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浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 摘要 临床决策支持系统的应用可以有效解决临床医生知识的局限性 问题、减少人为疏忽、相对降低医疗费用。临床指南的重要性已经得 到广泛认可，它的科学性和规范性为临床决策支持系统提供了可靠的 知识来源，为医疗质量提供了保障。尽管基于临床指南的临床决策支 持系统的价值得到普遍认同，但无论国内外，在临床实际中投入广泛 长期应用的系统并不多，归纳起来有两方面的原因：一是知识库的构 建不能满足临床医生的需求，二是大多数系统与临床工作流脱节，在 技术上没有与电子病历集成，导致系统提供决策支持的方式不符合临 床医生的行为习惯，降低了临床医生使用临床决策支持系统的积极 性。 针对以上这两个问题，本文的主要研究内容为： 设计一个从人工到自动化的统一流程构建临床指南知识库，解决 知识库构建方法的通用性。 分析临床决策支持系统提供决策支持的合理方式和契机，设计本 地化映射工具解决临床决策支持系统与异构电子奶的集成。 以上述两个问题的解决为基础，设计了基于临床指南的临床决策 支持系统的架构方案，通过系统在代谢综合征诊疗中的应用，证明了 方案的可行性。最后，在医院的临床科室中，对这系统的临床应用 浙江工业大学硕士学位论文基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 效果开展评估，并从多个角度分析了评估结果。结果表明，系统的实 现符合设计目标，为临床医生尤其是非专科医生、低年资医生提供了 决策支持作用，并且有助于提高整体的医疗水平，减少医疗差错，促 进医疗服务质量的提高。 关键词：临床指南，临床决策支持系统，电子病历，推理机 t h ed e s i g na n di m p l e m e n to f c l i n i c a ld e c l s i o ns u p p o r ts y s t e m b a s e do nc l 玎c a lg u i d e l i n e a b s t r a c t t h ei m p l e m 朗t a t i o no fc l 砬c a l ld e c i s i o ns u p p o ns y s t e mc a l le 疵c t i v e l yb r e a l ( 缸o u g l l 也ec l 诚c i a i l s l i m i t a t i o n s m e d i c a l 虹o w l e d g e ；a v o i dm a 眦- m a d em i s 协k e a n dc u td o w nm e d i c a lc o s t s 耶硷妇p o 吡a i l c eo fc l i n i c a lg u i d e l i n e sh 雒2 l l r e a d yb e e n 诵d e l yr e c o 髀i z e d o 诮n gt oi t ss c i e “f i ca i l dn o m 妇e f e a = h 玳sw l 北hm a ：k e 也e mt o b es u i t a b l es o u r c eo fm e d i c a ll ( i l o w l e d g e t l l ev a l u eo fc 1 i 1 1 i c a ld e c i s i o ns u 】p p o n s y s t e mb a s e do nc l i n i c a lg u i d e l i n ei s 晰d e l ya c c 印t e d h o w e v e r ，a th o m ea i l da b r o a d ， m o s ts y s t e m sc 锄n o tb ea p p l i e di nd a i l yu s et o ol o n g t h ei l l s u 蕊c i e n to fk n 0 、1 e d g e b a s ew h i c hs y s t e mo 啪e dc a i ln o ts a t i s 巧c l 谳c i 址sn e e de x p l a i l l sf o r0 n eo f t h i s 陀a s o n t h e0 t h e rr e a s o ni sm a t m o s te x i s t e ds y s t 锄sd i s e n g a g e dt 1 1 ec l i n j c i a i l sf 如m t l l ed a i l yw o r ka n ds y s t e mc a nn o ti n t e g r a t e dw 胁e l e c 仃0 1 1 i cm e d i c a lr e c o r ds y s t e m t h u s ，t 1 1 ei n c o n v e n i e n c e 嘶n g sd o w nc l i n j c i a l l s e n t l l u s i a s mo fl l s i n gs y s t e m t h ew o r ko ft h i sd i s s e i r t a l i o ni n c l u d e s ： 1 ) d e s i g nan o w t oc o n s t m c tm e d i c a lk n 0 w l e d g eb a s ei 如mm a i l u a lt 0a u t o m a t e d w a ) ， 2 ) a n a l y s i ss u i t a b l e d e c i s i o ns u p p o nt y p ea i l dt i m ea c c o r d i n gt 0 c l i n i c a l w o r k f l o w d e s i g nal o c m i z a t i o nm a p p i n gt o o lf o rc l i n i c a j d e c i s i o ns u p p o ns y g t e m i n t e g r a t i o nt 0h e t e m g e n e o u se l e c t r o n i cm e d i c a lr e c o r ds y s t e m a r e rr e s o l v et h e s et w op r o b l e m s ，d e s i g nt h ea r c h i t e c t u r eo fc l i n i c a ld e c i s i o n s u p p o ns y s t e mb a s e do nc l i n i c a l 鲥d e l i n e 1 1 1 ef e a s i b i l 埘o f 埘sa r c h i t e c t u r e i s p r o v e db yi t sa p p l i c a t i o ni n t h ed i a g i l o s i sa n dt r e a t m e n to fm e t a i ) o l i cs y n d r o m e f i n a l l y ，t 1 1 i sc l i n i c a ja p p l i c a t i o nv a l u eo f t h i ss y s t e mi se v a l u a t e di ns o m ed e p a r t m e n t s o fh o s p i t a l t h er e s u l t sr e v e a lt h a tt l l i ss y s t e ma c c o r dw i t ht l l ed e s i g na i m t h es y s t e m a s s i s t sc l i n i c i a n se f 托c t i v e l ye s p e c i a l l yf o rw h oa r en o ts e a s 0 n e d ，i m p r o v e st h e i rl e v e l i i 】 浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的临床决镱支持系统的设计与实现 o fd i a g n o s i sa n dt r e a t m e m ，d e c r e a s em a i l - m a d em i s t a k e 锄dt l l eq u a l 毋o fm e d i c a l c a r ei si m p r o v e df i n a l l y k e yw o l 蚀i s ：c l i n i 船lg u i d e k n e ；c l i n i 姐ld e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m ；e l t r o n i c m e d i c a lr o r d s ；i n f e n c em a c h i n e 1 v 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江 工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的 法律责任。 作者签名：朽缈日期：舻，。月+ 始日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存 和汇编本学位论文。 本学位论文属于 作者签名： 导师签名： l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密彤 ( 请在以上相应方框内打“”) 舫拖 时弋咐 | 日期：游，a 月船日 日期：舻l 。月；日 浙江工业大学硕士学位论文基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 1 绪论 1 1 选题的背景和意义 如何提高国民健康水平，提供高质量低负担的医疗服务，是世界上许多国家 日益关注的问题。临床医生在为患者提供诊疗服务时，主要依赖专业知识的学习 和个人经验的积累，其中一种常用的业务学习途径是学习临床指南( c l i i l i c a l g u i d e l i n e ) 。临床指南是系统开发的多组临床指导意见，用于帮助医生和病人针 对特定的临床问题做出恰当的处理、选择，决策适宜的卫生保健服务1 。它在广 泛收集临床证据的基础上，按照循证医学( e b m ) 的方法进行开发，它的开发 方法严格，内容科学、准确，是指导医疗研究和实践的重要手段。大部分临床指 南都是基于静态文本的自然语言，由于受到当前技术的限制，计算机无法对未经 组织的、基于自由文本的指南进行分析，因而不能直接根据存储在电子病历 ( e l e c 仃c l l l i cm e d i c a lr e c o r d s ，e m r ) 中的患者信息，结合指南中的知识在患者诊疗 的关键时刻及时向医生提供决策建议。 即使临床医生知晓临床指南，他们在形成诊断结论、制定疾病的防治计划时 也常常需要计算机提供辅助。因为2 ：1 ) 无论病例复杂还是常见，医生都有可能 犯错或失误；2 ) 临床医生的知识更新无法与急剧增长、不断变化的医学知识同 步；3 ) 对大批量的常规决策工作，自动化决策效率更高。临床指南的使用方法 对临床决策的制定有巨大的影响。如果能利用信息技术服务于医疗领域，将临床 指南以一种方便的形式、有针对性地及时提供给临床医生，辅助他们形成最终决 策，就可以减少医疗决策的主观盲目性，达到提高医疗质量和效率，减少医疗差 错，降低医疗费用的目的。 临床决策支持系统( c l i l l i c a ld e c i s i o ns u p p o ns y s t e m ，c d s s ) 正是通过计算 机为临床医生的决策提供辅助的工具。c d s s 是医学知识工程和人工智能研究中 非常活跃的分支，是运用专家系统的设计原理与方法，模拟医学专家诊断、治疗 疾病的思维过程编制的计算机程序，它可以帮助医生解决复杂的医学问题，作为 医生诊断、治疗以及预防的辅助工具，同时也有助于医学专家宝贵理论和丰富临 床经验的保存、整理和传播3 。 基于临床指南的临床决策支持系统，是将静态文本形式的临床指南按照合适 的指南表达模型进行建模形成计算机可理解的形式，并能够根据患者信息执行指 1 赵亚利，崔树起国际临床实践指南的研究进展忉全科医学临床与教育，2 0 0 4 ，2 ( 3 ) ：1 7 6 1 7 8 2v a nb e m m e l ，j h ? m u s e n ，m a 主编，包含飞，郑学侃主译医学信息学【m 】上海：上海科学技术出版 社，2 0 0 2 ：2 2 0 3 李峰，庄军，刘侃等医学专家决策支持系统的发展与现状综述【j 】医学信息，2 0 0 7 ，2 0 ( 4 ) ：5 2 7 - 5 2 9 1 浙江工业大学硕士学位论文基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 南，在诊断治疗的关键时机提供针对性建议的系统。以这样的方式利用临床指南， 显然比查阅在专题论文或学报里出版的临床指南，或者利用那些通用的、与患者 的个体信息无关的临床指南要方便、有效得多。因此，研究并开发基于临床指南 的临床决策支持系统，有助于提高医生的诊疗水平，提高医疗质量，最终使患者 受益。 1 2 国内外关于该课题的研究现状 1 2 1 临床决策支持系统的概述 m u s e n ，m a ( 1 9 9 7 ) 对临床决策支持系统做了如下的定义4 ：任何将临床数 据作为输入信息，将推论结果作为输出，有助于临床医生决策并被用户认为具有 “智能性”的软件，即称之为临床决策支持系统。 作为应用于医疗领域的专家系统，c d s s 具有专家系统的基本组成，如图1 1 所示。 图1 1 典型的临床决策支持系统的组成5 推理引擎( i n f e r e n c ee n 西n e ，i e ) 是知识规则应用于问题求解的载体，通过 运用系统中的知识以及患者相关的信息，产生特定的结论。 推理引擎使用的知识在知识库( k n o w l e d g eb a s e ，】) 中表达。知识库是 知识工程中结构化、易操作、易利用，全面有组织的知识集群，是针对某些领域 问题求解的需要，采用若干知识表示方式在计算机存储器储、组织、管理和使用 的互相联系的知识片集合。这些知识片包括与领域相关的知识、事实数据，由专 家经验得到的启发式知识，如某领域内有关的定义、定理算法则以及常识性知识 等。知识库的建立可以通过相关领域的专家，也可以通过计算机自动获取。 所谓工作存储( w o 崩n gm e m o r y ) 即数据中心，包括存在于数据库中的或 以其他形式存储的患者信息，如出生年月、性别等人口学指标、过敏史、使用中 4v a nb e m m e i ，j h & m u s e n ，m a h a n d b o o ko f m e d i c a l i n f o 肿a t i c s 【m 】n c t h e r i 卸d s ：b o h ns t 胡e u 、铀 l o g h u m ，l9 9 7 5m e n d o n c a e a c l i n i c a ld e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m s ：p e r s p e c t i v e s j nd t i s 【r y 【j 1 j o u m a lo fd e n t a le d u c a t i o n ， 2 0 0 4 ：5 8 9 5 9 7 2 浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的l 晦床决策支持系统的设计与实现 的药物，等等。此外，也可以是系统运行中用户输入的其他数据、中间推理得到 的结果及最终结果等。 所有的c d s s 都具有推理引擎、知识库、工作存储，但并不一定具有解释器 ( e x p l a i n a t i o nm o d u l e ) 。解释器负责向用户解释根据患者信息运用医学知识推 理的过程以及结论。由于医疗的特殊性，错误决策的代价可能非常高，这种代价 不仅是经济方面的，更有可能给人体健康带来直接的损害。因此，在临床决策支 持系统中，解释器起着非常重要的作用。 人机接口( u s e ri n t e 舭e ，u i ) 又称界面，它能够使系统与用户进行对话， 使用户能够输入必要的数据、提出问题和了解推理过程及推理结果等。系统则通 过接口，要求用户回答提问，并回答用户提出的问题，进行必要的解释。 1 2 2 临床决策支持系统的发展 世界上第一个功能较全面的c d s s 是2 0 世纪7 0 年代斯坦福大学的s h o r t l i f r e 等人研发的m y c n 6 ，这是一个用于诊断和治疗细菌感染病的专家咨询系统。 m y c i n 扩展了知识库必须独立于推理机的观念，并且它基于规则的推理机是建 立于反耐筐理( 目标驱动) 的控制策略上的。因为m y c i n 定位于医生顾问，它 拥有解释功能。尽管医生们在日常诊断中几乎不使用m y c i n ，但是，m y c i n 还是充分地影响了该领域的研究。1 9 8 2 年匹兹堡大学的m i l l e r 等研制成功著名 的i i l t e m i s t i 内科计算机辅助诊断系统，其知识库包含5 7 2 种疾病，4 5 0 0 多种症 状7 。1 9 9 1 年哈佛医学院开发的“d x p i a i n ”系统包含2 2 0 0 种疾病和5 0 0 0 多种 症状8 。c d s s 的规模有大有小，除了多疾病大型专家系统外，针对某一种疾病的 专项医学专家系统更是举不胜数。1 9 9 0 年，u m b a u 曲开发了皮肤癌辅助诊断系 统，。p r o v 锄等人研制了用于诊断慢性腹痛的决策支持系统1 0 。1 9 9 6 年b i m d o r f 等人开发了贫血诊断报告系统1 1 。2 0 0 0 年w e l l s 等人开发了计算机辅助乳腺治疗 计划系统1 2 。 在我国，1 9 7 5 1 9 7 9 年，北京中医医院与中国科学院自动化研究所、北京第 二医学院合作研究编制出中医关幼波教授对肝炎的辨证论治诊疗经验的电子计 。s h o r t l i 疏，e h ，a 砌i n e s g ，b u c h 狮卸，b g “以a j la n i f i c i a li n t c l l i g e n c ep m 鲫lt oa d v i s c 曲y s j c i 粕s r e g a r d i n ga n t i m i c r o b i a lt l l e r a p y 【刀c o m p u t e r sa n db i o m e d j c a lr e s e a r c h ：19 7 3 ，6 ( 6 ) ：5 4 4 5 6 0 7 m i l l e r ，r a ，p o p l e ，h e & m y e r s ，j d i n t e m i s t i ，a ne x p e r i m e n t a lc o m p u t e 卜b a s e dd i a 印o s t i cc s u l t a n tf o r g e n e r a li n t e m a lm e d i c i n e 川ne n g ljm e d ，l9 8 2 ，3 0 7 ( 8 ) ：4 6 8 4 7 6 。b 锄e n ，go ，h o 骶r e p ，p a c k e r ，m s “口，d x p l a 刑一d e m o s t r a t i o n 柚dd i s c u s s j o no f ad i a 鲷。鲥cc l i n i c a l d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m 【a 】p r o ca n n us y m pc o m p u ta p p lm e d c u e f c 】，l9 9l ：8 7 8 - 8 8 5 u m b a u g h ，s e ：m o s s ，r h s t o e c k e r ，w v a p p l y i n ga 九i n c i a li n t e l l i g e n c et ot h ei d e n t 讯c a t i o no f v 缸i e g a ：t e d c o j o r i n gi ns k i nt u m o r s mi e e ee n g j n e e r i n gi nm e d i c i n ea n db i o l o g ym a g a z i n e ，1 9 9 l ，1 0 ( 4 ) ：5 7 - 6 2 wp r o v 卸，gm & c 1 a r k e ，j r d l y n 锄i cn e t w o r k c o n s t r u c t i o na n du p d a t j n gt e c h n i q u e sf o rt h ed i a g n o s i so f a c u t c 曲d o m i n a lp a i n ml e e et r 锄so np a n e ma n a l y s i s 卸dm a c h i n ei n t e l l i 2 e n c e ，1 9 9 3 ，15 【3 ) ：2 9 9 - 3 0 6 b i m d o 嘎n 1 ，p e n t e c o s t ，j o ，c o a 】【l e y j r “口，a ne x p e ns y s t e mt od j a g n o s ea 1 1 e m i a 卸dr c p o r tr e s u b d i r e c t l yo nh e m a t o l o g yf o r n l s 【j 1 c o m p u t e r sa n db i o m e d i c a lr e s e a r c h 19 9 6 ，2 9 ( 1 ) ：l6 - 2 6 w e 】l s ? d m ，w a l r a t h ，d & c r a i 曲e a d ，p s 1 m p r o v e m e n ti nt a j l g e n t i a lb r e a s tp l 鲫n i n ge 筋c j 朋c yu s i n ga l ( 1 l o w l e d g e - b a s e de x p e r ts y s t e m 【j 1 ，m e dd o s i t t l ，2 0 0 0 ，2 5 ( 3 ) ：1 3 3 1 3 8 3 浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 算机程序，是我国最早基于中医理论的临床决策支持系统。上个世纪8 0 年代以 来国内涌现了一批专科临床决策支持系统，如肝病营养疗法专家系统、昏迷诊断 计算机专家系统、急性肾衰诊断系统、颈腰疾病专家系统、精神疾病诊断系统、 甲亢诊断系统、贫血鉴别系统、肺癌诊断系统、心功能辅助诊断系统、针灸专家 系统及医病诊疗用药系统。 尽管c d s s 具有诸多优点，但由于系统无法与临床工作流和电子病历很好地 结合，这些c d s s 大多停留在研究阶段，很少在临床中进行大规模或开展长期的 应用。近几年，c d s s 在系统设计中更多地试图解决与电子病历系统的集成、与 临床工作流结合等实际应用问题，开始研究针对特定临床应用场景、针对患者个 体信息提供报警、提出诊断、治疗建议，以满足实际临床需求。 1 2 3 基于临床指南的临床决策支持系统的发展 所谓临床指南，是指系统开发的多组临床指导意见，用于帮助医生和病人针 对特定的临床问题做出恰当的处理、选择，决策适宜的卫生保健服乃。n g c ( n a t i o n a lg i l i d e l i i l ec l e a 血曲o u s e ) 是美国卫生保健研究和质量局建立的，面向 天众的免费临床实践指南数据库，截至2 0 0 6 年5 月，其下已存有1 9 0 0 余篇指南 全文1 4 。， 基于临床指南的c d s s 首先面临临床指南计算机化的问题。近年来：世界各 国都在进行着不同程度、不同方式的对临床实践指南的计算机化研究工作。目前， 在国际上公开发布的比较成熟的指南表达模型有近二十种，而国内在此研究领域 没有标志性的研究成果。 在对指南的计算机化处理方法上，大体分为两类：一类是从人工智能的自然 语言科学着眼，将指南的文本重新整理、标注，通过人工给字、词、句加标签的 方式，将指南“加工 为一篇符合计算机阅读习惯的新文档；另一种则借鉴了图 论中的有向图方法，将指南中关于诊疗过程的内容重新构建成为了有向图，通过 图中结点之间的前导、后继关系来形象地呈现指南的内容1 5 。前一种方法依赖自 然语言的处理能力，如g e m ，此类模型缺乏应用的领域，停留于研究水平；后 一种支持图形可视化表达，如g l i f 、s a g e 等，研究者对此类模型投入了较多 研究。 心d e ns y n t a ) ( 临床指南模型于1 9 9 0 年开始发布，后被h l 7 和a n s i 采纳为 标准，是最早的医学知识表达标准。a r d e n 结构简单，提供了数据引用、触发事 件和消息机制，但m d e n 只适合单步决策，同时没有明确地定义提醒机制，l 7 。 1 3 赵亚利，崔树起国际临床实践指南的研究进展【j 】全科医学临床与教育，2 0 0 4 ，2 ( 3 ) ：1 7 6 1 7 8 何雨生，孙宏字计算机化临床实践指南研究进展【j 】中国数字医学，2 0 0 7 ，2 ( 1 ) ：l o 一1 5 1 5 何雨生，孙宏宇计算机化临床实践指南研究进展i j 】中国数字医学，2 0 0 7 ，2 ( 1 ) ：1 0 一1 5 1 6 h r i p c s a l ( ，g ，l u d e m 柚n ，p ，p 叫o r t - a p ，口，r a t j o n a l ef o rt 1 1 ea r d e ns y n t a x 【j 】c o m p u t c r sa n db i o m e d i c a i 4 浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 著名的h e l p ( h e a l t l le v a l u a t i o nt h r o u g l ll o 舀c a lp r o c e s s i n g ) 系统是较早的基于 临床指南的c d s s 。在h e l p 系统中，采用标准的m e n 语法描述医学逻辑模块、 基于h l 7 消息机制整合于各个临床信息子系统中1 8 。 临床指南的表达模型的研究组织在研究医学知识表达模型的同时，也常常开 发基于特定医学知识模型的c d s s 。 g l a i 也( g u i d e l i n ea c q u i s i t i o na 1 1 de x e c u t i o n ) 自定义了一套基于图的表达模 型对临床指南进行编码，并和推理引擎分开，形成指南获取、指南执行两个相对 独立的模块1 9 。e o n 临床指南模型是基于组件的模型，包含了符合标准、概念定 义、指南算法、决策模型和治疗建议等2 0 m 。p r o f o m a 临床指南模型由一组任务 和数据项组成，是一种形式化创建、发布和执行临床指南的知识表达语言2 2 。g l i f 临床指南模型是在m e ns y n t a ) ( 基础上发展起来，同时吸取了as _ b m 、g u i d e 、 p r o d i g y 、p r o f o 肋a 、e o n 等优点，它的医学数据模型基于h l 7 m ，其面 向对象的查询表达语言g e l l o 被h l 7 采纳为标准2 3 ，2 4 。g l i f 致力于临床指南的 共享，因此可以作为各临床指南模型之间的转换格式。但在标准化地表达医学概 念、准则逻辑和时间戳信息等方面，g l i f 还存在不足2 5 。g u i d e 临床指南模型 基于p 嘶网络，具有以组件为基础的多层次体系结构。在通用环境下，集成了 指南管理、电子病历和工作流管理3 个模块，各个模块独立性强，因而有助于不 同技能背景的专家进行交互2 6 。n 幽，g u i d e 系统中采用了g u i d e 模型2 1 。p r o d i g y 临床指南模型不仅仅是对指南的编码，而且可以作为电子病历系统的扩展2 8 。 2 0 0 2 年发布的s a g e 临床指南模型综合了以往研究成果，基于h l 7 m 以及 s n o m e d 临床术语等标准发展，采用事件驱动方式2 9 。 s e s e a r c h ，1 9 9 4 ，2 7 ( 4 ) ：2 9 1 3 2 4 “h r i p c s a l ( ，g w r i t i n g a r d 舶夥n t a xm c d i c a ll o 西c i j 】c o m p u t e 璐i nb i o l o 科卸dm 酣i c m 岛1 9 9 4 ，2 4 ( 5 ) ： 3 3 1 3 6 3 h a u g p j ，r o c h a ，b h & e v 锄s ，r s d e c i s i o ns u p p o ni nm e d i c i n e ：l c s s o n s 疗o mt h eh e l ps y s t c m f j l i n t e m a t i o n a lj o u 兀l a lo fm e d i c a l i n f o 珊a t i c s ，2 0 0 3 ，6 9 ( 2 3 ) ：2 7 3 2 8 4 wt e r e n z i a i l i ，p ，c a r l i n j ，c & m o n t a l l i ，s t 6 w a r d sa c o m 口r e h e n s i v e 仃l ：a t m to f t e i n p o r a lc o n s t i 嘶n t si nc l i i l i c a l g u i d e l i n e s 【a 】n i n t hi n t e m a t j o n a ls y m p o s i u mo nt e m p o r a ir e p r e s e n t a t j o n 卸dr e a s o n i n g 【c 】，2 0 0 2 ：2 0 2 7 埘m u s c n ，m a ，t 氐s w ，d 酰a k 甜口，e o n ：ac o m p o n e n t - b a s e da p p r o a c ht oa u t o m a t i o no f p r o t o c o l d i r e c t e dt h e r a p y 【j 】j o u m a lo f m ea m e r i c 加m e d j c a l1 n f 0 舢a t i c sa s s o c i a t i o n ，l9 9 6 ，3 ( 6 ) ：3 6 7 3 8 8 “t u ，s w & m u s e f l ，m aaf l e x j b i ea p p r o a c ht og u i d e l i n em o d e l i n g 【a 】p r o c a m i as y m p 【c 】，19 9 9 ：4 2 0 4 2 4 “f o x ，j ，j o h n s ，n ，l y o n s ，c p ，口，p r o f o 彻a ：ag e n e r a lt e c h n o l o 影f o rc l i n i c a ld e c j s i o ns u p p o ns y s t 锄s 【j j c o m p u t e rm e t h o d s 锄dp r o g 锄si nb i o m e d i c i n e ，l9 9 7 ，5 4 ( 1 2 1 ：5 9 6 7 口p e l e & m ，b o x w a l a a a ，o g u n y e m i ，o “口，g l i f 3 ：t l l ee v o l u t i o no f ag u i d e l i n e 唧r c s e i l t a l i o nr 哪l a t 【a 】 9 0 c a m i as y m p 【c 】，2 0 0 0 ：6 4 5 - 6 4 9 埘p e l e g ，m ，b o x w a l a a a ，t u ，s ，甜口，t h ei n t e 肿e da p p r o a c ht os h a r a b l ec o m p u t * 加t 唧r e t a b l eg l i i d e l i 舱s 【j 】 j o u m a lo f t l l e a m e c 卸m e d i c a li n f o m l a t i c s a s s o c i a t i o n ，2 0 0 4 ，1 1 ( 1 ) ：1 1 0 do h n o m a c h a d o ，l ，g e n n 州，j h ，m u r p h y ，s n “d ，t h eg u i d e l i n ei n t e r c h a n g ef o 丌n a t ：am o d e l f o r r e p r e s e n t j n gg u i d e “n e s j 1 j o u m a lo f m e a m e r i c a nm e d i c a li n f o m l a t i c s a s s o c i a t i o n ，1 9 9 8 ，5 ( 4 ) ：3 5 7 3 7 2 c i c c a r e s e ，p ，c a m ，e ，b o i o c c h i ，l p f 口，1 1 1 en e w g u i d ep r o j e c t ：g u i d e l i n e s ，i n f o 硼a t i o ns h a r i n g 柚dl e a m i n g 行d me x c e p t i o n s f a l p r o c e e d i n 2 sa l m e 【c 】，2 0 0 3 驯c i c c a r e s e ，p ，c 桶，e ，b o i o c c h j ，l p ，口，ag u i d e l i n em a n a g e m 朗ts y s t e m f a 】1 1t hw o r i dc o n g r e s so nm e i l i c a l l n f o m a t i c s 【c 】，2 0 0 4 ：2 8 - 3 2 邛j o l u l s o n ，p d ，t u ，s ，b o o t h ，n p ，以u s i n gs c e n 州o si nc h r o n i cd i s e a 辩m a n a g e m e n tg u i d e l i n e sf i o rp r i m 哪 c a r e 【a 】p r o c a m l as y m p i c l ，2 0 0 0 ：3 8 9 3 9 3 ”t u ：s w ，c a m p b e l l ：j m u s e n ? m a n l es a g eg u i d e l i n em o d e l i n g ：m o t i v a t i o n 孤dm e t h o d o l o g y 【j 1 s m d h e l a t ht c c h n o l i n f o 姗2 0 0 4 1 0 l ：1 6 l - 1 7 1 5 浙江工业大学硕士学位论文基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 由此可见，表达临床指南知识是为了能够在c d s s 中得到应用，基于临床指 南的c d s s 这一领域的研究非常受到关注。 1 3 基于临床指南的c d s s 存在的问题及解决思路 在医学信息学的历史中，人们在决策支持系统的发展中投入了巨大的努力， 但历经几十年的发展，这种努力并未达到理想的效果。尽管c d s s 有助于提高医 疗质量这一观点已得到普遍认同，但正如上一节指出，基于临床指南的c d s s 发 展至今，大多停留在原型阶段或实验室研究阶段，能够超越这两个阶段而在医疗 机构开展长期广泛的临床应用的并不多，这是c d s s 发展面临的最大的问题。 1 3 1 医学知识库的构建 计算机模拟人的思维的能力是有限的，而医学知识又不是精确、固定不变的 知识，因而这类知识经过计算机化后无法完全达到专家水平，高度智能的c d s s 难以实现。已经开发出来的c d s s 往往在智能化程度上满足不了高层次医生的需 求，这也就影响了c d s s 的临床应用，这是知识库在表达程度地智能化上遇到的 瓶颈。 在知识库的包容能力上同样存在问题。c d s s 大多仅限于针对一种疾病或一 类疾病，知识库单一，有限的决策支持内容同样难以满足临床医生的需求，阻碍 了c d s s 的应用。这个问题可以归结为医学知识计算机化方法的通用性。 医学知识随着科学认知水平的发展而更新变化，表达诊疗医学知识的临床指 南也将不断更新。如果知识库构建方法具有较大的局限性，那么对某一疾病来说， 当知识发生变化的时候，可能导致c d s s 无法实现更新。而且，如果要想丰富决 策支持的疾病种类时，可能会给扩展带来极大的困难。基于临床指南的c d s s 中 的医学知识库的构建，应当应用恰当的模型将临床指南转化为计算机可理解的形 式。这种形式要求是结构化的，具有一定的通用性，能适用于知识的更新，并且 适用于具有不同医学特点的疾病的诊断和防治。 限于当前的研究水平，模糊知识、隐性知识的计算机表达能力面临极大的挑 战，表达程度的高度智能化一时还难以解决。而旨在解决通用性、扩展知识库涵 盖范围，丰富决策支持内容的c d s s 具有更现实的意义，这类c d s s 虽然对医学 专家来说的效用相对减弱，但对于非专科医生和低年资专科医生还是大有益处 的，而且，由于非专科医生和低年资专科医生人数众多，能对总体医疗水平的提 高起到积极作用。 浙江工业大学硕士学位论文 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现 1 3 2c d s s 与临床结合 在人机交互方面，最终用户的接受和满意程度也影响了c d s s 未能很好地开 展临床应用。由于c d s s 与临床工作的脱节或者c d s s 占据主导地位妨碍了医生 的日常工作，都会削弱医生使用c d s s 的积极性，无法使c d s s 充分发挥作用。 对于这一问题，c d s s 需要从与临床工作流结合以及与电子病历( e l e c t r o i l i c m e d i c a lr e c o r d s ，e m r ) 集成这两个方向上寻求解决途径。 在与临床工作流结合方面，c d s s 的支持的方式应该是主动和被动相结合的， 既需要主动发现临床医生可能需要获得决策支持的时机，也要能够在临床医生寻 求决策支持时及时方便地提供信息。本文将通过分析医疗业务流程以及与临床医 生的交流，从最终用户的实际需求出发，设计符合医生习惯的与临床工作流结合 的c d s s 。 同时，c d s s 的运行显然离不开患者信息，在信息技术发展的今天，电子病 历提供了计算机化的医学记录，并为临床决策支持等高级功能提供了基础。 纵观国内外电子病历的发展历程，大体上经历以下几个主要阶段3 0 ： 1 、萌芽阶段( 纸病历的图像扫描，文本编辑器) 此阶段内，电子病历发展的主要思路是将纸张病历进行电子化，虽然实现了 病历的电子化存储，但无法进行进一步的计算处理，临床决策支持与科研统计等 更加高级的功能并没有在此阶段的电子病历系统中得到实现。 2 、初级阶段( 结构化病历) 认识到简单的文本编辑器作为电子病历的局限性，近年来国内电子病历产品 普遍向结构化的方向发展。电子病历结构化的主要目的是解决病历的自然文本中 有用信息的计算机提取和应用。结构化的发展趋势一定程度上促进了电子病历在 高级功能上的应用。未能结构化的信息则依靠人工智能领域内的计算机自然语言 处理技术，这一点国外的研究已经走在了前面。 3 、成熟阶段( 带有临床决策支持的电子病历) 与国内对电子病历的研究集中在结构化的编辑器不同，国外的电子病历研究 转而深入地探索电子病历能够完成的临床决策支持功能以及能够对临床诊疗质 量的影响等深层次的课题。相对而言，国内的基于电子病历的临床决策支持还相 当薄弱，非常鲜见。 4 、高级阶段( 病历高度共享) 电子病历的发展方向是病历的高度共享，这里涉及到电子病历的标准问题， 即使在美国电子病历的标准问题也没有得到彻底的解决。因此，电子病历的高度 共享可以被认为是电子病历发展的高级阶段。 3 0 雷健波电子病历的核心价值与临床