临床决策支持系统的构建与应用

◆董　军　王　欣　李　军　刘东洋



临床决策支持系统的构建与应用

◆董军1王欣1李军1刘东洋2

目的通过建立临床决策支持系统，提高医疗质量和医疗服务水平。方法建立临床决策支持知识库，开发规则引擎平台。结果(1)建立知识库逻辑关联的临床决策支持系统应用 ；(2)建立抗菌药物合理应用的临床决策支持系统。结论临床决策支持系统可提升医疗质量，减少医疗差错，保障患者安全。

HIMSS；临床决策支持

First-author's addressTaida International Hospital on Cardiovascular Diseases,Tianjin,300457,China

决策支持系统(Decision Support System，简称DSS) 是通过数据、模型和知识辅助决策者，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。

临床决策支持系统(Clinical Decision Sopport System，简称CDSS)是指运用系统的临床知识和患者基本信息及病情信息，加强医疗相关的决策和行动，提高医疗质量和医疗服务水平的计算机应用系统。

CDSS与传统的将临床指南、药品使用说明等录入知识库中供医生查询浏览的系统完全不同。它是运用专家系统的设计原理与方法，模拟医学专家诊断、治疗疾病的过程，基于临床知识库，对信息进行收集、整理、分类、过滤、加工等并建立逻辑关联知识点，并采用警告提醒、信息按钮、成组医嘱(医嘱套餐)、文档管理以及相关数据的表达形式，对疾病进行诊断、治疗、护理、手术、合理用药等方面的决策支持，可以为临床医生诊断治疗提供建议、提醒、报警、计算、预测方面的决策支持。

CDSS是提升医疗质量的重要手段，其根本目的是为了评估和提高医疗质量，减少医疗差错，从而控制医疗费用的支出。临床决策支持系统的5个正确要素即：在诊疗流程中，通过正确的渠道，在正确的时间和正确的干预模式下，向正确的人，提供正确的信息。

依据美国医疗信息与管理系统学会(Healthcare Information and Management Systems Society，HIMSS)HIMSS 7级的评审标准[1]，从第3级就开始有CDSS的要求，并逐渐提高标准要求，到第6级则要达到完整的临床决策支持。

1　CDSS系统构建

1.1总体结构

基于知识库的CDSS分为三部分(见图1)：知识库、推理机和人机交流接口。知识库采用LeftHandSide & RightHandSide规则来存储和管理。推理机部分是知识库与患者信息整合、比较、分析的引擎；人机交流接口分为两部分，一是输入，一是显示推理结果。

图1　CDSS结构示意图

知识工程师通过人机交互界面将专业知识录入知识库，用户通过人机交互界面调用推理机从数据库获取信息，并进行推理，再将推理结果返回给人机交互界面。

图2　诊疗流程图

1.2建立知识库[2]

(1)疾病知识库。各类专科系统疾病信息，包括疾病名、缩写、别名、ICD疾病代码、临床表现、并发症、实验室检查、其它辅助检查、诊断、鉴别诊断、治疗、手术、预防、预后及循证医学证据等项目。

(2)药品知识库。各种药品信息，包括药名、英文名、别名、剂型、药理作用、药动学、适应证、禁忌症、注意事项、不良反应、用法用量、药物相互作用等。

(3)辅助检查知识库。各类检查项目信息，每一种检查项目涉及的名称、缩写、正常值、临床意义等内容。

(4)循证知识库。如临床实践指南等。

1.3建立规则引擎

基于BPMN 2.0规范开发规则引擎。首先，采用流程图技术定义诊疗流程，创建诊疗流程操作的图形化模型，并定义和控制操作顺序。采用此规则引擎建立的诊疗流程，见图2。

2　药物临床决策支持应用

以用药安全监管为例，依据药品说明书、《处方管理办法》及《医院处方点评管理规范(试行)》等相关的办法规范，采用知识库的逻辑关联进行临床决策支持。

2.1药品用法用量

逻辑关联知识点包括药品名称、剂量单位、频次、天数、单日用量等。

实例：抗高血压药比索洛尔片，规格5mg/片，其说明书规定用法用量为每日1次，每次5 mg，最大单日用量为10mg，即医师为患者开立比索洛尔片时一旦单日用量超过10mg，信息系统立即进行限制管控，则该医嘱不能成功开具。

2.2药品浓度

逻辑关联知识点包括子液药品、子液浓度、子液剂量单位、主液单位、子液在主液中的浓度等。

实例：子液药品-抗菌药物注射用万古霉素，规格0.5g/支，其说明书规定静脉点滴时要用200ml 5%葡萄糖注射液配置，且万古霉素的浓度(子液在主液中的浓度)不得高于5mg/ml，即医师开立万古霉素用药医嘱时 ，系统自动测算出万古霉素的浓度，一旦浓度高于5mg/ml，系统即进行限制管控，不允许开立。

2.3药品剂量与体重

逻辑关联知识点包括药品名称、体重、年龄、新生儿、诊断类型、检验值、单位体重用量、建议频次等。

实例：利尿药氢氯噻嗪片，规格25mg/片，当用于儿童时，系统可通过信息按钮，启动智能计算功能，即以2mg/kg为单位体重标准用量，按患者实际体重值计算出日用量，并在建议频次2次/日的用法下，为医师自动精准计算出用量数据信息。

2.4药品与年龄、诊断组

逻辑关联知识点包括药品名称、诊断组、年龄等。

实例：口服降糖药及生物合成类胰岛素，诊断组-糖尿病，即在患者无糖尿病或糖尿病相关诊断时，口服降糖药及生物合成类胰岛素等药在系统中无法开立。

2.5药品与检验

逻辑关联知识点包括： 用药前检验项目、性别、年龄、诊断类型；用药后：检验项目、应下达时间。

实例：抗凝药华法林片，规格3mg/片；检验项目-国际标准化比值。用药前，在开立华法林片的医嘱时系统就会警示 “使用过程中需伴随定期的国际标准化比值(INR)监测”；用药后，即在用药第4日时系统提醒医师为患者下达国际标准化比值的检验项目医嘱。

3　抗菌药物合理应用的临床决策支持

3.1系统目标

以国家卫计委发布的《抗菌药物临床应用指导原则》为依据，通过抗菌药物管理信息系统，建立全过程多维度抗菌药物用药安全管理体系，通过抗菌药物临床应用管理信息系统固化各项规章制度的落实，提高抗菌药物临床应用的安全和质量。

图3　抗菌药物合理应用决策支持框架结构图

表1诊断症候群与ICD10和使用抗菌药物治疗方案

诊断使用抗菌药物治疗方案院内肺炎、支气管肺炎(J15.000、J15.700、J15.900、J15.901)1.胞哌酮钠/舒巴坦钠1.5gIVDq8h2.哌拉西林钠/他唑巴坦钠4.5gIVDq8h3.头孢他啶2gIVDq8h院内肺炎、支气管肺炎(重症)(J15.000、J15.700、J15.900、J15.901)1.美罗培南0.5gIVDq6h2.美罗培南0.5gIVDq6h+阿米卡星0.5gIVDq12h社区获得型肺炎(CAP)J15.902、J15.9031.头孢他啶2gIVDq8h2.头孢呋辛钠1.5gIVDq8h3.哌拉西林钠/他唑巴坦钠4.5gIVDq8h导尿管相关泌尿系统感染N39.000、T83.5011.胞哌酮钠/舒巴坦钠1.5gIVDq8h2.左氧氟沙星0.2gIVDq12h感染性心内膜炎I33.001、I33.002T82.6011.青霉素1200UIVDq6h2.青霉素1200UIVDq6h+阿米卡星0.5gIVDq12h3.万古霉素15mg/kgIVDq12h

图4　规则引擎诊疗流程

3.2总体设计

抗菌药物合理应用CDSS框架结构分为术前预防、治疗、术后预防三部分(见图3)。

知识库内容包括：(1)国家相关法律法规，如抗菌药物分级管理、医生处方权限分级管理、药师调剂资格管理等；(2)诊断症候群与ICD10、诊断症候群与抗菌药物。见表1；(3)预防性应用抗菌药物包括预防性应抗菌药物的时机、品种以及持续时间；(4)治疗性应用抗菌药物，包括拟诊诊断、治疗方案、治疗时间；(5)应用抗菌药物会诊。

抗菌药物合理应用临床决策支持采用的是规则引擎的方式。图4列举了社区性肺炎的例子。医生给患者下达的拟诊诊断是社区性肺炎，它的拟诊诊断是社区性肺炎症候群，CDSS根据这个症候群进行判断，如果满足此症候群，推荐使用注射用头孢呋辛钠等药品，最大使用天数为7天。当这些药品使用超过最大使用天数时，系统会自动弹出会诊申请，填写申请结束后自动发布公告栏并发送短信。

3.3功能与实现[3]

3.3.1事前管理实现抗菌药物分级管理、实现医生处方权限分级管理和药师抗菌药物处方调剂资格管理。实现用药行为实时监管，严格按照抗菌药物分级管理办法对医师的抗菌药物医嘱权限进行监控。如果医师要开具超出医嘱权限的抗菌药物，系统会自动提交申请并由上级医师进行审核，审核通过后才能获得相应权限，真正做到了对医师用药行为的实时监督和管控，以及对不合理用药行为进行监控和提醒的作用，有效提高了医务人员合理用药的意识与专业能力。

3.3.2事中管理实现依据症状和症候群或诊断(ICD10)，提示选择抗菌药物应用方案。系统建立抗菌药物用药知识库，实时采集患者的体征信息、过敏信息、检验检查信息、手术信息等，真正做到智能化推荐合规合理的抗菌药物。

实现医师开具抗菌药物智能管控的目的，包括：(1)使用抗菌药物必须填写拟诊诊断；(2)抗菌药物使用时间管控，依据使用目的分别为1天、7天、14天；(3)控制联合使用抗菌药物，医嘱最多只能开出2种以下抗菌药物；(4)依据皮试结果，开出抗菌药物；(5)越级使用必须填写申请，获审批后才能开出抗菌药物。

实现特殊使用级抗菌药物会诊：包括智能会诊申请、会诊记录、会诊结果引用。实现手术预防用药，包括术前用药、术中用药。

3.3.3事后管理实现抗菌药物门急诊处方、住院医嘱的点评；实现门急诊、住院患者抗菌药物使用量、使用金额、使用率、使用强度的统计分析。提供各种统计报表，包括门诊、急诊患者抗菌药物处方比例统计；住院患者抗菌药物使用率统计；住院抗菌药物使用强度统计并排名；住院患者抗菌药物联合应用比例统计；院科两级抗菌药物使用量、使用金额排名；I类切口手术预防抗菌药物使用率、用药时机合理率、疗程合理率统计；抗菌药物使用与临床微生物标本检测统计等。通过数据分析和回顾，利用直方图、饼图、曲线图等，生动、直观地反映医院抗菌药物的使用情况，简化了日常统计工作，提高了工作效率。

职能部门利用CDSS系统建立医疗质量信息统计分析[4]，可以快速对院、科两级抗菌药物的临床应用情况进行调查，并与预设的管控目标进行对比，有利于及时发现问题，及时干预。

[1]刘海一，刘帆，阴忆青.中美电子病历评价方法的比较研究[J].中国数字医学，2012,7(5):22-27.

[2]井立强，王艳萍，焦敬义，等.基于CDSS临床知识库应用与实践[J].中国卫生信息管理，2015,12(2):176-182.

[3]范小红，纪灏，王丽杨，等.智能化抗菌药物临床应用全过程管理系统设计与应用[J].科学管理，2013,28(8):75-78.

[4]杨帆,秦银河,董军,等.数据仓库技术及其在医疗质量信息分析中的应用[J].第三军医大学学报,2005,27(5):451-453.

董军：泰达国际心血管病医院副院长

E-mail：dongj@tedaich.com

责任编辑：姚涛

Clinical Decision Support System and Application/

DONG Jun,WANG Xin,LI Jun,et al.//

Chinese Health Quality Management，2016,23(3):16-19

ObjectiveTo improve medical care quality and medical service level through the establishment of clinical decision support system (CDSS).MethodThe clinical decision support knowledge base was established,and a rules engine platform was developed.ResultA knowledge base logical associated CDSS application and clinical decision support system for rational use of antibiotics was established.ConclusionCDSS can improve medical quality,reduce medical errors and ensure patient safety.

HIMSS; Clinical Decision Support

10.13912/j.cnki.chqm.2016.23.3.06

董军1王欣1李军1刘东洋2

1泰达国际心血管病医院天津300457

2蓝创科技有限公司天津300050

2016-02-26