1. 面向臨床決策中臺的統(tǒng)一信息模型構(gòu)建
國內(nèi)外專家對CDSS類型及應(yīng)用場景進行了分析,曾指出“用戶目的不同、場景不同,CDSS的驅(qū)動方式也會不一樣,沒有必要也不可能規(guī)范和統(tǒng)一”。CDSS各交互環(huán)節(jié)可能匹配多種驅(qū)動方式,本方案通過建立通用CDSS交互模型,劃分各環(huán)節(jié)節(jié)點,以配置各環(huán)節(jié)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
為建立臨床系統(tǒng)人機交互數(shù)據(jù)模型,以某三級綜合醫(yī)院醫(yī)生站系統(tǒng)工作流為基礎(chǔ),整理出了146項系統(tǒng)交互點。通過對以上交互點工作流的分析,劃分出過程模型中的4項主體數(shù)據(jù)模塊:①知識觸發(fā),描述應(yīng)用系統(tǒng)操作如項目、動作、報告等是否有相關(guān)知識注冊,將應(yīng)用動作轉(zhuǎn)換為知識庫類型;②知識目錄,知識的總目錄記錄知識通用標(biāo)識;③規(guī)則條件,知識返回結(jié)果的判斷邏輯;④結(jié)果交互,通過規(guī)則條件得到結(jié)果后,取出返回數(shù)據(jù),進行交互處理。面向臨床決策中臺的統(tǒng)一信息模型見圖1。
以上過程模型適用于HIS交互通用場景,其中知識觸發(fā)、規(guī)則條件、結(jié)果交互環(huán)節(jié)均可有多種標(biāo)準(zhǔn)適配,知識目錄中可配置當(dāng)前知識應(yīng)用的對應(yīng)形式。配置示例(知識觸發(fā)、知識目錄、規(guī)則條件、結(jié)果交互)如下。
(1)限制性別項目:
項目性別管控-啟用-醫(yī)囑開立-表達式-消息交互-維護人;項目限制性別=患者信息.性別;False- 當(dāng)前項目性別條件不符,無法開立-樣式0-管控。
(2)醫(yī)保藥品:
提前開藥管控-啟用-醫(yī)囑開立-表達式-消息交互-維護人;項目醫(yī)保等級!= '丙' and !是皮試項目 and !是模糊劑量項目 and !是中藥 and 提前開藥天數(shù)> 藥品設(shè)定天數(shù);True- 提前開藥天數(shù)不符合醫(yī)保規(guī)定。上次(或前兩次,累積開藥檢核)開立時間為*,共開具*天。該藥品最早開具日期為*-樣式2-管控"。
本方案將臨床決策中臺劃分為5個層級,從下至上依次為平臺層、知識層、規(guī)則層、策略層和應(yīng)用層,見圖2。平臺層負(fù)責(zé)處理中臺內(nèi)部管理,如權(quán)限管理、知識維護邏輯、數(shù)據(jù)監(jiān)測等;知識層包括基礎(chǔ)知識的收集存儲;規(guī)則層為知識的組織規(guī)則以及知識的返回結(jié)果;策略層處理應(yīng)用中的具體業(yè)務(wù)規(guī)則對照;應(yīng)用層支持具體的應(yīng)用服務(wù)。
圖2 臨床決策中臺架構(gòu)
本方案所述中臺與HIS的醫(yī)生工作站、護理工作站、檢查、檢驗、病歷編輯等系統(tǒng)交互密切,設(shè)計上要考慮方便與第三方系統(tǒng)整合,所以本系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互層面采用面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA),處理決策支持臨床數(shù)據(jù)集和醫(yī)療信息管理知識數(shù)據(jù)集等底層數(shù)據(jù)集;應(yīng)用層面采用C# 編程語言開發(fā)臨床輔助決策服務(wù)、知識管理服務(wù)、臨床指南信息輔助服務(wù),實現(xiàn)臨床決策觸發(fā)、規(guī)則引擎、結(jié)果交互及決策支持管理。
(1)知識觸發(fā)。
知識觸發(fā)模塊的入口為某種操作,如醫(yī)囑項目的開立、提交等,出口為相關(guān)聯(lián)的知識標(biāo)識集合。本模塊設(shè)立知識群組,具體的操作項目通過群組與知識對應(yīng)。
(2)知識目錄。
知識目錄模塊的入口為相關(guān)聯(lián)的知識標(biāo)識集合,出口為包含具體知識屬性的知識集合。知識屬性包括啟用時機、規(guī)則類型、返回類型、建議方式、優(yōu)先級分?jǐn)?shù)、附加信息等。
(3)規(guī)則條件。
規(guī)則條件模塊的入口為單項知識屬性及規(guī)則判斷依賴數(shù)據(jù),出口為規(guī)則引擎運算結(jié)果。本模塊運用運算層級和運算符組織知識規(guī)則元素,從而表達知識的應(yīng)用規(guī)則,其中定義了規(guī)則的運算層級、層級間的規(guī)則關(guān)系、層級內(nèi)序號、層級內(nèi)規(guī)則關(guān)系、規(guī)則元素、規(guī)則元素參數(shù)以及操作符和操作值。
(4)結(jié)果交互。
結(jié)果交互模塊的入口為單項知識屬性和規(guī)則引擎運算結(jié)果,出口為相應(yīng)返回類型的返回結(jié)果。每個知識 ID 對應(yīng)多個可能的規(guī)則引擎運算結(jié)果,每個運算結(jié)果對應(yīng)一種返回消息,每種返回消息可定義消息主題、提示內(nèi)容、提示框樣式、提示框大小、提示框位置、管控級別、提示類別等。
(5)元素維護。
中臺邏輯元素支持規(guī)則條件模塊的邏輯判斷和結(jié)果交互模塊的提示信息配置。知識元素屬性包括所屬分類、元素名稱、元素組別、是否依賴數(shù)據(jù)、是否依賴參數(shù)、狀態(tài)等。本模塊支持配置元素依賴數(shù)據(jù),定義每個知識元素調(diào)用依賴的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)細(xì)項,用于外部系統(tǒng)調(diào)用知識時,獲取需要傳入的參數(shù)。邏輯元素的來源不限于系統(tǒng)內(nèi)部或唯一標(biāo)準(zhǔn),可靈活擴充,在當(dāng)前CDSS知識分散的現(xiàn)狀下,可以是一種變通的方式。本研究所述臨床決策中臺即應(yīng)用邏輯元素來構(gòu)建。充分利用其聚集性和復(fù)用性,可提高臨床需求完成效率,降低需求修改復(fù)雜度,通過邏輯元素的積累,后期可做到一般需求通過簡單的系統(tǒng)配置即可實現(xiàn)且功能靈活。
(6)元素入?yún)⒕S護。
患者數(shù)據(jù)的通用接口是提高系統(tǒng)開發(fā)效率,降低應(yīng)用成本,提升知識庫質(zhì)量的重要內(nèi)容之一。知識元素是本研究所述CDSS邏輯實現(xiàn)的基礎(chǔ),通過知識目錄可獲取當(dāng)前知識邏輯判斷所需知識元素,進一步通過配置知識元素的依賴數(shù)據(jù),可以建立起電子病歷系統(tǒng)與知識庫之間數(shù)據(jù)的橋梁。
臨床決策中臺的服務(wù)對象為醫(yī)院管理者、醫(yī)生、藥師、護士、技師、患者等。以最常見的醫(yī)生開醫(yī)囑過程為例,臨床決策中臺根據(jù)患者基本信息,調(diào)閱患者歷史病案、健康檔案信息,對過往診斷、過敏史、藥品、檢驗、檢查等醫(yī)囑進行主動式檢查,針對用藥頻率、給藥途徑、用法、用量、禁忌證、適應(yīng)證、相互作用等給出預(yù)警提示,用戶通過點擊處理意見,顯示是否符合臨床決策要求,符合要求的繼續(xù)進行操作,不符合要求的則終止操作或按照建議改變操作。其應(yīng)用流程見圖3,流程說明如下:
②通過知識觸發(fā)模塊判斷是否存在知識。情況分為兩種:如果存在,通過知識目錄獲取相關(guān)知識數(shù)據(jù);如果不存在則直接調(diào)用結(jié)束,系統(tǒng)不會提示任何知識提醒。
③知識目錄信息中配置了當(dāng)前知識的判斷參數(shù)、規(guī)則類型以及結(jié)果類型。通過參數(shù)類型獲取知識判斷依賴數(shù)據(jù),指向知識依賴數(shù)據(jù)模塊;通過規(guī)則類型來判斷當(dāng)前知識所應(yīng)用的規(guī)則種類,指向規(guī)則條件模塊;通過結(jié)果類型判定當(dāng)前知識的結(jié)果返回方式,指向結(jié)果交互模塊。
④通過知識依賴數(shù)據(jù)模塊獲取參數(shù),通過決策規(guī)則表獲取決策規(guī)則以后就開始調(diào)用決策支持引擎,根據(jù)引擎返回值返回決策結(jié)果。
⑤最后,通過檢測管理模塊將用戶選擇的結(jié)果記錄成詳細(xì)的反饋信息,整個醫(yī)囑調(diào)用的流程結(jié)束。
圖3 臨床決策中臺應(yīng)用流程
本系統(tǒng)已在院內(nèi)55個臨床科室部署應(yīng)用,中臺應(yīng)用示例見圖4,累計為醫(yī)生、患者提供相關(guān)服務(wù)100萬余次,效果較好。目前系統(tǒng)實施重點在提醒警告方向,相關(guān)邏輯判斷主要為表達式邏輯,要使本系統(tǒng)滿足全面的應(yīng)用場景,還需要整合各種形式的邏輯判斷、數(shù)據(jù)返回模式。
以知識的邏輯判斷環(huán)節(jié)為例,本研究整理了院內(nèi)近6年醫(yī)生站系統(tǒng)的532項邏輯判斷需求進行分析,以上需求包括各類型患者數(shù)據(jù)的合理性校驗及警示,治療方案建議等。通過對以上需求的規(guī)則條件進行梳理歸納,得出了知識元素復(fù)用率高,臨床70%的需求可通過對高頻知識元素的重新組合來實現(xiàn)的結(jié)論,高頻知識元素如“是某類型特殊項目”元素復(fù)用次數(shù)高達188次,“獲取某檢驗指標(biāo)的值”元素復(fù)用次數(shù)達60次。
圖4 臨床決策中臺應(yīng)用示例