卫宁软件基于知识库的临床决策支持系统解决方案0716

卫宁软件基于知识库的临床决策支持系统

解决方案

医护人员在医疗活动中的差错已经成为了国内外社会普遍关注的问题。在学术界，1999 年，IOM（美国国立医学研究院）发表了一篇划时代的报告“To err is Human”（人是会犯错误的），报告表明：第一，医疗错误的数量惊人，医疗差错致死已经成为十大死因的第五位；第二，大部分的医疗错误是人为因素引起，是可以通过计算机系统避免的。

在业内，已经普遍认为提高医疗质量、控制医疗差错、提高病人安全为最优先和紧迫的任务。临床指南的使用能够提高临床诊疗的安全性、质量，它的重要性已经得到了广泛的认可。传统的临床实践模式以教科书为指导来源，以权威意见和个人经验为主导，容易导致诊断不当。为改善这种不严谨的医疗模式，临床指南应运而生。1990 年，美国医学研究所提出了目前被许多国家学者所公认的临床指南定义：系统开发的多组指导意见，帮助医生和病人针对具体的临床问题做出恰当处理，从而选择、决定适宜的卫生保健服务。

临床决策支持是指能够提供给临床工作者、患者或个体以知识和个体或统计信息，并选择适当的时机，智能地过滤或表示这些信息，以促进更好的健康过程、更好的个体患者护理和更好的人群健康。可见，基于临床指南的临床决策支持系统（Clinical Decision Support System, CDSS）能够有效的提高医疗质量和效率、减少医疗差错、降低医疗费用。

总体架构

卫宁软件基于知识库的临床决策支持系统由知识库、临床决策支持系统、业务系统及系统接口四个部分沟通。

图 1 基于知识库的临床决策支持系统

知识库包括了系统内部的临床知识与结构化知识，以及系统外部的第三方知识库；临床决策支持系统包含了基于知识库建立的编码及机器可读的规则库，以及结合患者相关信息进行决策分析的推理分析服务；业务系统是需要调用临床决策支持系统的各类应用系统；系统接口提供业务系统与决策支持系统之间的信息交换。

医学知识库

医学信息在促进医学科技事业发展、帮助医学科研工作者发现新规律、提高临床医疗质量、加强卫生事业管理等方面发挥着重要的作用。伴随计算机技术、网络技术、生物医学信息学的飞速发展，各种类型的生物医学资源在新型信息环境下迅速增长，其内容繁多，分布广泛，动态变化，质量良莠不齐。面对医学信息资源来源的多样性、组织的动态性与无序性，需要对医学信息资源进行系统组织与分析，以方便临床实践人员、医学领域的研究人员合理高效地利用信息，为临床服务提供信息支撑。

医学信息组织则是对医学领域的各种知识内容进行分析、归纳、整理、综合

的过程，包括各种临床证据、病人案例、医学各专业核心知识等等。由于医学领域的这些知识具备一定的特殊性，如何建立不同专业、同一医学专业中相通概念的关联，是值得学界认真思考的问题。

网络环境促使用户信息行为的变化。医务人员更加乐意以信息技术和信息网络为基础进行信息收集、分析和交流。医学图书馆主要是针对医务工作者的信息需求提供服务的专业图书馆，医学图书馆必须不断改进服务方式，以满足临床医务人员在网络环境下的新需求。不仅需要随着医疗信息系统的发展而不断发展，不断推出新的信息产品如知识库，优化已有的信息产品，还需建立图书馆与医护人员之间的良好的知识服务渠道，并且加强医学图书馆之间的合作，扩大知识服务范围。

在这样的背景下，卫宁公司研制了临床医学知识库系统项目。构建临床医学知识库系统的目的在于为医务工作者提供更加个性化的知识产品，提供以知识节点为对象的知识服务，探讨扩大临床知识服务的范围。通过临床知识库，帮助临床医生快速获取疾病的治疗、疾病诊断、疾病检查中的各种知识。

卫宁公司临床知识库以本体作为知识组织的技术和方法，实现基于语义的知识检索。本体能够将某个领域中的各种概念及概念之间的关系显性地、形式化地表达出来，从而将概念中包含的语义表达出来。它强调领域中的本质概念，也强调这些本质概念之间的关联。而医学知识的组织，更加重视医学知识概念之间的推导、关联和语义关系，本研究中的临床医学知识库则是建立在本体概念的基础之上的概念图谱。

该知识库应包含词库、术语字典、模型结构、知识仓库四个部分。其中词库针对最小应用元素的医学用语进行了描述与定义。术语字典则提供了一定范围内的信息关联。这些关联可以包括相关属性的描述、取值范围、相关临床术语、偏向标志、各类编码表等等。知识模型结构是将这些术语相关的内容组成一种网状的结构，方便存储和调用。知识仓库就是所有这些知识信息的容器，以功能强大的数据库为架构平台，以辅助智能的文字处理与检索系统。

医学知识一般有两个来源，医学文献（指记录已归档的知识）和某一领域的专家（指专家的临床经验）。对于任何一种医学知识，系统先通过知识采集引擎把知识采集进来，然后通过解释引擎利用知识模型在知识库中查找相应的解决方

案，逐步缩小目标范围，最后由知识库系统判定归于何种类别的医学知识，并存储于知识库中相应的位置。

临床医学知识库框架

临床医学知识库构建的目的是为了给临床医生提供临床诊疗过程中所需要的各种知识，建立疾病库、药品库、检查库三大和疾病诊治相关的知识库，并提供给医学辅助诊疗的入口。构建思路如下图所示。

图 2 临床医学知识库的初步构建策略

通过疾病中并发症、鉴别诊断描述项，建立一个疾病与其他疾病的关联；通过治疗手段描述项建立疾病与检查项、药物之间的关联；通过临床表现建立疾病与症状库的关联。图2显示了构建临床医学知识库的底层框架图。

图 3 医学知识库底层框架图

从上图可以看出，疾病库的知识来源与相关文献中对疾病的介绍，这些知识来源有期刊文献也有专著文献；通过疾病库中对疾病的临床表现字段能够链接到疾病知识库的症状库中；通过疾病库中的药物治疗能够链接到药品库中，药品库中汇描述该药物的功效主治疾病，从而从药品库又可以回到疾病库；通过疾病库中的实验室检查字段项则可链接到检查库中，检查库中会对检查项适应的疾病进行揭示，从而从检查库又能回到疾病库。这是对构建疾病库、药物库、检查库的相互关联的初步构想与设计。

临床医学知识库构建的目的是通过对文献中知识的深层揭示，为用户使用提供便捷的途径，为了更好的揭示知识的本质及医学知识之间的关心，经过对疾病、药物、检查各个知识元的进一步深入分析和知识的挖掘，我们课题组给出了临床医学知识库各个知识元库的全部描述项（见图3）。