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病歷知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建探索與實(shí)踐
病歷知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建探索與實(shí)踐【關(guān)鍵詞】 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)
摘要：以循環(huán)系統(tǒng)心外科疾病作為研究范圍，討論如何根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)的特點(diǎn)、病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范和病歷管理的要求，選擇大量的規(guī)范病歷，經(jīng)過(guò)歸納、提煉和分類，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)方法，借助計(jì)算機(jī)建立病歷知識(shí)庫(kù)軟件。
關(guān)鍵詞：電子病歷；專家系統(tǒng)；知識(shí)庫(kù)；知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)
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
病歷知識(shí)庫(kù)是開(kāi)發(fā)電子病歷軟件和臨床應(yīng)用輔助專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)，應(yīng)用前景廣闊。病歷知識(shí)庫(kù)的研究在國(guó)內(nèi)剛剛起步，尚未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表。
1 國(guó)內(nèi)外病歷知識(shí)庫(kù)研究現(xiàn)狀分析
衛(wèi)生部制訂的《全國(guó)衛(wèi)生信息化發(fā)展規(guī)劃綱要（2003-2010年）》中指出，“三級(jí)以上醫(yī)院在全面應(yīng)用管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，要?jiǎng)?chuàng)造條件，重點(diǎn)突出臨床信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，如電子病歷、數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)生和護(hù)士工作站等應(yīng)用。有重點(diǎn)的建立一批國(guó)家數(shù)字化示范醫(yī)院，跟蹤世界醫(yī)院信息化發(fā)展的趨勢(shì)�！� 衛(wèi)生部制訂的衛(wèi)生信息化十五規(guī)劃中，已重新修訂了《醫(yī)院信息系統(tǒng)基本功能規(guī)范》。新《規(guī)范》增加了門(mén)診醫(yī)生工作站、住院醫(yī)生工作站、檢驗(yàn)分系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像分系統(tǒng)等面向臨床的系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)了醫(yī)院信息系統(tǒng)向臨床應(yīng)用過(guò)渡是下一步醫(yī)院信息化的重點(diǎn)。
國(guó)外臨床應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展較快，有不少較先進(jìn)的系統(tǒng)。如手術(shù)室系統(tǒng)、臨床監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、檢驗(yàn)系統(tǒng)等，也有病歷系統(tǒng)，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(tǒng)大都是建立在知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)上的。由于國(guó)外的病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范和表達(dá)方式不同，系統(tǒng)價(jià)格昂貴，同時(shí)其病歷系統(tǒng)也不盡完善等因素，如缺少圖表、影像資料等，阻礙了國(guó)外臨床病歷系統(tǒng)在我國(guó)的推廣應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)大都以面向經(jīng)濟(jì)管理為主，國(guó)內(nèi)一些公司也正在開(kāi)發(fā)文本型的簡(jiǎn)單的病歷系統(tǒng)，這些病歷系統(tǒng)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(duì)功能和病歷檢索功能，特別是疾病名稱標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容的影響而發(fā)生出錯(cuò)現(xiàn)象，效果不夠理想。
2 病歷知識(shí)庫(kù)的建立方法
2.1 知識(shí)的獲取
病歷知識(shí)的獲取是病歷知識(shí)庫(kù)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)查閱專業(yè)領(lǐng)域的書(shū)籍、論文和專著，通過(guò)與領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)話，通過(guò)分析系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行臨床診治記錄，通過(guò)分析疾病的起因、現(xiàn)象、診斷和治療等途徑來(lái)獲取知識(shí)[2].
知識(shí)的自動(dòng)獲取，即機(jī)器學(xué)習(xí)，大多數(shù)專家系統(tǒng)不具備這種方式。知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的正確、完備與否是臨床診斷輔助專家系統(tǒng)能很好工作的前提，機(jī)器學(xué)習(xí)更是這一關(guān)鍵的保證。隨著病歷知識(shí)庫(kù)的不斷運(yùn)行，可能出現(xiàn)新的疾病，也可能發(fā)現(xiàn)原來(lái)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)不正確之處。機(jī)器學(xué)習(xí)就是自動(dòng)在臨床診斷和治療記錄庫(kù)中發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)，完善原來(lái)的知識(shí)庫(kù)。
醫(yī)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(jù)國(guó)際疾病分類法ICD10,我們以循環(huán)系統(tǒng)心外科疾病作為初步研究范圍，選擇較大量的臨床規(guī)范病歷，根據(jù)現(xiàn)行的病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范和管理規(guī)定，對(duì)規(guī)范病歷進(jìn)行歸納、提煉和分類，建立�？撇v知識(shí)庫(kù)，然后，逐步加其他人體系統(tǒng)的病歷知識(shí)內(nèi)容，從而形成一個(gè)較完整的病歷知識(shí)庫(kù)，并生成軟件包。
病歷知識(shí)庫(kù)分為事實(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)兩類。事實(shí)庫(kù)是臨床診斷和病歷所涉及領(lǐng)域里的內(nèi)容，如部位庫(kù)、癥狀庫(kù)、時(shí)間庫(kù)等，是為規(guī)則庫(kù)服務(wù)的。規(guī)則庫(kù)是病歷各種關(guān)系規(guī)則的集合，包括不同格式病歷內(nèi)容之間的關(guān)系、各種事實(shí)庫(kù)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(shí)庫(kù)的方法有2種。一種是通過(guò)知識(shí)表達(dá)、程序編制及運(yùn)行，一次將知識(shí)庫(kù)建造完成；另一種是通過(guò)人機(jī)對(duì)話，對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行增刪、修改、擴(kuò)充和更新。我們要建立的各種知識(shí)庫(kù)各有特點(diǎn)，一些庫(kù)的內(nèi)容大致固定并有現(xiàn)成的資料可利用，如疾病名稱庫(kù)（采用ICD-10作為標(biāo)準(zhǔn)）、手術(shù)名稱庫(kù)、藥物庫(kù)等，可采用前一種方法一次建成；而另一些庫(kù)的內(nèi)容難以固定并沒(méi)有現(xiàn)成的資料可供直接利用，因此采用后一種方法，如癥狀庫(kù)、規(guī)則庫(kù)等。同時(shí)，通過(guò)鍵盤(pán)輸入或掃描等方法，輸入規(guī)范病歷，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)搜索，進(jìn)行模糊比較和“加權(quán)求和、閥值運(yùn)算”等方法，從而對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行增刪、修改、擴(kuò)充、更新和關(guān)鍵詞排序等。
病歷知識(shí)的獲取過(guò)程中遇到的問(wèn)題是如何將病歷按知識(shí)特點(diǎn)進(jìn)行分類、歸納、提煉并規(guī)范化，以及病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)則和病歷內(nèi)容相互之間關(guān)系規(guī)則的歸納、整理。我們把病歷可按格式和知識(shí)特點(diǎn)2種方法進(jìn)行分類。按格式可分為如下20類：入院病歷、病程記錄、住院首頁(yè)、�？撇v、手術(shù)同意書(shū)、手術(shù)記錄、麻醉記錄、輔助檢查單、入院護(hù)理評(píng)估、計(jì)劃護(hù)理單、護(hù)理記錄單、出院評(píng)估及指導(dǎo)、出院記錄、死亡記錄、特別護(hù)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(qǐng)單等。每一格式類型，其內(nèi)容的都有一定的特點(diǎn)，用詞也有一定的范圍，措詞的表達(dá)方式亦存在一定的規(guī)則。如病程記錄，一般可分為首次病程記錄、主任醫(yī)師查房記錄、主治醫(yī)師查房記錄、醫(yī)師查房記錄等，除首次病程記錄的內(nèi)容比較全面外，主任醫(yī)師查房記錄、主治醫(yī)師查房記錄、醫(yī)師查房記錄描述的內(nèi)容大體相同，因此，可選擇大量的循環(huán)系統(tǒng)心外科疾病各種查房記錄進(jìn)行結(jié)構(gòu)、用詞、句法等進(jìn)行歸納，生成查房記錄詞庫(kù)和查房記錄規(guī)則庫(kù)等。同時(shí)，各種分類格式內(nèi)容之間也存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，一些規(guī)則顯而易見(jiàn)，如書(shū)寫(xiě)規(guī)則可根據(jù)書(shū)寫(xiě)規(guī)范要求即可得到，而有些規(guī)則要通過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)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(nèi)容、簡(jiǎn)單檢查情況等，這些規(guī)則形成病歷規(guī)則庫(kù)。病歷按知識(shí)特點(diǎn)可分為一般情況、部位、癥狀、體征、時(shí)間、病因、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、常用詞、藥物名稱、手術(shù)名稱等，這些知識(shí)的表達(dá)可以細(xì)化，做到既能說(shuō)明問(wèn)題又無(wú)冗余。如尿的癥狀可細(xì)分為：尿痛，尿頻，血尿，乳糜尿等，這些知識(shí)形成病歷事實(shí)庫(kù)，并且要借助計(jì)算機(jī)，運(yùn)用模糊比較、加權(quán)平均等方法才能建立起來(lái)。在表達(dá)準(zhǔn)確無(wú)誤和專業(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(shù)多、經(jīng)常尿尿等，可提煉為尿頻。
2.2 知識(shí)庫(kù)編輯器
通常，知識(shí)庫(kù)的建立還要靠知識(shí)庫(kù)編輯器庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，最簡(jiǎn)單的情況下，這是一個(gè)為手工修改規(guī)則和數(shù)據(jù)而提供的標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)知識(shí)來(lái)幫助用戶以正確的拼寫(xiě)和格式輸入規(guī)則。
1
�。�3） 自動(dòng)簿記，記錄用戶對(duì)規(guī)則修改的相關(guān)信息。
�。�4） 知識(shí)抽取，幫助用戶將新知識(shí)輸入到系統(tǒng)中去。
隨著電子病歷和醫(yī)學(xué)輔助專家系統(tǒng)的發(fā)展，單一的推理機(jī)制和知識(shí)表示方法，已不能勝任眾多的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)知識(shí)庫(kù)提出了更高的要求。
通過(guò)知識(shí)庫(kù)編輯器，建立病歷知識(shí)庫(kù)的步驟如下：
�。�1） 根據(jù)教科書(shū)，病歷書(shū)寫(xiě)規(guī)范，示范病歷，醫(yī)藥資料等建立知識(shí)庫(kù)（即事實(shí)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)）；
�。�2） 選取400例心外科疾病的規(guī)范病歷，輸入計(jì)算機(jī)， 通過(guò)模糊匹配，選取術(shù)語(yǔ)并添加事實(shí)庫(kù)內(nèi)容；
�。�3）選取2個(gè)或2個(gè)以上事實(shí)庫(kù)的內(nèi)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(dá)式，從而增加規(guī)則庫(kù)的內(nèi)容；
�。�4）選取其他人體系統(tǒng)疾病的規(guī)范病歷，重復(fù)2、3步驟，擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)的內(nèi)容。
3 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)
采用 Delphi 開(kāi)發(fā)病歷知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有易于管理、各種功能易于實(shí)現(xiàn)、知識(shí)庫(kù)直觀等特點(diǎn)，并可以數(shù)據(jù)文件的形式容易嵌入到其他應(yīng)用系統(tǒng)中，從而避免安裝配置數(shù)據(jù)庫(kù)引擎等麻煩工作。我們開(kāi)發(fā)的病歷知識(shí)庫(kù)軟件集成了知識(shí)庫(kù)的輸入、修改、刪除、查詢、一致性和完備性的檢驗(yàn)，打印輸出，知識(shí)自動(dòng)獲取等功能，特別建立了具有診斷樹(shù)結(jié)構(gòu)的用戶操作界面，非常直觀地顯示給用戶。
為了提高推理的效率，減少知識(shí)庫(kù)搜索的時(shí)間，按對(duì)不同類型癥狀和檢驗(yàn)指標(biāo)分別建立模糊規(guī)則庫(kù)和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)庫(kù)。操作時(shí)首先登記好癥狀和檢驗(yàn)指標(biāo)，然后再進(jìn)行其中的模糊規(guī)則庫(kù)和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)庫(kù)的建立、查詢和打印等。
利用Delphi管理知識(shí)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)還在于：①良好的字符串匹配、能很好地滿足診斷知識(shí)查詢的查詢功能及打印功能，可方便實(shí)現(xiàn)的知識(shí)庫(kù)檢驗(yàn)功能。② 圖形字段滿足病歷知識(shí)庫(kù)中檢查部位圖形的管理。③能滿足專家輔助系統(tǒng)的要求及與其他高級(jí)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(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)文件（*.DBF）轉(zhuǎn)換成文本文件（* .TXT），其他語(yǔ)言直接對(duì)文本文件操作； b.使用高級(jí)語(yǔ)言直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件（* .DBF）進(jìn)行讀寫(xiě)，數(shù)據(jù)庫(kù)文件包括文件結(jié)構(gòu)和文件記錄兩部分，利用其存儲(chǔ)格式準(zhǔn)確地計(jì)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(duì)其讀寫(xiě)，c.利用 ADO技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件的操作，這在Windows環(huán)境下是非常方便的。
4 結(jié) 語(yǔ)
應(yīng)用Delphi 7.0 和SQL Server 為工具開(kāi)發(fā)的病歷知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，用戶界面良好，操作直觀簡(jiǎn)便，運(yùn)行準(zhǔn)確高效。該系統(tǒng)作為電子病歷和臨床輔助診斷專家系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，提高了整個(gè)輔助診斷專家系統(tǒng)的綜合診斷能力以及診斷的方便性、準(zhǔn)確性，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
通過(guò)以上方法對(duì)病歷知識(shí)庫(kù)的模型建立、知識(shí)表達(dá)、知識(shí)獲取和知識(shí)庫(kù)管理等方面的研究分析，提出的一種通用的輔助診斷專家系統(tǒng)中知識(shí)庫(kù)建立和管理的方法，極好地滿足了電子病歷發(fā)展的需要。本課題組以該方法建立的病歷知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)已在紅會(huì)醫(yī)院等單位應(yīng)用于臨床測(cè)試，該系統(tǒng)運(yùn)行良好，可靠性高，知識(shí)的自動(dòng)獲取功能使系統(tǒng)不斷自我完善。同樣，該方法也可不加修改地應(yīng)用于其他輔助診斷專家系統(tǒng)中，如糖尿病飲食治療輔助系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中。
參考文獻(xiàn)：
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[3]沈亞誠(chéng)。電子病歷的研究與開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)病案，2001,（2）：2.
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