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病历知识库的构建探索与实践

时间:2006-11-26栏目:医药卫生论文

  病历知识库的构建探索与实践
  
  【关键词】  知识库管理系统
  
  摘要:以循环系统心外科疾病作为研究范围,讨论如何根据临床医学的特点、病历书写规范和病历管理的要求,选择大量的规范病历,经过归纳、提炼和分类,运用模糊数学方法,借助计算机建立病历知识库软件。
  
  关键词:电子病历;专家系统;知识库;知识库管理系统
  
  Abstract: This thesis discusses to how to choose a great deal of case distory of criterion,according to characteristics of clinic medicine,by suming up and abstracting  and classifying,to use the blur   mathematic method to establish the case history repository with computer.
  
  Key words:electronic case distory ; expert system ; repository ; repository management system
  
  病历知识库是开发电子病历软件和临床应用辅助专家系统的基础,应用前景广阔。病历知识库的研究在国内刚刚起步,尚未见相关文献发表。
  
  1  国内外病历知识库研究现状分析
  
  卫生部制订的《全国卫生信息化发展规划纲要(2003-2010年)》中指出,“三级以上医院在全面应用管理信息系统的基础上,要创造条件,重点突出临床信息系统的开发应用,如电子病历、数字化医学影像、医生和护士工作站等应用。有重点的建立一批国家数字化示范医院,跟踪世界医院信息化发展的趋势。” 卫生部制订的卫生信息化十五规划中,已重新修订了《医院信息系统基本功能规范》。新《规范》增加了门诊医生工作站、住院医生工作站、检验分系统、医学影像分系统等面向临床的系统,强调了医院信息系统向临床应用过渡是下一步医院信息化的重点。
  
  国外临床应用系统发展较快,有不少较先进的系统。如手术室系统、临床监护系统、检验系统等,也有病历系统,如the electronic medical record at the medical university of south carolinan 、turbodoc medical record system等,这些面向临床的系统大都是建立在知识库基础上的。由于国外的病历书写规范和表达方式不同,系统价格昂贵,同时其病历系统也不尽完善等因素,如缺少图表、影像资料等,阻碍了国外临床病历系统在我国的推广应用。
  
  国内现阶段的医院信息管理系统大都以面向经济管理为主,国内一些公司也正在开发文本型的简单的病历系统,这些病历系统主要是采用文本型模板及直接打字输入的方式书写病历,书写速度慢,生成的病历文件为文本型,没有校对功能和病历检索功能,特别是疾病名称标准化检查功能,更没有病案质量自动管理功能,同时基于文本型模板的书写方式,不利于临床思维活动,易受模板内容的影响而发生出错现象,效果不够理想。
  
  2  病历知识库的建立方法
  
  2.1  知识的获取
  
  病历知识的获取是病历知识库建立的关键,包括人工获取和自动获取两种。 人工获取比较普遍,它主要通过查阅专业领域的书籍、论文和专著,通过与领域专家对话,通过分析系统实际运行临床诊治记录,通过分析疾病的起因、现象、诊断和治疗等途径来获取知识[2].
  
  知识的自动获取,即机器学习,大多数专家系统不具备这种方式。知识库中知识的正确、完备与否是临床诊断辅助专家系统能很好工作的前提,机器学习更是这一关键的保证。随着病历知识库的不断运行,可能出现新的疾病,也可能发现原来知识库中知识不正确之处。机器学习就是自动在临床诊断和治疗记录库中发现新的知识,完善原来的知识库。
  
  医学的范围非常广阔,只能取其一分支切入开展研究。根据国际疾病分类法ICD10,我们以循环系统心外科疾病作为初步研究范围,选择较大量的临床规范病历,根据现行的病历书写规范和管理规定,对规范病历进行归纳、提炼和分类,建立专科病历知识库,然后,逐步加其他人体系统的病历知识内容,从而形成一个较完整的病历知识库,并生成软件包。
  
  病历知识库分为事实库和规则库两类。事实库是临床诊断和病历所涉及领域里的内容,如部位库、症状库、时间库等,是为规则库服务的。规则库是病历各种关系规则的集合,包括不同格式病历内容之间的关系、各种事实库之间的关系等,如部位与症状的关系,症状与疾病的关系等[1,2].
  
  人工建造知识库的方法有2种。一种是通过知识表达、程序编制及运行,一次将知识库建造完成;另一种是通过人机对话,对知识库进行增删、修改、扩充和更新。我们要建立的各种知识库各有特点,一些库的内容大致固定并有现成的资料可利用,如疾病名称库(采用ICD-10作为标准)、手术名称库、药物库等,可采用前一种方法一次建成;而另一些库的内容难以固定并没有现成的资料可供直接利用,因此采用后一种方法,如症状库、规则库等。同时,通过键盘输入或扫描等方法,输入规范病历,然后通过计算机自动搜索,进行模糊比较和“加权求和、阀值运算”等方法,从而对知识库进行增删、修改、扩充、更新和关键词排序等。
  
  病历知识的获取过程中遇到的问题是如何将病历按知识特点进行分类、归纳、提炼并规范化,以及病历书写规则和病历内容相互之间关系规则的归纳、整理。我们把病历可按格式和知识特点2种方法进行分类。按格式可分为如下20类:入院病历、病程记录、住院首页、专科病历、手术同意书、手术记录、医学专用记录、辅助检查单、入院护理评估、计划护理单、护理记录单、出院评估及指导、出院记录、死亡记录、特别护理单、医学专用同意书、医学专用记录、输血同意书、输血记录、会诊申请单等。每一格式类型,其内容的都有一定的特点,用词也有一定的范围,措词的表达方式亦存在一定的规则。如病程记录,一般可分为首次病程记录、主任医师查房记录、主治医师查房记录、医师查房记录等,除首次病程记录的内容比较全面外,主任医师查房记录、主治医师查房记录、医师查房记录描述的内容大体相同,因此,可选择大量的循环系统心外科疾病各种查房记录进行结构、用词、句法等进行归纳,生成查房记录词库和查房记录规则库等。同时,各种分类格式内容之间也存在一定的内在联系,一些规则显而易见,如书写规则可根据书写规范要求即可得到,而有些规则要通过大量的统计才能揭示出来,如首次病程记录与入院病历中,两者都包含患者的基本情况、主诉内容、简单检查情况等,这些规则形成病历规则库。病历按知识特点可分为一般情况、部位、症状、体征、时间、病因、标点符号、常用词、药物名称、手术名称等,这些知识的表达可以细化,做到既能说明问题又无冗余。如尿的症状可细分为:尿痛,尿频,血尿,乳糜尿等,这些知识形成病历事实库,并且要借助计算机,运用模糊比较、加权平均等方法才能建立起来。在表达准确无误和专业的起前提下,用词可以进一步提炼,如尿频繁、小便频繁、小便次数多、经常尿尿等,可提炼为尿频。
  
  2.2  知识库编辑器
  
  通常,知识库的建立还要靠知识库编辑器库来实现,最简单的情况下,这是一个为手工修改规则和数据而提供的标准文本编辑器,并包括如下功能:

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