基于數據倉庫的醫院臨床決策支持系統研究

劉莉莉

甘肅省中醫院信息科，甘肅 蘭州 730050

臨床決策支持系統是通過合適的時機智能性地過濾或表示信息和知識，為臨床工作者、患者、或個體提供更好的個體護理和健康的技術或手段［1］。它包括基于數據倉庫的管理支持系統、基于知識庫和循證醫學的臨床決策系統。作為一種復雜的計算機化的管理系統，它還可以根據現有的知識生成各種可供選擇的診療和護理建議，直接地協助醫師和其他衛生業職員以制定任務。

1 臨床決策

1.1 背景作用 臨床決策過程需要大量復雜的信息，并加以科學、準確的分析和評價，通過合理的臨床思維，形成有針對性的解決方案。臨床知識庫是開發智能化臨床信息系統的基礎，而專家系統是利用專家的經驗和知識，經過推理得出輔助決策的信息，是一種輔助決策系統。將專家系統與決策支持系統結合，形成智能決策支持系統，是今后的主要方向。臨床決策支持系統以醫療數據倉庫為基礎，數據倉庫是臨床決策支持的內核，包括所有知識和經驗的知識庫，推理程序可以根據數據倉庫中的知識和經驗生成建議，并經過智能化篩選，在最恰當的時候顯示給醫護人員，以支持臨床決策，提高臨床診療水平。

1.2 主要方式 臨床決策支持系統主要有4種支持方式：1)檢查提醒與自動報警，對近期檢驗系列結果的判斷，對差別較大或危機生命的結果提示及時復查。2)藥學監護，通過規范建立的藥品數據庫，分類管理各種用藥目錄，加載權威藥典、藥品說明書，藥物相互作用和配伍禁忌、藥物不良反應監測和安全評價，GCP和SOP藥物實驗臨床研究機構要求等資料。3)循證醫學和診療指南，臨床指南將大量的臨床經驗和證據概括為簡潔、明了和便于應用的形式，幫助臨床醫生科學決策，規范診療過程，選擇最優化的解決方案。4)臨床路徑與流程控制，臨床路徑是醫護人員和其他專業人員針對某種疾病或手術所做出的最適當、有先后順序和時間性的照顧計劃，目的在于提高效率，使患者得到優化的醫療照顧品質。

1.3 主要內容 以合理用藥監測系統為例，臨床決策支持系統一般有以下內容：1)提供藥品使用劑量。在下達藥物醫囑時，識別合適的藥物劑量范圍，并提供每日最大劑量提醒；計算藥物劑量，劑量范圍；以劑量計算為目的，供選擇的劑量-體質量參考。2)可檢查和提醒醫生，處方和當前用藥的交互作用；檢查藥物過敏情況。3)藥物的禁忌癥。在下達藥物醫囑時，檢查患者是否有該藥物的禁忌癥。4)提供藥品配伍禁忌。重復檢查、檢驗提醒；檢查藥物處方和食物的相互影響；根據實驗室結果、檢查報告、患者癥狀等，建議采取相關診療措施；根據患者檢查檢驗結果，檢查醫囑合理性；記錄醫生未采納的臨床提醒及原因。

1.4 主要功能 警報：顯示超出范圍的實驗值。提醒：提醒臨床醫師申請X光檢查等。評論：拒絕某項醫囑，并說明理由。判讀：判讀心電圖等報告。預測：如根據病情嚴重程度評分預測死亡風險。協助：如為肝移植和腎衰患者選擇合適的抗生素。建議：如根據患者情況建議醫生做某項檢查。

2 數據倉庫(DW)與數據挖掘(DM)

2.1 數據倉庫 數據倉庫是企業管理和決策中面向主題的、集成的、穩定的保函歷史數據的數據集合。它將大量用于事務處理的傳統數據庫數據進行清理、抽取和轉換，并按決策主題的需要進行重新組織［2］。數據倉庫的邏輯結構可分為近期基本數據層、歷史數據層和綜合數據層(其中綜合數據是為決策服務的)。數據倉庫是指可以整合醫院內來自不同系統、科室的各種類型和格式的信息、數據，經過系統采集、匯總和整理，形成一個完整而標準的全院信息庫，是面向主題的、集成的、穩定的、包含歷史數據的數據集合，用于支持經營管理中的決策制定過程。數據倉庫可以提供各種標準報表和圖表，支持多維分析，通過數據挖掘較合理、準確地預測未來。

2.2 數據挖掘 數據挖掘是從數據庫、數據倉庫中挖掘出有用知識的過程。從大量的數據中發現潛在的、有價值的及已知與未知的關系、模式和趨勢，并用易被理解的形式表達出來。HIS中積累了大量的寶貴數據，利用常用數據挖掘技術如傳統主觀導向系統、傳統統計分析、神經元網絡技術、決策樹、進化式程序設計、基于事例的推理方法、非線性回歸方法等，經過篩選、評價和驗證，將有意義的知識放到知識庫中，通過推理建立管理模型，用以輔助決策［3］。初步應用的事例如醫院成本核算系統、科室經營指標評估、患者滿意度調查表等。數據挖掘與傳統分析工具不同的是數據挖掘使用的基于發現的方法，運用模式匹配和其他算法決定數據之間的重要聯系。

2.3 數據挖掘方法 第一步描述數據：計算統計變量，再用圖表或圖片直觀的表示出來，進而可以看出一些變量之間的相關性。歷史數據建立一個語言模型，然后再用另外一些數據對這個模型進行測試，最后驗證你的模型。

2.4 決策支持工作過程 決策者通過用戶接口管理系統把問題及環境的描述和解題要求輸入給DSS，用戶接口管理系統對此進行識別和解釋。問題處理系統通過數據倉庫收集與該決策問題有關的各種數據、信息和知識，據此對該問題進行識別，判定問題的性質和求解過程；通過模型庫系統集成構造解題需要的規則模型或數學模型，對該模型進行分析鑒定；在方法庫中識別進行模型求解需要的具體算法并進行模型的分析求解，對得到的結果進行分析評價，最后通過用戶接口管理系統對求解結果進行解釋，轉變為具有實際含義，用戶可直接理解使用的形式，輸出結果［4］。

圖1 臨床決策支持架構模型

3 基于數據倉庫的決策支持系統典型應用

合理用藥監測系統(PASS)是根據臨床合理用藥專業工作的基本特點和要求，采用計算機數據庫組織原理和技術，對科學、權威和更新的醫學、藥學及其相關學科知識進行信息標準化處理，可實現醫囑審查和醫藥信息查詢，幫助醫生、藥師等臨床專業人員在用藥過程中及時有效地掌握和利用醫藥知識，預防藥物不良事件的發生，促進臨床合理用藥工作的應用軟件系統。作為臨床合理用藥的輔助工具，預防潛在不合理用藥問題并提供科學的用藥參考信息是PASS系統的基本功能。

臨床路徑指標分析系統是以臨床知識庫為核心，緊密結合CPOE，依托無線應用，實現患者床邊醫療。具有全流程(診斷、治療)、全方位(診療、護理、健康教育等)、多模式、高集成(醫囑、申請、檢查、手術等)特點。臨床決策支持系統充分憑借數據倉庫，將數據進行分析、統計、梳理，利用計算機工具，進行結構化或半結構化方法提取有用數據，形成利于用戶查看、分析的圖表，促進醫療事業更快、更準、更高效地向前發展，目前已經在醫療信息化行業中成為共同追求的目標。

［1］ 周肖彬，曹存根.基于本體的醫學知識獲取［J］.計算機科學，2003，30(10):35-39.

［2］ 陳德軍，盛翊智.基于數據倉庫的OLAP在DSS中的應用研究［J］.計算機工程與應用，2003(1):68-70.

［3］ 俞磊，楊松濤，王宗殿.基于數據倉庫的醫院決策支持系統的研究與設計［J］.計算機與數字工程，2010，38(4):142-145.

［4］ 屈景輝，廖琪梅，許衛中.醫學信息數據庫的建立與數據挖掘［J］.第四軍醫大學學報，2001，22(1)：88-89.