临床决策支持系统在医院的应用

张 怡 李 柯

(南京医科大学附属无锡市人民医院 无锡 214000)



临床决策支持系统在医院的应用

张 怡 李 柯

(南京医科大学附属无锡市人民医院 无锡 214000)

以南京医科大学附属无锡市人民医院为例，介绍临床决策支持系统的构成、软件架构及主要功能，该系统与电子病历系统集成，在诊疗全过程中为临床医生提供科学准确的信息支持，对提高医生工作质量、减少医疗差错具有积极意义。

临床决策支持；电子病历；知识库

1 引言

随着医疗卫生事业的发展和科学技术的进步，医疗行业的科技化水平和信息化程度在不断提高，临床决策支持系统(Clinical Decision Support System，CDSS)作为医学知识工程和人工智能研究中非常活跃的分支，一直是国内外研究与应用的热点。临床决策支持系统可以为临床医生提供大量的医学支持，从而帮助临床医生做出最合理的诊断、选择最佳治疗措施。大量研究表明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，为医疗质量提供保障[1-3]。

然而临床决策支持系统在临床上的实际应用并不多，主要有两方面的原因[4-5]：一是知识库的构建不能满足临床医生的需求；二是大多数CDSS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的积极性。南京医科大学附属无锡市人民医院开展了临床决策支持系统在临床上的应用研究，应用循证医学理念，基于权威学科知识(临床诊疗指南、临床技术操作规范等)建立较为完善、全面的结构化医学知识库，与结构化电子病历高度集成，旨在改变传统的依赖医生经验和检查检验指标进行诊断的模式，实现智能化、知识化的临床辅助决策。

2 系统构成

2.1 概述

医学知识库的构建以及与电子病历的集成是影响临床决策支持系统在临床实际应用的两大因素，南京医科大学附属无锡市人民医院针对这两方面，对临床决策支持系统开展了应用研究。系统对临床治疗指南、临床技术操作规范等国家标准性教学数据进行信息标准化、结构化处理，构建医学知识库，通过电子病历系统实时获取患者病历、病程、医嘱、检验、影像、护理等临床信息，与标准知识库进行匹配，在诊断、治疗、护理等临床医疗行为过程中为临床医生提供科学准确的信息支持，包括：(1)提示——给医生提供相关的信息，帮助他们更好地决策、预防医疗差错及改善医疗质量和结果。(2)干预——包括指南、警示、方案、指令及解释患者数据的工具，从而帮助临床医生做出临床判断。

2.2 医学知识库

医学知识库是临床决策系统的基础，知识库内容的丰富性、权威性直接影响着系统的应用效果[6]。该系统的知识库包括临床疾病库、临床技术操作规范库、药品库、检验库、检查库，其中疾病库、临床技术操作规范库还包含了中华医学会最新颁布的《临床诊疗指南》全套49册、《临床技术操作规范》全套42册；临床医学知识库涵盖西医、中医、中西医结合等领域，知识库来源于国家标准、诊疗常规、权威著作、核心期刊、规定教材等。系统通过知识采集引擎把临床知识采集进来，然后通过解释引擎抽取知识因子并将其重组，进行结构形式上的归纳、选择、整理，转化为计算机可处理的标准化信息存储于知识库中。整个医学知识获取流程，见图1。系统以疾病为主线，包括疾病、药品、手术、辅助检查、循证证据、疾病研究进展、医保药品、手术图谱、临床操作规范等知识，并且通过这些知识之间的内在联系将其有机地结合起来，组成一种网状的结构，方便存储和调用。专业人员不定期对知识库的内容进行更新和补充，保证知识库的实时性和有效性。

图1 医学知识获取流程

2.3 电子病历

电子病历[7-8]的发展为解决临床决策支持的困境提供了一个良好环境。电子病历系统作为采集、存储、传输、处理的一整套工具和应用程序，包含了面向医护人员的各类临床支持功能。要实现临床决策支持与日常工作流相整合，最直接的方法是在电子病历系统中实现决策支持，这样不仅可基于电子病历自动获取所需数据，而且可与医疗工作流紧密结合，提供实时的诊疗活动现场的决策支持，减少医疗决策中的失误和医疗差错。

在美国医学信息和管理协会(Healthcare Information and Management Systems Society,HIMSS)开发的电子病历应用模型(EMR Adoption Model，EMRAM)和我国原卫生部推出的《电子病历系统功能应用水平分级评价方法及标准(试行)》中，均对临床决策支持系统有着明确的要求，并且根据电子病历的级别不同对CDSS的要求也不同[9-10]。电子病历系统功能要向更高应用水平发展，医院必须要完善医学知识库方面的内容，实现高级临床决策，符合“在业务处理中依据知识库进行信息检查，为医护人员提供全面、及时的提醒，减少医疗差错发生概率”的标准。该系统的关键技术是将电子病历中的诊疗信息进行自动获取，即医生在对某一病人诊病时，根据该病人的主诉、临床表现、检验和医技检查以及抽取的信息，与临床决策支持系统中的知识库进行匹配，了解该疾病在诊断和治疗方面的最新进展，推理出诊断依据，进行鉴别诊断，决定适当的药物剂量和日程安排，提供最佳的治疗方案，自动警报、提示和警戒，诊断帮助和配伍禁忌，所需的医疗费用的范围等。同时，临床决策支持系统结合到整个医疗服务过程和工作流程中去，使用标准的医学词汇来规范医学概念，从而减少医疗错误。

3 系统架构

3.1 概述

临床决策支持系统分为3个核心部分：人机交互、逻辑推理、知识库。系统采用应用层、服务层、数据层3层架构体系与之对应，实现分布式数据处理。其系统架构，见图2。

图2 系统架构

3.2 数据层

数据层对应知识库，它提供了完善、全面的结构化医学知识库，采用权威学科知识如临床诊疗指南、临床技术操作规范等作为知识来源，包括药物、检查、检验、护理、手术等知识数据，系统对这些知识进行组织和结构化，形成具有一定规则的数据结构以支持在知识库中进行查找、匹配。

3.3 服务层

服务层提供逻辑推理功能，利用决策树的原理对重要关键词语进行判断，把结果与知识库中的关键词进行匹配，等同于一个小型搜索引擎。推理的工作是严格按照形式化的逻辑规则来进行的，根据获取的关键信息在知识库中进行查找、匹配等活动，选择适用的知识展现或执行。

3.4 应用层

应用层对应人机交互，提供系统与用户之间数据输入和输出部分的操作界面，系统根据电子病历中获得的信息进行判断，从知识库中抽取对应的相关知识显示出来。决策支持系统与医生的工作流程相融合，医生可在工作流程中迅速获得决策支持，可在完全不干预的情况下自动提示。

4 系统主要功能及部分功能演示

4.1 系统功能

图3 系统功能

4.2 诊断决策功能演示

医生在对某一病人诊病时，根据该病人的主诉、临床表现、检验和医技检查以及抽取的信息，与临床决策支持系统中的知识库进行匹配，了解该疾病在诊断和治疗方面的最新进展，推理出诊断依据、鉴别诊断，决定适当的药物剂量和日程安排，提供最佳的治疗方案。图4为医生下糖尿病诊断时系统主动提示的知识要点。

图4 诊断提示

4.3 指南推导功能演示

指南推导是基于疾病所包含的症状或体征进行的疑似诊断推导，如选择指南范围，选定症状或体征或输入关键字推导出疑似诊断。在指南推导中查找出来的疑似诊断的知识点页面中,包含概述、临床表现、诊断要点和治疗方法，同时列出相对应的检查、检验、手术、治疗药品、症状等信息，供临床医生学习和参考。

4.4 应用成效

该系统在南京医科大学附属无锡市人民医院上线试用之后，受到临床医生的高度关注，其应用成效主要表现在以下几个方面：(1)专业的学习工具。系统搜集了最新的医学研究文献和临床指南等书籍，可以作为临床医生学习和补充医学知识的工具。(2)疑难问题分析。在临床工作中遇到疑难问题无法实时搜寻到有用的信息，可以通过系统诊断分析及时解决临床问题。(3)提高医生工作质量。在诊断、治疗、护理等过程中，提供专业医学知识，提高诊断准确性，减少重复的检查检验等。(4)减少医疗差错。系统对临床医生所开具的检查检验信息、治疗信息等给予科学、权威的操作提示，有效避免医疗差错的发生。

5 结语

临床决策支持系统一直是国内外医疗领域研究的热门话题，也是国内高等级(≥4)电子病历应用水平的核心要求。本课题所研究的临床决策支持系统与电子病历系统高度集成，可与医疗工作流紧密结合，提供实时的诊疗活动现场的决策支持，减少医疗决策中的失误和差错。但是该系统目前还处于初步试用阶段，系统功能还需要在使用过程中进一步成熟和完善。

1 程文. 基于电子病历的临床决策支持机制与实践[D].杭州：浙江大学,2008.

2 高艳霞.循证医学对临床决策的影响[J].医学信息学杂志，2007，28(2):110-114.

3 郑西川、胡燕峰.智能语义电子病历实现研究[J].医学信息学杂志，2012，33(7):6-10.

4 杨艳. 基于临床指南的临床决策支持系统的设计与实现[D].杭州：浙江工业大学,2008.

5 刘阳,曾凡.电子病历的临床决策支持[J].重庆医学，2009，39(21):2662-2663.

6 张秀梅，徐建武,程煜平，等.基于知识库的临床决策支持系统构建[J].中华医院管理杂志,2014,30(6):472-475.

7 王帅，苏维.电子病历与医疗质量实时控制研究[J].医学信息学杂志，2011，32(3):2-6.

8 吴伟斌，肖强，陈联忠，等.电子病历系统的研究与开发[J].中华医院管理杂志，2004，20(4):204-206

9 袁浩，姜明.HIMSS电子病历系统概念界定及系统构成分析[J].医学信息学杂志，2013，34(4):1-6.

10 袁浩，姜明.HIMSS电子病历应用模型分析[J].医学信息学杂志，2013，34(4):7-11.

11 雷健波.电子病历的核心价值与临床决策支持[J].中国数字医学,2008,3(3):418-425.

Application of Clinical Decision Support System in Hospital

ZHANGYi，LIKe，

WuxiPeople'sHospitalAffiliatedtoNanjingMedicalUniversity,Wuxi214000,China

Taking Wuxi People′s Hospital Affiliated to Nanjing Medical University as an example, the paper introduces the constitution, software architecture and main functions of Clinical Decision Support System (CDSS). The system is integrated with Electronic Medical Records(EMR) system, providing scientific and acurate information support for clinicians in the whole diagnosis process. It has positive significance to improve the work quality and reduce medical errors.

Clinical Decision Support System(CDSS); Electronic Medical Records(EMR); Knowledge base

2014-12-04

张怡，硕士，工程师，发表论文2篇。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.06.006