關于基于知識管理的臨床信息系統的研究論文
論文關鍵詞：知識 信息系統 醫院信息化 B／S架構 數據挖掘
論文摘要：臨床信息系統是醫院信息化的發展趨勢，然而它在設計上的復雜性給普及帶來巨大的挑戰。根據知識管理的思想，提出摒棄觀望等待的態度，利用B／S架構、SQLServer、ASP．NET、AJAX等構建復雜度適中、技術難度低、低廉、管理維護方便的臨床信息系統。通過一個急腹癥子系統的實例證明該方法能降低進入門檻，診斷效果較好。
醫療體制改革以來，我國各類性質的醫院效率都有下降的趨勢。通過醫院信息化提高醫院的運行效率，特別是采用臨床信息系統(以下簡稱CIS )成為研究的熱點。但是，由于目前人工智能的發展水平不高，加上絕大部分醫院存在硬件條件差、技術薄弱等問題，給CIS的設計和普及帶來諸多難題。針對普通醫院的現有條件，根據知識管理的思想，提出先構建知識庫、逐步建設、不斷完善功能的方法。通過一個急腹癥子系統的實例，證明基于知識管理的CIS有助于醫院信息化的深化和推廣，幫助廣大醫院健康發展，也讓群眾得到越來越多的實惠。
1 醫院信息化的發展與存在問題
醫院信息化，是指醫院以業務流程優化重組為基礎，在一定的深度和廣度上利用技術、網絡和技術及數據庫技術，控制和集成化管理醫療、護理、、品、物資及科研、教學等活動中的所有信息，實現醫院內、外部信息共享和有效利用，提高醫院的管理水平與綜合發展實力。
醫院信息化的表現形式為醫院信息系統( HIS)。 HIS包括兩個部分，一個是醫院管理信息系統( HMIS)，主要是常規的信息系統，例如財務系統、人事系統、藥品庫存系統等;另一個是臨床信息系統，主要用于搜集疾病、癥狀和病人的診斷信息，并為診斷治療輔助決策等。
目前，醫院信息化已經在HMIS上取得一定進展，不少醫院開始重視并逐步用上了這類管理系統。而作為醫院信息化發展趨勢的CIS，發展一直比較緩慢，真正能為醫生所接受并投人實際使用的為數極少。因此，CIS的應用成為醫院信息化過程中的最大挑戰。
CIS在設計與普及上舉步維艱，其主要原因有:首先，CIS是當前企業級信息系統中最復雜的一類，設計難度較大。其次，目前人工智能技術仍處于發展階段，給開發成熟、高校的CIS帶來障礙。再次，C1S設計費用高，維護管理復雜，超出普通醫院的承受能力。
2 知識管理對CIS的啟示
針對CIS信息錯綜復雜、開發技術難度大、投入費用高等問題，廣大醫院對此持觀望、等待的態度。其實，雖然目前難以設計出成熟、高效的CIS，但是通過知識管理的思想，搜集相關資料，通過聯合建設的方式，先構建知識庫，再逐步完善功能，完全可以設計出具備基本診斷決策能力和知識管理能力的CIS。
知識管理(KM)為企業實現顯性知識和隱性知識共享提供新的途徑，利用集體的智慧提高企業的應變和創新能力。知識管理的思想對CIS的啟示有如下幾個方面。
第一，知識是競爭力的核心，企業要盡量掌握更多的知識，并管理高質量的知識。因此，對于和疾病、癥狀、病例、診斷方法等知識密切相關的CIS，特別是CIS輔助診斷決策的功能，是提高醫院的綜合競爭力的重要保障，值得醫院進行一定的投人研究。
第二，相比容易表達、復制和模仿的顯性知識，隱性知識往往是伴隨著某個過程的知識，也就是體現在實踐中的知識。如果競爭者沒有參與這個過程，不僅難以體驗到這種知識的存在，更是難以模仿。因此，醫院應該親自參與CIS的建設，從而獲得CIS的隱性知識并提升信息化的水平。
第三，知識庫是知識的基礎，只有構建了知識庫才能真正開展有效的知識管理，有助于通過比較成熟的數據挖掘技術產生新的知識，提高醫院的醫療技術。人工的方法很難在知識庫雜亂無章的信息中發現規律，但是經過分析處理后可以找到其中隱含的重要知識。顯然，如果不開展CIS研究，沒有一定積累的知識庫，通過數據挖掘發現新知識也無從談起。
第四，知識管理提倡“最好從今天開始”，也就說，知識管理像做運動一樣，做一兩天可能沒有明顯效果，但是幾個月下來就會有很大的差異。同樣的，不應該因為暫時無法實現高水平的CIS系統而止步不前。只要持續的投人研究，還是可以開發出實用性不錯且潛力巨大的CIS。
另外，有了知識庫和CIS，也有利于促進醫護人員之間的交流，借助集體的智慧提高診斷水平。
3 基于知識管理的CIS的建設
基于知識管理的思想，CIS的建設可以分為幾個步驟。首先，選擇一個易于擴展的架構，設計一個存儲臨床信息的知識庫。然后，根據專家的理論和臨床經驗，對知識庫中的內容進行加工整理，為診斷提供依據。接著，設計具有初步診斷決策的系統并投入試用，在實踐中不斷完善功能。
最后，搜集一定數量病例信息后，利用數據挖掘發現新知識。
3. 1采用B/S架構建設CIS
目前軟件開發中流行C/S(Client/Server，客戶機/服務器)和B/S (Browser/Server，瀏覽器/服務器)兩種不同的架構，它們各自具有自己獨特的優勢。對國內流行的醫院信息系統進行了，發現它們都只是面向常規信息處理，并且絕大部分采用C/S架構，也有不少單機版本的系統。其中原因就是C/S架構的軟件具有速度快、打印方便的優勢，能滿足各種層次計算機的需求。
但是，CIS的主要任務是醫療知識的管理和診斷決策輔助，打印也往往是固定的樣式，沒有特別的需求。因此，為了降低開發難度和維護費用，應該采用B/S架構建設CIS。
首先，B/S架構對技術要求較低，開發周期較短，對于結構復雜的CIS非常有利。在開發難度降低的情況下，通過合作的方式可以完成功能簡單的CIS。由于技術難度低，也便于醫院方自行修改完善。
其次，開發低廉，功能擴展方便。B/S架構的軟件一般只有初期一次性投人成本，并可以通過增加頁面的方法來增加系統功能，非常方便。而C/S架構的軟件項目控制比較困難，系統會隨著應用范圍的擴大而使得連綿不絕，容易出現IT黑洞。
再次，C/S架構需要在所有客戶機上安裝和配置軟件，管理和維護的工作量很大，升級的成本也比較高，而B/S架構只需要在服務器上配置好，那么與之相連的計算機都可以在無需安裝額外的軟件情況下，通過瀏覽器獲取服務，避免了繁重的重復性勞動，將管理和維護的工作量減少到最低。
另外，C/S架構的通用性較差，受客戶端影響較大，難以同時兼容多種類型的操作系統。例如，配置較低的計算機往往安裝了Windows 98，而很多較新的計算機配置了Windows Vista，那么，C/S架構的軟件常常需要提供多個版本才能滿足用戶的需求。而B/S架構通用性很好，不存在跨平臺的問題。
3. 2采用SQL Server 2005構建知識庫
知識數量的多少、質量的高低是決定CIS性能是否優越的主要因素。因此，要把疾病診斷問題求解的專門知識從醫學專家頭腦中和其它知識源中提煉出來，并按照一種合適的知識表示方法將其轉移到計算機中，構建知識庫。在此，采用當前主流的大型數據庫軟件SQL Server 2005構建知識庫，具體步驟如下:
首先，根據CIS的要求，在數據庫中建立疾病匯編表。由于CIS在國內尚屬于試驗性階段，不可能也沒有必要搜集完所有種類的疾病、因此，不同的醫院可以根據自己的需求進行相應的設計。在此，設計了一個急腹癥的疾病匯編表，取名asm，包括外科急腹癥、內科急腹癥、婦科急腹癥三個大類約70種疾病。asm數據表共包括四個字段，diseaseID ,section, name_ EN, name_ CN，分別用于表示疾病的編號、所屬大類、英文縮寫、中文名稱。
然后，建立癥狀表，取名symptom，其中包括病史、常規癥狀、體征、科技檢查共四個大類約100。多種癥狀，如“夏季”、“長江以南”、“吸煙史”、“頻繁嘔吐與腹瀉”等。每種癥狀都有相應的編號和分類號，便于對這些知識的管理。
接著，組織醫生對每種癥狀的相關癥狀進行分析討論，建立診斷癥狀表diagnose_symptom和癥狀分類表diagnose_kind。其中，前者既包括與疾病密切相關的主要癥狀，也包括其他相關度一般或者降低相關度的癥狀，例如疾病“急性闌尾炎”的“轉移性右下腹部痛”、“麥氏征”等癥狀。后者存儲著某疾病相關癥狀的分類情況，比如“頻繁嘔吐與腹瀉”的癥狀在“輸尿管結石”中的相關度屬于正向還是反向，權重多少，等等。這兩個表是醫學理論和臨床經驗的，也是知識庫中最寶貴的部分。
最后，提供病例記錄表history、治療選擇方案表thera-peutic等相關的數據表。它們為診斷決策和數據挖掘服務。
3. 3采用ASP. NET技術實現系統功能
目前B/S架構中流行的編程技術有ASP, JSP, PHP,ASP. NET四種，其中ASP. NET作為微軟的旗艦產品，具有技術先進、性能強大、穩定可靠等優勢，在各類專家系統中也得到了廣泛應用。因此，雖然CIS在起步階段，系統并不龐大，但是從發展趨勢考慮，還是采用ASP. NET技術來實現。CIS的系統總體功能框圖如圖I所示。
其中，“診斷輔助”模塊的使用方法為:首先，用戶通過網頁瀏覽器打開CIS的首頁，輸人姓名登錄系統。然后，進人“診斷輔助”頁面，輸人病人的姓名，CIS為該病人在病例表中插人新紀錄。接著，用戶可以在癥狀大全的頁面中選擇病人癥狀的方式進行診斷，也可以先簡單判斷疑似哪種疾病再進人該疾病的診斷頁面進行處理。不管是哪一種，由于設計的癥狀較多，因此CIS會采用MRU(Most recentlyused，最近最常使用)算法將最近最常見的疾病和癥狀排在前列，方便用戶選擇。
另外，針對B/S架構速度相對較慢的缺陷，CIS應該采用AJAX(Asynchronous JavaScript and XML，異步JavaScript和XML)等技術來提高系統的響應速度，并通過CSS (Cas-cading Style Sheets，層疊樣式表)提示用戶是否已經選擇了某癥狀，效果如圖2所示。
3. 4CIS進一步的工作
雖然現在已經能在實踐中進行基本的診斷輔助決策，但是作為發展階段中的CIS，這樣的系統還是需要不斷的完善。CIS進一步的工作主要有:不斷擴展疾病表和癥狀表的結構，為其添加詳細的文字、圖片、視頻說明，將CIS構建成越來越完善的知識庫;不斷將其他科類的疾病、癥狀補充進知識庫，并建立醫生用戶表，將醫生與相應科類的疾病進行關聯;不斷加強數據挖掘的力度，通過對病例和術后評價的信息，發現問題并修正系統的診斷方法。
4 結束語
面對信息系統的復雜性，醫院和tT企業不應該觀望等待，而應該通過構建知識庫、逐步建設、不斷完善功能的方法進行嘗試。實踐證明，基于知識管理的思想，通過Bis架構、SQL Server, ASP. NET, AJAX等可以構建使用效果較好的臨床信息系統，有利于臨床信息系統的普及化，造福人類。
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