病歷知識庫的構建探索與實(shí)踐

　　經(jīng)歷了黑色的六月，順利考入大學(xué)，轉眼間美好的四年大學(xué)生活就這么過(guò)去啦!又是一年的畢業(yè)季，畢業(yè)成績(jì)單：畢業(yè)論文，總是讓人頭疼。下面文書(shū)幫小編為大家帶來(lái)了一篇自考醫學(xué)專(zhuān)業(yè)論文，供大家閱讀參考!

        摘要:以循環(huán)系統心外科疾病作為研究范圍，討論如何根據臨床醫學(xué)的特點(diǎn)、病歷書(shū)寫(xiě)規范和病歷管理的要求，選擇大量的規范病歷，經(jīng)過(guò)歸納、提煉和分類(lèi)，運用模糊數學(xué)方法，借助計算機建立病歷知識庫軟件。

　　關(guān)鍵詞:電子病歷;專(zhuān)家系統;知識庫;知識庫管理系統

　　病歷知識庫是開(kāi)發(fā)電子病歷軟件和臨床應用輔助專(zhuān)家系統的基礎，應用前景廣闊。病歷知識庫的研究在國內剛剛起步，尚未見(jiàn)相關(guān)文獻發(fā)表。

　　1 國內外病歷知識庫研究現狀分析

　　衛生部制訂的《全國衛生信息化發(fā)展規劃綱要(2003-2010年)》中指出，“三級以上醫院在全面應用管理信息系統的基礎上，要創(chuàng )造條件，重點(diǎn)突出臨床信息系統的開(kāi)發(fā)應用，如電子病歷、數字化醫學(xué)影像、醫生和護士工作站等應用。有重點(diǎn)的建立一批國家數字化示范醫院，跟蹤世界醫院信息化發(fā)展的趨勢。” 衛生部制訂的衛生信息化十五規劃中，已重新修訂了《醫院信息系統基本功能規范》。新《規范》增加了門(mén)診醫生工作站、住院醫生工作站、檢驗分系統、醫學(xué)影像分系統等面向臨床的系統，強調了醫院信息系統向臨床應用過(guò)渡是下一步醫院信息化的重點(diǎn)。

　　國外臨床應用系統發(fā)展較快，有不少較先進(jìn)的系統。如手術(shù)室系統、臨床監護系統、檢驗系統等，也有病歷系統，如the electronic medical record at the medical university of south carolinan 、turbodoc medical record system等，這些面向臨床的系統大都是建立在知識庫基礎上的。由于國外的病歷書(shū)寫(xiě)規范和表達方式不同，系統價(jià)格昂貴，同時(shí)其病歷系統也不盡完善等因素，如缺少圖表、影像資料等，阻礙了國外臨床病歷系統在我國的推廣應用。

　　國內現階段的醫院信息管理系統大都以面向經(jīng)濟管理為主，國內一些公司也正在開(kāi)發(fā)文本型的簡(jiǎn)單的病歷系統，這些病歷系統主要是采用文本型模板及直接打字輸入的方式書(shū)寫(xiě)病歷，書(shū)寫(xiě)速度慢，生成的病歷文件為文本型，沒(méi)有校對功能和病歷檢索功能，特別是疾病名稱(chēng)標準化檢查功能，更沒(méi)有病案質(zhì)量自動(dòng)管理功能，同時(shí)基于文本型模板的書(shū)寫(xiě)方式，不利于臨床思維活動(dòng)，易受模板內容的影響而發(fā)生出錯現象，效果不夠理想。

　　2 病歷知識庫的建立方法

　　2.1 知識的獲取

　　病歷知識的獲取是病歷知識庫建立的關(guān)鍵，包括人工獲取和自動(dòng)獲取兩種。 人工獲取比較普遍，它主要通過(guò)查閱專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的書(shū)籍、論文和專(zhuān)著(zhù)，通過(guò)與領(lǐng)域專(zhuān)家對話(huà)，通過(guò)分析系統實(shí)際運行臨床診治記錄，通過(guò)分析疾病的起因、現象、診斷和治療等途徑來(lái)獲取知識[2]。

　　知識的自動(dòng)獲取，即機器學(xué)習，大多數專(zhuān)家系統不具備這種方式。知識庫中知識的正確、完備與否是臨床診斷輔助專(zhuān)家系統能很好工作的前提，機器學(xué)習更是這一關(guān)鍵的保證。隨著(zhù)病歷知識庫的不斷運行，可能出現新的疾病，也可能發(fā)現原來(lái)知識庫中知識不正確之處。機器學(xué)習就是自動(dòng)在臨床診斷和治療記錄庫中發(fā)現新的知識，完善原來(lái)的知識庫。

　　醫學(xué)的范圍非常廣闊，只能取其一分支切入開(kāi)展研究。根據國際疾病分類(lèi)法ICD10，我們以循環(huán)系統心外科疾病作為初步研究范圍，選擇較大量的臨床規范病歷，根據現行的病歷書(shū)寫(xiě)規范和管理規定，對規范病歷進(jìn)行歸納、提煉和分類(lèi)，建立專(zhuān)科病歷知識庫，然后，逐步加其他人體系統的病歷知識內容，從而形成一個(gè)較完整的病歷知識庫，并生成軟件包。

　　病歷知識庫分為事實(shí)庫和規則庫兩類(lèi)。事實(shí)庫是臨床診斷和病歷所涉及領(lǐng)域里的內容，如部位庫、癥狀庫、時(shí)間庫等，是為規則庫服務(wù)的。規則庫是病歷各種關(guān)系規則的集合，包括不同格式病歷內容之間的關(guān)系、各種事實(shí)庫之間的關(guān)系等，如部位與癥狀的關(guān)系，癥狀與疾病的關(guān)系等[1,2]。

　　人工建造知識庫的方法有2種。一種是通過(guò)知識表達、程序編制及運行，一次將知識庫建造完成;另一種是通過(guò)人機對話(huà)，對知識庫進(jìn)行增刪、修改、擴充和更新。我們要建立的各種知識庫各有特點(diǎn)，一些庫的內容大致固定并有現成的資料可利用，如疾病名稱(chēng)庫(采用ICD-10作為標準)、手術(shù)名稱(chēng)庫、藥物庫等，可采用前一種方法一次建成;而另一些庫的內容難以固定并沒(méi)有現成的資料可供直接利用，因此采用后一種方法，如癥狀庫、規則庫等。同時(shí)，通過(guò)鍵盤(pán)輸入或掃描等方法，輸入規范病歷，然后通過(guò)計算機自動(dòng)搜索，進(jìn)行模糊比較和“加權求和、閥值運算”等方法，從而對知識庫進(jìn)行增刪、修改、擴充、更新和關(guān)鍵詞排序等。

　　病歷知識的獲取過(guò)程中遇到的問(wèn)題是如何將病歷按知識特點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)、歸納、提煉并規范化，以及病歷書(shū)寫(xiě)規則和病歷內容相互之間關(guān)系規則的歸納、整理。我們把病歷可按格式和知識特點(diǎn)2種方法進(jìn)行分類(lèi)。按格式可分為如下20類(lèi)：入院病歷、病程記錄、住院首頁(yè)、專(zhuān)科病歷、手術(shù)同意書(shū)、手術(shù)記錄、麻醉記錄、輔助檢查單、入院護理評估、計劃護理單、護理記錄單、出院評估及指導、出院記錄、死亡記錄、特別護理單、麻醉同意書(shū)、麻醉記錄、輸血同意書(shū)、輸血記錄、會(huì )診申請單等。每一格式類(lèi)型，其內容的都有一定的特點(diǎn)，用詞也有一定的范圍，措詞的表達方式亦存在一定的規則。如病程記錄，一般可分為首次病程記錄、主任醫師查房記錄、主治醫師查房記錄、醫師查房記錄等，除首次病程記錄的內容比較全面外，主任醫師查房記錄、主治醫師查房記錄、醫師查房記錄描述的內容大體相同，因此，可選擇大量的循環(huán)系統心外科疾病各種查房記錄進(jìn)行結構、用詞、句法等進(jìn)行歸納，生成查房記錄詞庫和查房記錄規則庫等。同時(shí)，各種分類(lèi)格式內容之間也存在一定的內在聯(lián)系，一些規則顯而易見(jiàn)，如書(shū)寫(xiě)規則可根據書(shū)寫(xiě)規范要求即可得到，而有些規則要通過(guò)大量的統計才能揭示出來(lái)，如首次病程記錄與入院病歷中，兩者都包含患者的基本情況、主訴內容、簡(jiǎn)單檢查情況等，這些規則形成病歷規則庫。病歷按知識特點(diǎn)可分為一般情況、部位、癥狀、體征、時(shí)間、病因、標點(diǎn)符號、常用詞、藥物名稱(chēng)、手術(shù)名稱(chēng)等，這些知識的表達可以細化，做到既能說(shuō)明問(wèn)題又無(wú)冗余。如尿的癥狀可細分為：尿痛，尿頻，血尿，乳糜尿等，這些知識形成病歷事實(shí)庫，并且要借助計算機，運用模糊比較、加權平均等方法才能建立起來(lái)。在表達準確無(wú)誤和專(zhuān)業(yè)的起前提下，用詞可以進(jìn)一步提煉，如尿頻繁、小便頻繁、小便次數多、經(jīng)常尿尿等，可提煉為尿頻。

　　2.2 知識庫編輯器

　　通常，知識庫的建立還要靠知識庫編輯器庫來(lái)實(shí)現，最簡(jiǎn)單的情況下，這是一個(gè)為手工修改規則和數據而提供的標準文本編輯器，并包括如下功能：

　　(1) 語(yǔ)法檢查，即編輯器使用語(yǔ)法結構知識來(lái)幫助用戶(hù)以正確的拼寫(xiě)和格式輸入規則。

　　(2) 一致性檢查，即檢查輸入的規則和數據是否與系統中已存在的知識矛盾。

　　(3) 自動(dòng)簿記，記錄用戶(hù)對規則修改的相關(guān)信息。

　　(4) 知識抽取，幫助用戶(hù)將新知識輸入到系統中去。

　　隨著(zhù)電子病歷和醫學(xué)輔助專(zhuān)家系統的發(fā)展，單一的推理機制和知識表示方法，已不能勝任眾多的應用領(lǐng)域，對知識庫提出了更高的要求。

　　通過(guò)知識庫編輯器，建立病歷知識庫的步驟如下：

　　(1) 根據教科書(shū)，病歷書(shū)寫(xiě)規范，示范病歷，醫藥資料等建立知識庫(即事實(shí)庫和規則庫);

　　(2) 選取400例心外科疾病的規范病歷，輸入計算機， 通過(guò)模糊匹配，選取術(shù)語(yǔ)并添加事實(shí)庫內容;

　　(3)選取2個(gè)或2個(gè)以上事實(shí)庫的內容，分析判斷它們之間是否存在某種關(guān)系，并建立關(guān)系表達式，從而增加規則庫的內容;

　　(4)選取其他人體系統疾病的規范病歷，重復2、3步驟，擴充知識庫的內容。

　　3 知識庫管理系統

　　采用 Delphi 開(kāi)發(fā)病歷知識庫管理系統，具有易于管理、各種功能易于實(shí)現、知識庫直觀(guān)等特點(diǎn)，并可以數據文件的形式容易嵌入到其他應用系統中，從而避免安裝配置數據庫引擎等麻煩工作。我們開(kāi)發(fā)的病歷知識庫軟件集成了知識庫的輸入、修改、刪除、查詢(xún)、一致性和完備性的檢驗，打印輸出，知識自動(dòng)獲取等功能，特別建立了具有診斷樹(shù)結構的用戶(hù)操作界面，非常直觀(guān)地顯示給用戶(hù)。

　　為了提高推理的效率，減少知識庫搜索的時(shí)間，按對不同類(lèi)型癥狀和檢驗指標分別建立模糊規則庫和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )庫。操作時(shí)首先登記好癥狀和檢驗指標，然后再進(jìn)行其中的模糊規則庫和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )庫的建立、查詢(xún)和打印等。

　　利用Delphi管理知識庫的優(yōu)點(diǎn)還在于：①良好的字符串匹配、能很好地滿(mǎn)足診斷知識查詢(xún)的查詢(xún)功能及打印功能，可方便實(shí)現的知識庫檢驗功能。② 圖形字段滿(mǎn)足病歷知識庫中檢查部位圖形的管理。③能滿(mǎn)足專(zhuān)家輔助系統的要求及與其他高級語(yǔ)言的多種接口。這里提供三種方法：a.利用 Delphi命令將知識庫的數據庫結構文件(*.DBF)轉換成文本文件(* .TXT)，其他語(yǔ)言直接對文本文件操作; b.使用高級語(yǔ)言直接對數據庫文件(* .DBF)進(jìn)行讀寫(xiě)，數據庫文件包括文件結構和文件記錄兩部分，利用其存儲格式準確地計算字段在文件中的位置及該字段的實(shí)際寬度，將文件指針指到該位置，可以對其讀寫(xiě)，c.利用 ADO技術(shù)實(shí)現對數據庫文件的操作，這在Windows環(huán)境下是非常方便的。

　　4 結 語(yǔ)

　　應用Delphi 7.0 和SQL Server 為工具開(kāi)發(fā)的病歷知識庫系統，用戶(hù)界面良好，操作直觀(guān)簡(jiǎn)便，運行準確高效。該系統作為電子病歷和臨床輔助診斷專(zhuān)家系統的一個(gè)子系統，提高了整個(gè)輔助診斷專(zhuān)家系統的綜合診斷能力以及診斷的方便性、準確性，具有很強的應用價(jià)值。

　　通過(guò)以上方法對病歷知識庫的模型建立、知識表達、知識獲取和知識庫管理等方面的研究分析，提出的一種通用的輔助診斷專(zhuān)家系統中知識庫建立和管理的方法，極好地滿(mǎn)足了電子病歷發(fā)展的需要。本課題組以該方法建立的病歷知識庫系統已在紅會(huì )醫院等單位應用于臨床測試，該系統運行良好，可靠性高，知識的自動(dòng)獲取功能使系統不斷自我完善。同樣，該方法也可不加修改地應用于其他輔助診斷專(zhuān)家系統中，如糖尿病飲食治療輔助系統的開(kāi)發(fā)中。

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