快速下達(dá)臨床診斷；② 幫助醫(yī)生做出下一步診療決策，比如應(yīng)該進(jìn)行哪些檢驗(yàn)檢查、用藥、手術(shù)等，即根據(jù)決策樹分析醫(yī)生的診療行為[8]。

2 知識(shí)庫的構(gòu)建與知識(shí)獲取

通常醫(yī)學(xué)知識(shí)的獲取來源于臨床一線經(jīng)驗(yàn)積累和醫(yī)學(xué)參考文獻(xiàn)，知識(shí)庫包括術(shù)語字典、詞庫、知識(shí)模型等[9]。臨床知識(shí)庫系統(tǒng)通過通訊接口與其他信息系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，來采集被管理對(duì)象的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，這一過程包括對(duì)病人從門診掛號(hào)、就診、檢驗(yàn)檢查、收費(fèi)、取藥到入院治療過程的知識(shí)獲取。臨床知識(shí)的獲取要求一線醫(yī)生對(duì)數(shù)據(jù)填寫規(guī)范，進(jìn)行初步的篩選，然后是知識(shí)信息的識(shí)別和獲取，最后是知識(shí)分類和存儲(chǔ)入庫[10]。知識(shí)獲取過程，見圖2。

圖2 知識(shí)規(guī)則獲取流程圖

3 臨床數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建

臨床數(shù)據(jù)中心的建設(shè)不僅僅是將分散在各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，還需要對(duì)醫(yī)院的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)集進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[11]。根據(jù)ISO/TR 20514定義，設(shè)計(jì)1個(gè)共享的EMR邏輯信息模型對(duì)于構(gòu)建以及最終實(shí)現(xiàn)EMR共享都具有重要意義，目前構(gòu)建CDR的EMR邏輯信息模型主要包括共享信息模型與邏輯集中兩種[12]。

3.1 共享信息模型方式

通過該方式建立共享的臨床數(shù)據(jù)中心，通過信息集成平臺(tái)和臨床決策支持系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，醫(yī)生需要時(shí)直接從CDR中調(diào)閱所需數(shù)據(jù)。作為最直接的技術(shù)方案，共享信息模型方式可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化醫(yī)療，也是臨床信息系統(tǒng)發(fā)展的最終目標(biāo)。文獻(xiàn)資料顯示，日本歧阜大學(xué)醫(yī)院基于該模型最終實(shí)現(xiàn)了信息的電子化、無紙化及統(tǒng)一管理[13]，但采用這種方式構(gòu)建CDR的難點(diǎn)在于底層信息模型的建立。由于醫(yī)院信息系統(tǒng)中各個(gè)系統(tǒng)采取的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，而且數(shù)據(jù)形式多種多樣如影像、文本、數(shù)值等多種形態(tài)，且各種信息之間關(guān)系復(fù)雜，為信息建模工作帶來了極大挑戰(zhàn)；另外，由于CDR的規(guī)模會(huì)無限擴(kuò)大，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)管理和維護(hù)的復(fù)雜度不斷增長，最終難以為繼[14]。

3.2 邏輯集中方式

與共享信息模型不同，邏輯集中方式不需要對(duì)底層信息系統(tǒng)的模型進(jìn)行修改，而是通過邏輯上的集中來實(shí)現(xiàn)臨床數(shù)據(jù)中心，對(duì)醫(yī)院現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)影響較小。為實(shí)現(xiàn)邏輯集中方式，本文采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），應(yīng)用適配器技術(shù)，通過配置的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)接口和信息集成共享平臺(tái)與應(yīng)用系統(tǒng)間的連接與整合，以改變傳統(tǒng)的程序代碼“硬連接”方式，使系統(tǒng)之間的集成更加便捷 ，見圖3。

圖3 CDR邏輯集成技術(shù)架構(gòu)

采用邏輯集中的臨床數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)，通過集成平臺(tái)減少了系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)訪問，將會(huì)提高訪問效率；同時(shí)提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全性。相對(duì)于基于共享信息模型的技術(shù)方案而言，邏輯集中的方式不需要對(duì)已經(jīng)建設(shè)的醫(yī)院系統(tǒng)進(jìn)行大的修改，系統(tǒng)之間的耦合度較低，通過邏輯上的集中來實(shí)現(xiàn)臨床數(shù)據(jù)中心，對(duì)醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程和操作影響較小，是1個(gè)比較適合醫(yī)院構(gòu)建CDR的方式。

4 總結(jié)

EMR的發(fā)展是一個(gè)長期的、循序漸進(jìn)的過程，作為EMR的應(yīng)用基礎(chǔ)，CDR建設(shè)對(duì)EMR的發(fā)展具有重要意義。臨床決策支持系統(tǒng)可把零散分布于各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并按照不同專業(yè)關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的抽取、加工和轉(zhuǎn)換；通過臨床知識(shí)庫系統(tǒng)獲取的知識(shí)可通過CDSS為醫(yī)生提供輔助診療的初步推送服務(wù)。在CDSS和知識(shí)庫系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)上，通過邏輯集中模型來構(gòu)建臨床數(shù)據(jù)中心，同時(shí)不斷對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)功能加以完善，將會(huì)實(shí)現(xiàn)真正意義上的EMR系統(tǒng)。

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Research and Application of Clinical Data Repository Based on Clinical Decision Support System and Knowledge Base

MA Yun1, XIA Xin2, LIU Bo2, CHEN Xiao-yu2
1.Information Center, The First Clinical Hospital of Jilin University, Changchun Jilin 130021, China; 2.Information Center, Shanghai East Hospital, Shanghai 200120, China

Clinical data repository (CDR) as an important part of electronic medical record (EMR) has become the key point of hospital informatization construction, and represents the future application direction of medical informatization. Clinical decision support system (CDSS) and knowledge base are important for constructing CDR and deepening the functions of EMR system. Combining with the development status of current medical informatization construction in China, this paper analyzes the application of CDSS and knowledge base in CDR construction as well as the problems exist during the application process.

clinical data repository; clinical decision support system; clinical knowledge base; hospital informatization

R197.324

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.07.022

1674-1633(2014)07-0061-03

2013-12-26

2014-05-14

2011年上海市浦東新區(qū)衛(wèi)生局衛(wèi)生科技項(xiàng)目（PW2011A-2）。

夏新，高級(jí)信息項(xiàng)目管理師，同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院綜合組組長。

通訊作者郵箱：xinye000@163．com