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自考醫(yī)學(xué)專業(yè)論文

病歷知識(shí)庫的構(gòu)建探索與實(shí)踐

時(shí)間:2022-10-05 18:54:34 自考醫(yī)學(xué)專業(yè)論文 我要投稿
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病歷知識(shí)庫的構(gòu)建探索與實(shí)踐

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病歷知識(shí)庫的構(gòu)建探索與實(shí)踐

        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)、病歷書寫規(guī)范和病歷管理的要求,選擇大量的規(guī)范病歷,經(jīng)過歸納、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)庫軟件。

  關(guān)鍵詞:電子病歷;專家系統(tǒng);知識(shí)庫;知識(shí)庫管理系統(tǒng)

  病歷知識(shí)庫是開發(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)庫的研究在國(guó)內(nèi)剛剛起步,尚未見相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表。

  1 國(guó)內(nèi)外病歷知識(shí)庫研究現(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)庫基礎(chǔ)上的。由于國(guó)外的病歷書寫規(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寫病歷,書寫速度慢,生成的病歷文件為文本型,沒有校對(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寫方式,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,它主要通過查閱專業(yè)領(lǐng)域的書籍、論文和專著,通過與領(lǐng)域?qū)<覍?duì)話,通過分析系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行臨床診治記錄,通過分析疾病的起因、現(xiàn)象、診斷和治療等途徑來獲取知識(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)庫的不斷運(yùn)行,可能出現(xiàn)新的疾病,也可能發(fā)現(xiàn)原來知識(shí)庫中知識(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中發(fā)現(xiàn)新的知識(shí),完善原來的知識(shí)庫。

  醫(yī)學(xué)的范圍非常廣闊,只能取其一分支切入開展研究。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)行的病歷書寫規(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,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,并生成軟件包。

  病歷知識(shí)庫分為事實(shí)庫和規(guī)則庫兩類。事實(shí)庫是臨床診斷和病歷所涉及領(lǐng)域里的內(nèi)容,如部位庫、癥狀庫、時(shí)間庫等,是為規(guī)則庫服務(wù)的。規(guī)則庫是病歷各種關(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)庫的方法有2種。一種是通過知識(shí)表達(dá)、程序編制及運(yùn)行,一次將知識(shí)庫建造完成;另一種是通過人機(jī)對(duì)話,對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行增刪、修改、擴(kuò)充和更新。我們要建立的各種知識(shí)庫各有特點(diǎn),一些庫的內(nèi)容大致固定并有現(xiàn)成的資料可利用,如疾病名稱庫(采用ICD-10作為標(biāo)準(zhǔn))、手術(shù)名稱庫、藥物庫等,可采用前一種方法一次建成;而另一些庫的內(nèi)容難以固定并沒有現(xiàn)成的資料可供直接利用,因此采用后一種方法,如癥狀庫、規(guī)則庫等。同時(shí),通過鍵盤輸入或掃描等方法,輸入規(guī)范病歷,然后通過計(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)的獲取過程中遇到的問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,以及病歷書寫規(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、?撇v、手術(shù)同意書、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、麻醉記錄、輸血同意書、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,生成查房記錄詞庫和查房記錄規(guī)則庫等。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,如書寫規(guī)則可根據(jù)書寫規(guī)范要求即可得到,而有些規(guī)則要通過大量的統(tǒng)計(jì)才能揭示出來,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。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,做到既能說明問題又無冗余。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,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。在表達(dá)準(zhǔn)確無誤和專業(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)庫編輯器

  通常,知識(shí)庫的建立還要靠知識(shí)庫編輯器庫來實(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) 語法檢查,即編輯器使用語法結(jié)構(gòu)知識(shí)來幫助用戶以正確的拼寫和格式輸入規(guī)則。

  (2) 一致性檢查,即檢查輸入的規(guī)則和數(shù)據(jù)是否與系統(tǒng)中已存在的知識(shí)矛盾。

  (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)庫提出了更高的要求。

  通過知識(shí)庫編輯器,建立病歷知識(shí)庫的步驟如下:

  (1) 根據(jù)教科書,病歷書寫規(guī)范,示范病歷,醫(yī)藥資料等建立知識(shí)庫(即事實(shí)庫和規(guī)則庫);

  (2) 選取400例心外科疾病的規(guī)范病歷,輸入計(jì)算機(jī), 通過模糊匹配,選取術(shù)語并添加事實(shí)庫內(nèi)容;

  (3)選取2個(gè)或2個(gè)以上事實(shí)庫的內(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)庫的內(nèi)容。

  3 知識(shí)庫管理系統(tǒng)

  采用 Delphi 開發(fā)病歷知識(shí)庫管理系統(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)庫引擎等麻煩工作。我們開發(fā)的病歷知識(shí)庫軟件集成了知識(shí)庫的輸入、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)則庫和語義網(wǎng)絡(luò)庫。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)則庫和語義網(wǎng)絡(luò)庫的建立、查詢和打印等。

  利用Delphi管理知識(shí)庫的優(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)庫檢驗(yàn)功能。② 圖形字段滿足病歷知識(shí)庫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)庫的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)文件(*.DBF)轉(zhuǎn)換成文本文件(* .TXT),其他語言直接對(duì)文本文件操作; b.使用高級(jí)語言直接對(duì)數(shù)據(jù)庫文件(* .DBF)進(jìn)行讀寫,數(shù)據(jù)庫文件包括文件結(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,c.利用 ADO技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫文件的操作,這在Windows環(huán)境下是非常方便的。

  4 結(jié) 語

  應(yīng)用Delphi 7.0 和SQL Server 為工具開發(fā)的病歷知識(shí)庫系統(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。

  通過以上方法對(duì)病歷知識(shí)庫的模型建立、知識(shí)表達(dá)、知識(shí)獲取和知識(shí)庫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)的開發(fā)中。

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