书城教材教辅医学信息学
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第36章 电子病历(4)

①结构化的病历模型:我们已经在8.3节中介绍。根据病历书写规范,为了录入朱××的“现病史”信息,首先选择第1层根目录上的“心绞痛”模板,其次选择第2层子目录上“入院记录”,再次选择第3层子目录上的“现病史”……按照树状病历模型,逐层向下录入。

②知识驱动性内容:自第4层开始,将依据临床医学知识的驱动,展开树状结构。录入朱××的“现病史”信息时,在第4层选择“胸痛”;在第5层,分别设置了9个子节点:部位、性质、范围、开始时间、持续时间、放射方向、诱发原因、缓解原因、硝酸甘油疗效。对于每个子节点,第6层又设置叶节点。例如“范围”这个子节点,第6层又设置了“数值”和“单位”两个叶节点。

③预定义词汇表:开放式结构化录入就是在每个节点选择正确的结构化数据予以录入,这些数据均来自于预先定义的词汇表。这些词汇表绝不是医学词汇的累积,而是根据标准化原理,经分类、编码、可扩充和维护的医学术语分类系统,例如SNOMED 等。试以胸痛“诱发原因”为例,若以SNOMED 为预定义词汇表,可提供“无明显诱因地”、“运动后”、“因饱餐”、“因情绪激动”、“劳累后”等不同含义的词汇。

④合成表达规则:即将这些不同层次、不同节点的内容按预定的规则合成,去表达明确的医学概念,或者描述明晰的医疗事件。为确保这种描述含义的正确性,电子病历系统会对一些有歧义的部分生成提示性的问题,供录入者选择、修改、确认。

(2)Open SDE 的录入方法。有了上述的基础,Open SDE 的录入方法十分便捷,步骤如下:首先选择相应的病历模板,由于调用模板的同时也提取了结构,所以医生只需要通过简单的鼠标点击,针对具体病例,在对树状结构的各个节点选择正确数据录入即可。

①调用专科或专病病历模板。

②根据患者病情,在通用模板的基础上调整或重组,形成适合于该患者本次就医的病历模型。例如朱××以心绞痛就诊,同时患有“支气管哮喘”病,我们就可以调用与后者相关的病历模板,组装到心绞痛电子病历中。

③菜单驱动用户界面是最常用的录入方法,医生在左侧模型列表中选择项目“入院记录”,即产生下一级若干子项目,再选择“现病史”,于是在界面右侧出现“现病史”录入界面。该界面显示了有心绞痛症状的各节点,选择其中一个的节点,如“发病诱因”,便出现下拉菜单,其中罗列了SNOMED 中与此相关的预定义的医学术语,鼠标点击正确术语即可完成。

④表格录入也是常用方法,多见于体格检查、实验室检查的数据录入,也见于症状的录入。例如对于“生命体征”的“体温 ℃、脉搏 次/分、呼吸 次/分、血压 mmHg”则只需直接填入具体数值即可。由于这些表格项目的设置也是预先制定好的结构化医疗概念集合,概念间逻辑关系也预设定了,所以计算机能够理解并自动处理。

⑤其他录入方法。由于电子病历支持多媒体技术的应用,所以具有多种录入方法。

例如用图标法来绘制胸部X线病变情况时,可以调用预定义的体表投影图形,在病变的部位作出图形标记,为表示“右上肺空洞”,可以向肺部示意图右上方拖入空心圆圈标记;要表示“左中肺肿瘤”,可以向左中部拖入毛刺样球形标记。

3)高度结构化的录入方式

完全结构化的录入是一个理想的录入方式,然而它存在一些问题。首先医学知识是一个巨大复杂的体系,疾病的诊疗和健康问题是一个庞大深奥的领域。需要用概念粒度较细、严格规范的标准术语建立整个医学概念体系;需要用全面、严谨的逻辑关系表达整体医学概念间关系;这将是一项旷日持久的工程。其次,要医生放弃习惯的文本录入方式采用完全结构化录入是一件既耗费时间又类似机械性的操作,它可能会限制医生的创造性思维。最后,完全性结构化的录入将是一个需要投入巨大物质资源和人力资源的工程。

因此,在完全结构化和自由文本中寻求妥协互补,形成高度结构化的录入方式是现实可行,而且是可以持续发展的。例如在Open SDE 方式中允许插入自由文本,以描述那些难以结构化表达的内容,这样的自由文本因为处于结构化的模型中,又尽量采用了结构化的医学词汇,所以也具有一定程度的结构化,便于计算机进一步处理。

4)自然语言处理

自然语言处理(natural language processing,NLP)是指利用信息技术从自由文本上自动提取结构化数据。NLP 的优点是医生在书写病历时不必改变他们习惯的记录方式,可以应用自由文本录入,也可以借助语音录入,将结构化的工作交给计算机来处理,NLP可以分析自然语言中的句子,理解其中词汇语义,并自动予以处理,有关NLP 我们将在本章第12节阐述。

8.4.5数据的显示

数据一旦被录入到计算机中,特别是采用Open SDE 方式录入,将可以根据不同的目的以不同的形式被呈现出来,而不需要再次录入或手工干预,这是纸质病历所无法实现的,以下是电子病历数据显示的相关问题。

1)数据的可视化

数据显示,首先要解决各种类型数据本身的可视化问题,找出不同类型数据最佳的表达方式,例如对“生命体征参数”数据的可视化表达很简单,如“体温37℃、脉搏80次/分、呼吸20次/分、血压140/90mmHg”;对“医嘱”数据的可视化表达则非常复杂,要制定独特“医嘱范式”。另外,根据不同类型数据的不同需求,有不同的显示方式,如连续滚动、页面扫描、趋势图。

2)数据流程

电子病历中患者数据是根据时间顺序来组织的,数据流程图遵照了“时间-事件”的轴线,形成一个对病历数据综合显示的视图,从而全面、直观、清晰地呈现疾病演变的过程。数据流程图的时间间隔,即时间的粒度,可以根据需要而设置。例如对于重症监护患者的心率、血压监测,时间粒度是以分来设置的;对于门诊慢性病患者的疗效评价,时间粒度可以设置为周或月。

3)数据的概括与摘要

电子病历系统能概括并显示患者的疾病信息,例如对朱×ד心绞痛”现病史,系统可以自动概括出阳性症状(发作性心前区部位疼痛)、阳性体征(早搏、Ⅲ 级收缩期杂音)、异常实验室检查结果(心电图ST段下移,T波倒置)等,最后,自动产生一份简洁明了的病历摘要。

4)动态显示

医师都知道,要从既往纸质病历中查找一个所需的特殊信息有多么困难。美国统计资料表明,在既住纸质病历中,有10%(Fries,1974)到87%(Tang etal,1994)比例的信息,未被医师重新发现。然而,纸质病历无法回答医生的问题,电子病历都可以借助搜寻工具去定位它们,检索出来,并按照医生的意图用设定的格式表达出来。例如对糖尿病人的历次检查的血糖数值,可以用表格呈现,也可以用图形显示,并可以随时更新,动态地反映血糖变化。

5)数据的查询和监测

相对纸质病历而言,数据的查询和监测是电子病历得天独厚的优势。数据查询和监测在原理和方法上相似,医师先设计一个标准,然后利用系统程序去检测、分析病历记录,如果某个或某些记录满足了设定的标准,就可以得到一个恰当的输出——查询结果或者警示信息。

数据检测是防止医疗错误的重要环节,电子病历系统设置了多种类型的数据检测标准。首先是“范围检测”,能发现和预防录入一些超出范围的数值,例如血清钾为50.0mmol/L(正常4.1-5.6mmol/L)肯定是录入错误。其次是“模型检测”,例如患者身份证号码超过18位,肯定为错;处方药品服用剂量是零,肯定为错。再次是“一致性检测”,能将录入数据与已有数据进行比对,以检查数据的正确性。例如错误地将女病人性别选择为男性,又记录了既往有输卵管结扎手术史等。

8.5电子病历的集成

随着医学的飞速发展,临床医学的专业分科和医务人员的专业分工越来越精细,这样就使同一个病人的病历信息可能跨医师、跨专业、跨医院、甚至跨地域,散落于不同医院、不同系统中。而患者的治疗却需要多学科、多医务人员的合作,病历信息的集成是必须解决的问题。

8.5.1电子病历集成的支点和辐射点

由于医务人员诊疗工作的信息交流主要是围绕一个具体的患者展开的,并且要将这种交流的过程和结论记录到电子病历中,这样就使电子病历成为信息集成的支点,而所有信息来源地和信息抵达地成为电子病历集成的辐射点,它们可以是医生的办公室、医生的家、放射科、检验科、社区保健站……支点与辐射点组成了电子病历集成的范围和框架,而所有的诊疗信息都应该整合到支点——电子病历系统中。

8.5.2电子病历集成的关键技术

本节主要介绍电子病历集成的关键技术,这些技术是如何将医院内普遍存在的多个异构系统(如不同厂家研发的HIS、LIS、PACS)、异构数据通过通信支持整合到电子病历中。

首先可以采用目前国际通用的标准接口,如HL7、DICOM 等。另外可以采用中间软件技术,即设计一套具备标准开放式接口的数据服务中间件,它具有公共标准接口,保证数据服务的开放性,使得各个异构系统和工作站借用它与电子病历系统进行集成。与此同时,它与身份认证系统集成,提供身份认证、权限管理、数据审核等功能,保证数据在传输中的安全性。各类具有特定功能的工作站,各级用户入口是电子病历的终端,即各辐射点,它们借助集成技术与电子病历进行频繁的数据交换,满足自身对电子病历的需求与控制。

IHE 技术框架为新近推广应用的新技术,它定义了已有标准的具体使用方法,为标准信息的传输配置了一套通用准则,规范了如何应用HL7、DICOM 等标准通信协议进行系统集成。此标准框架的系统集成引擎包括以下三个模块。①消息解析模块:用来接受来自各异构系统或非标准信息,进行消息解析。②工作流驱动模块:用来依据工作流配置文件的预定义规则,自动驱使消息的发送与路由。③消息发送模块:用于构造待发送消息,并发送到目标系统。

工作流程配置文件则依据IHE 技术框架基本原则进行编制,针对需求特殊性,对于触发事件及动作进行动态调整,实现系统集成的适时应用。

如果将病历系统看作一个核心,则在它之外必须有一个独立的、可扩展的数据交换系统,以便于将其他系统中的数据集成进来。这就像变压器的作用,在一定范围内不管输入的电压如何变化,输出电压总是稳定的。所以电子病历数据集成的重点首先是解决数据格式统一的问题,例如CDA、HL7等规范所能实现的功能,其次是考虑系统之间事务流程医问题,类似于IHE 所能实现的框架定义。

电子病历数据集成还有CORBA、RMI、XMLRPC、SOCKET、SOAP 等方法,有兴趣读者可选择相关的参考书学习。

8.5.3电子病历集成的作用

集成可以跨越空间障碍,使同一个病人的诊疗信息可以跨系统、甚至跨医院整合到电子病历中,以利于多学科、多医务人员合作治疗患者。医生也可以通过电子病历系统向它们发送诊疗信息和决策指导,真正实现医疗信息的共享。

集成可以跨越时间障碍,使不同时间、多次就诊的信息及时整合到电子病历中。例如使来自实验室的检验结果及时传达到医生,并提示医生立即查阅处理,而在过去,这类检验结果可能滞留在实验室、护士站、甚至医师白大褂口袋里,进行“悠闲”的旅行。

8.6电子病历的知识库

临床医师在书写电子病历时会涉及大量的医学知识,他经常需要针对患者具体的病情去搜索、获取、利用相关的医学知识;他对医学知识的掌握的深度和宽度必然影响到他诊疗的效果。在纸质病历时代,临床医师往往是通过查询参考文献、请教资深医师来获取医学知识的。电子病历系统构建一个全面、深入、可以延展的医学知识库,将不同的知识源整合到系统中来,使得医师在工作站、在病床旁,通过电子病历系统及时访问知识库,获取相关医学知识,从而作出正确的医疗决策。另一方面,患者也可以通过电子病历系统访问与自己疾病相关的医疗保健知识库,从而增强医疗的依从性和自我保健预防的能力。

8.6.1病历知识库的结构

病历知识库的目的是将医学知识,包括专家的经验结构化地组织到数据库中,能被方便地访问和调用,并能像资深专家一样,按既定诊疗规则进行组合和表达。因此医学知识库必须具有这些特性:准确性、全面性、结构化、可扩充性和易于维护。

病历知识库的结构大致可以分为四个部分。

(1)事实库:包括医学知识诸领域的内容,如解剖、症状、诊断、药物……该库的数据类型可以是文字、数值、符号、图形、声音等。