陳 平，陳婷婷

（浙江省中醫(yī)院，浙江 杭州 310006）

結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫是在檢驗(yàn)服務(wù)與管理中將各種形式的知識(shí)按照一定的表示方法集中存放的數(shù)據(jù)庫，具有強(qiáng)大的知識(shí)集成、分類、存儲(chǔ)、發(fā)布、決策支持等功能。智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)引入了檢驗(yàn)認(rèn)知計(jì)算，從結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的檢驗(yàn)相關(guān)信息中，學(xué)習(xí)并構(gòu)建檢驗(yàn)知識(shí)，提高檢驗(yàn)人員的認(rèn)知過程，并利用檢驗(yàn)語言與檢驗(yàn)人員、臨床醫(yī)師和護(hù)士、醫(yī)療服務(wù)需求者進(jìn)行互動(dòng)，提高實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的決策質(zhì)量和一致性，并通過分享優(yōu)秀檢驗(yàn)人員的專業(yè)知識(shí)來促進(jìn)其他人員提升素質(zhì)[1]。

本研究依據(jù)ISO 15189質(zhì)量體系構(gòu)建的智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)，依附于診療相關(guān)項(xiàng)目的服務(wù)字典、采集字典及臨床指引等信息，通過自定義知識(shí)節(jié)點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)化后的知識(shí)點(diǎn)融合于檢驗(yàn)業(yè)務(wù)各節(jié)點(diǎn)中，使實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（laboratory information system，LIS）主體業(yè)務(wù)，如輔助申請、輔助采存、回執(zhí)單、標(biāo)本轉(zhuǎn)運(yùn)、標(biāo)本接收與分配、檢測與復(fù)查、自動(dòng)審核、專家系統(tǒng)、疾病預(yù)警、結(jié)果解釋、檢驗(yàn)輔助診斷、報(bào)告解讀全過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化；從檢驗(yàn)各業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)采集知識(shí)，通過富文本編輯，形成完整的檢驗(yàn)知識(shí)庫；根據(jù)知識(shí)庫自動(dòng)生成服務(wù)手冊、項(xiàng)目書冊、項(xiàng)目操作規(guī)程、儀器操作規(guī)程、采集手冊，支持工作站、移動(dòng)終端對檢驗(yàn)知識(shí)庫的瀏覽，靈活適應(yīng)檢驗(yàn)工作站、護(hù)士站、醫(yī)生工作站、微LIS等各應(yīng)用場景，進(jìn)行知識(shí)發(fā)布、共享與瀏覽，以及對知識(shí)的智能輔助應(yīng)用。

1 材料和方法

1.1 服務(wù)器系統(tǒng)及軟件

硬件配置：IBM 3650，CPU頻率2.0 GHz，32核。系統(tǒng)環(huán)境：Windows 2012 Server 企業(yè)版64位操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫：Oracle 12c 64位。軟件：檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)由上海杏和軟件有限公司聯(lián)合本實(shí)驗(yàn)室共同開發(fā)。

1.2 研究方法

在ISO 15189質(zhì)量體系下，根據(jù)診療項(xiàng)目自定義知識(shí)點(diǎn)，覆蓋檢驗(yàn)申請、檢測儀器及參數(shù)、標(biāo)本采集與前處理、檢驗(yàn)影響因素、臨床指引以及檢驗(yàn)結(jié)果分析等，建立智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫，用于檢驗(yàn)工作應(yīng)用指導(dǎo)、智能輔助及相關(guān)信息查詢，如臨床路徑、報(bào)告解讀、采集要求、運(yùn)送要求、簽收要求和操作規(guī)程。

2 結(jié)果

2.1 知識(shí)庫功能介紹

智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫是基于檢驗(yàn)知識(shí)源的智能化系統(tǒng)（專家系統(tǒng)）。使用對象主要為臨床醫(yī)生、護(hù)士、檢驗(yàn)人員及患者，主要用于檢驗(yàn)工作的應(yīng)用指導(dǎo)、智能輔助及相關(guān)信息查詢，如項(xiàng)目申請、臨床路徑、標(biāo)本采集要求、轉(zhuǎn)運(yùn)要求、接收及分配、操作規(guī)程及報(bào)告解讀等。對檢驗(yàn)知識(shí)源進(jìn)行發(fā)掘、獲取后通過自定義創(chuàng)建檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)，再通過各個(gè)節(jié)點(diǎn)讓用戶獲取知識(shí)源。見圖1。

圖1 檢驗(yàn)知識(shí)庫應(yīng)用流程

2.2 智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)架構(gòu)

智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)構(gòu)架主要是在ISO 15189質(zhì)量體系下，依據(jù)項(xiàng)目的檢測參數(shù)、診斷與體征、影響因素、服務(wù)字典、LIS系統(tǒng)參數(shù)、檢驗(yàn)儀器等進(jìn)行構(gòu)建，涵蓋了檢驗(yàn)前、中、后全過程，實(shí)驗(yàn)全程實(shí)行智能化和自動(dòng)化管理。見圖2。

圖2 智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)的架構(gòu)

2.3 檢驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化及知識(shí)點(diǎn)LIS參數(shù)轉(zhuǎn)換

系統(tǒng)依托現(xiàn)有的程序化文件為主要檢驗(yàn)知識(shí)源，首先對原有的信息和知識(shí)進(jìn)行大規(guī)模的收集和整理，以診療項(xiàng)目、分析項(xiàng)目、標(biāo)本種類為核心，按照檢驗(yàn)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，并提供相應(yīng)的檢索方法，經(jīng)過結(jié)構(gòu)化和條目化處理，大量隱含知識(shí)被編碼化和數(shù)字化，信息和知識(shí)便從原來的混亂狀態(tài)變得有序，將數(shù)字化知識(shí)和編碼轉(zhuǎn)換為LIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理參數(shù)，指導(dǎo)檢驗(yàn)全過程智能化輔助（智能輔助申請、智能報(bào)告解讀）、控制（智能接收與分配）和精準(zhǔn)服務(wù)（智能回執(zhí)單）（圖3），整理好的知識(shí)點(diǎn)按照申請項(xiàng)目、分析項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置（圖4）。

圖3 知識(shí)源結(jié)構(gòu)化及參數(shù)轉(zhuǎn)換流程

圖4 知識(shí)點(diǎn)的設(shè)置

2.4 智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫的應(yīng)用

自2019年智能結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫正式應(yīng)用以來，檢驗(yàn)知識(shí)在危急值、參考區(qū)間、采樣要求、存儲(chǔ)要求、樣本核收要求、審核規(guī)則等方面的一致性提升了80%，檢驗(yàn)知識(shí)的流動(dòng)性提升50%，瀏覽頻率提升了10倍，臨床對檢驗(yàn)科的滿意度提升了17.2%。檢驗(yàn)知識(shí)源結(jié)構(gòu)化程度達(dá)到了40%，未結(jié)構(gòu)化部分按照條目化管理，條目化數(shù)據(jù)超過2 000條。目前，項(xiàng)目手冊、項(xiàng)目服務(wù)手冊、采集手冊全部由知識(shí)庫電子化自動(dòng)生成，生化、免疫、臨檢專業(yè)300多個(gè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程手冊實(shí)現(xiàn)了知識(shí)庫電子化自動(dòng)生成。

3 討論

結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫作為智能檢驗(yàn)的重要組成部分，在構(gòu)建智慧實(shí)驗(yàn)室中起著至關(guān)重要的作用，也是目前我國廣泛開展的電子病歷評級活動(dòng)中的重要工作內(nèi)容之一[2]。通過建立結(jié)構(gòu)化的檢驗(yàn)知識(shí)庫，將檢驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)信息進(jìn)行分類編排，使信息和知識(shí)有序化，加快了知識(shí)和信息的流動(dòng)，有利于檢驗(yàn)知識(shí)的共享與利用。

檢驗(yàn)知識(shí)庫的應(yīng)用水平完全滿足《電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用水平分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[3]中5～7級應(yīng)用水平。目前，浙江省中醫(yī)院已經(jīng)順利通過了五級評審。另外，檢驗(yàn)知識(shí)庫的建立使檢驗(yàn)信息一致性得到了極大的提升，通過結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫的應(yīng)用，建立了統(tǒng)一的信息規(guī)范，作為檢驗(yàn)工作中的基礎(chǔ)衡量標(biāo)準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)工作流程的一致性及有效性[4-5]。智能檢驗(yàn)知識(shí)庫系統(tǒng)引入的檢驗(yàn)認(rèn)知計(jì)算技術(shù)，可通過智能識(shí)別和跨媒體推理創(chuàng)建疾病的智能預(yù)警，如傳染病、院內(nèi)感染、慢性腎臟病的早期發(fā)現(xiàn)[6-7]。系統(tǒng)還基于語義和多尺度整合技術(shù)，突破數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)引導(dǎo)的算法，融合醫(yī)學(xué)多維度、跨媒體智能診療引擎，根據(jù)患者類型（住院、門診、體檢）、臨床診斷或臨床科室、年齡段及性別等生成自動(dòng)審核規(guī)則。通過深度學(xué)習(xí)來構(gòu)建專家知識(shí)庫，如骨髓細(xì)胞形態(tài)等一系列實(shí)驗(yàn)室圖像識(shí)別，以及個(gè)性化精準(zhǔn)檢驗(yàn)輔助診斷技術(shù)[8]。后期系統(tǒng)將對檢驗(yàn)和臨床信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)融合，基于大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、跨媒體分析、本體及語義技術(shù)、群體智能、認(rèn)知計(jì)算，構(gòu)建檢驗(yàn)全過程的管理、交互、監(jiān)督、反饋能力的智能監(jiān)管模型[9]。應(yīng)用混合智能和跨媒體推理進(jìn)行智能推介和行為挖掘，研究人機(jī)協(xié)同的檢驗(yàn)審核和培訓(xùn)模擬系統(tǒng)。突破知識(shí)引擎、機(jī)器學(xué)習(xí)、群智決策等智能技術(shù)，研發(fā)智能檢驗(yàn)咨詢機(jī)器人等可視化檢驗(yàn)知識(shí)平臺(tái)。

作為檢驗(yàn)知識(shí)源中的重要分支，醫(yī)學(xué)指南與醫(yī)學(xué)教科書相比，具有更好的時(shí)效性、針對性及系統(tǒng)性，不斷更新的檢驗(yàn)領(lǐng)域的專家共識(shí)，可以十分有效地用于更新知識(shí)庫系統(tǒng)。因此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，對權(quán)威醫(yī)學(xué)部門或組織制定的針對某種疾病或診療手段的醫(yī)學(xué)指南或?qū)＜夜沧R(shí)進(jìn)行廣泛收集和結(jié)構(gòu)化歸納，建立檢驗(yàn)專家共識(shí)更新知識(shí)服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)和開放的結(jié)構(gòu)化檢驗(yàn)知識(shí)庫共享平臺(tái)，用于指導(dǎo)醫(yī)務(wù)工作者的工作，顯得十分重要和緊迫，這也是本研究后續(xù)努力的方向。