中医是我国的一门国粹,也是传统文化中的一块瑰宝。中医学及其理论和诊疗方法自上古绵延并流传至今,不仅造就了诸如扁鹊、华佗和张仲景等著名医学家,还造福于华夏儿女和中华子孙,甚而为世界各国人民送去诊病疗疾、养生延年的福音。近年来,中医学不但在国内日益走俏,在日韩和东南亚等地更是受到热烈追捧。为了使中医诊疗方法、技术更好地为大众服务,也使得中医理论精萃得以传承和发扬,有关中医的计算机辅助诊断或治疗研究正方兴未艾,日渐升温。其中一类成果就是中医专家诊疗系统。
专家系统是一个具备人类专家知识与经验的智能程序系统,它能运用人类专家的专门知识和处理问题的方法,来解决某个特定领域的工作和任务,并能提出具有专家水平的处理方法或建议。专家系统一般由知识库、数据库、推理机、解释部分和知识获取部分五个模块构成。本文仅就推理机模块,结合认知科学的最新成果,来试论中医专家诊疗系统开发的认知机制。
近年来,中医专家系统的研制、开发取得一系列进展和成就。在享受喜悦、憧憬未来的同时,我们不应忽视中医诊疗在信息化建设上面临的困难。困难主要来自以下几个方面:
一、传统中医的继承、流转,讲究少而精的小作坊式培养理念,且讲求师徒相授、口传心会。况且中医基础理论仍然保留不少朴素、抽象的范畴、概念,学说体系之间的推演和解释存在许多交叉、重合部分。这些学科特质不利于中医学及其诊疗方法的现代化和信息化。
二、关于中医诊疗的专家系统,不但开发周期长,投入资金多且应用范围有限;即便系统开发成功,不同专家系统之间的信息比较和资源共享等环节,都仍然存在理论和技术上的难题,更遑论进一步的联网协作、远程会诊了。
三、研制、开发中医诊疗专家系统的领域,目前尚未就系统生成工具达成统一、规范的共识。中医专家系统的生成工具还有待进一步完善和增益。只有具备成熟和先进的生成工具,中医专家系统才能走上网络化和产业化之路。
上述困难是暂时的,而前途是光明的。每当一些前沿难点、热点问题出现时,只要汇集其他相关学科的研究理路和思维方法,并结合本专业、领域的实际情况,就有望借助由学科交叉和碰撞产生的灵感火花,获得意想不到的解疑思路。
认知科学是一个多学科、跨学科的领域,由心理学、哲学、计算机科学(人工智能、机器人学和人本的计算)、语言学、神经科学、人类学以及社会学的研究人员和学者组成。近年来,乘着科学哲学“认知转向”的春风,基于模型的推理正获得越来越多认知科学学者的青睐,并日益受到国际认知科学界的重视。
从1998年到2004年六年间,意大利帕维亚的帕维亚大学和中国的中山大学分别就“科学发现中的基于模型推理”、“基于模型的推理——科学发现、技术创新与价值”和“哲学与认知科学”议题,三度召开国际研讨会。研讨会就国内外学者共同关心的问题,展开热烈、充分的讨论,取得了一系列富建设性的丰硕成果。研讨会的召开向世人昭示,传统的科学认知方法领域将迎来重要的突破,而基于模型的推理将在科学理论的解释、构建中发挥举足轻重的作用。
在认知科学学者看来,模型通常表示简化了的知识表达形式。原因在于,模型允许人们忽略不相关的信息,从而人们不必考虑某些不可能或毋须注意的结果;另外,模型为整合新信息提供一种结构,这正好为语义学理论的引入造就良好的契机。
而在探讨科学发现或创新时,模型主要指心理模型,即利用知觉机制进行推理的语义学过程。而作为一种知识组织形式,心理模型的创建和使用,离不开故事和话语理解、演绎和归纳推理以及其他推理过程(例如学习和创造性推理)。
基于模型的推理是模型方法中的一种。它源于人工智能的相关研究,并用于处理一系列难题,如监控、诊断等。其中涉及的模型被看作目标物理系统、过程、现象或情境的解释,并进行相关检索、构建。而上述过程成立的条件或基础,在于模型满足目标域的突出约束。一般说来,基于模型的推理指借助类比推理、意象推理、思想实验和限制性案例分析等方法,由一个或若干个前提推出结论的推理过程。
中医基础理论以取类比象、司外揣内见长,而诊疗思路的推理则离不开因果推理和以果求因等方法。而因果推理经萨伽德教授论证和改进后,再结合统计学的概率计算而以因果网络例示的崭新面目重焕容光。
在不久的将来,中医诊疗的信息化定能克服一系列困难,凭借认知科学的一臂之力,向着现代化、信息化和自主化的方向迈进。
我院信息化建设经过几年努力,按照整体规划,分布实施的原则,初步实现了医疗收费信息和主要医疗过程信息处理的自动化,形成了以HIS、PACS、OA、LIS、财务管理、INTERNET等为核心的几乎覆盖全院各部门的信息化平台。
HIS系统的建设依据管理工作流程和医疗工作流程的政策与规律,完成了13个子系统,40个功能模块的建设,实现了医疗收费电算化,满足医疗保险和病人了解费用明细清单的要求,实现了药品库房、药局、病房药房的闭环式管理,在计算机上提供住院病人的病案与医嘱书写和处理功能,计算机系统中记录完整的住院病案信息并实现质量监控。通过OA实现办公信息的自动传输及考勤管理、科室考核等部分办公业务。实现了全院范围的PACS,系统不仅完成了医院各种医疗设备的图象存储与传输,并且实现了与医生工作站等临床系统的无缝连接。
目前为止,基本形成遍布全院主要业务范围的千兆主干网,覆盖门诊楼、住院楼、行政综合楼以及旧门诊楼,包括19个病区、26个临床科室、7个医技科室、16台检查设备、12个科研和辅助科室、22个职能处室,医院信息系统提供的服务能够完成挂号、分诊、体检、收费、取药、住院、病房、统计、医嘱、病案、手术麻醉、检查检验、ICU、移动护理等医院各方面的需求,正在进一步向临床服务方面发展。
从患者的角度来看,所谓看病难,实际上是到大医院求医难、看知名医生 难,而到基层医院就医、看普通医生并不难。在对基层医疗能力不信任的情 况下,患者不管多难也要跑到大医院找专家看病,这种非理性的就医行为, 既增加了个人看病成本,又造成优质医疗资源的浪费,让本来就十分稀缺的 专家资源不能用在刀刃上。而解决这一问题要疏堵结合。
看病难可分为两种。第一种是绝对性看病难:由于医疗资源绝对不足造成 的看病难,是因缺医少药而无法满足基本医疗卫生服务需求的看病难。目前 发生在中西部经济落后、交通不便、地广人稀的偏远农村地区。第二种是相 对性看病难:由于优质医疗资源相对于居民需求的不足,造成患者去大医院 看专家难的问题。这是目前看病难的主要表现形式和特征。 患者“小病大医”的做法,一方面造成基层医疗资源闲置,另一方面又导 致大医院就诊紧张。 大医院的功能定位在看大病、做科研、培养人才上,如果人满为患的情 况一直得不到改善,大医院的优势和应有作用就无法得到发挥。在老百姓就 医需求不断增加的情况下,有些大医院甚至还走上了无序扩大规模的歧途, 和县级医院、社区卫生服务机构、乡镇卫生人才、抢活儿干,医疗质量也变 得难以保证。
小犀牛健康家中医馆未来将启动健康信息平台,逐步实现与陕 西省中医医院等三甲医院数据中心的对接,实现了数据的网络信息化。同时 将继续加快中医馆健康信息平台部署工作,通过中医馆健康信息平台的推广, 提升中医特色服务能力,推进分级诊疗落地。除此之外,健康数据平台便于 统计分析并及时发现问题,制定有效针对性的政策,为决策分析提供数据支 持。
小犀牛通过经典处方、辩证论治、电子病历模板、中医知识 库、远程教育等中医特色的知识,提升了中医馆的中医特色的服务能力。 三是与陕西省中医医院的远程联络机制,在提高基层医生诊治水平同时, 促进了分级诊疗制度的落实,打通健康绿色通道,实现急病、大病及时转诊, 在健康就诊通道上开足“绿灯”
栏目寄语: 当今,复杂而剧变的宏观与产业环境,给企业发展带来了日益严峻的挑战。以流程为中心的企业信息化,已难支撑企业应对这种挑战。当今的市场竞争,胜出的企业,得当地应对这种复杂性;卓越的企业,主动出击,通过驾驭复杂性而获益。企业信息化建设只有走向以人为本,才能帮助企业获得竞争优势。
通过对产业观察和思考,赛迪传媒于2011年7月14日发布了《走向以人为本的信息化白皮书》。白皮书发布后,在业界得到了很好的反响。为了进一步探究以人为本的信息化建设,中国计算机报在11月8日举办了走向以人为本的信息化之医疗行业CIO沙龙。本期专栏归纳了沙龙上CIO的精彩观点,探讨医疗行业信息化现状和以人为本趋势,以飨读者。
医疗服务应该以人为本。能不能做到以人为本关系到医院未来的发展,如同新医改方案所说,要从改革方案设计、卫生制度建立到服务体系建设都以人为本。作为医院医疗业务的支撑点,医院的IT建设是否做到以人为本了呢?
从协同医疗开始以人为本
信息化是支撑深化医药卫生体制改革“四梁八柱”的八柱之一。信息化通过帮助医疗机构提高工作效率、提升医疗质量来支撑新医改解决看病难、看病贵等问题。
对医院来说,以人为本毫无疑问是以病人为本,IT建设也要为以病人为本这一理念服务。武警总医院信息中心主任卢沙林认为,对医院的IT部门来说,他们服务的对象不仅仅是病人,还有医生、护士以及医院的行政、后勤、财务等支撑部门人员,以人为本的信息化既体现在服务病人的系统上,也体现在医护人员和医院管理人员所用的系统上。后者直接影响到服务病人的质量和效率。
从上世纪八九十年代,三甲医院开始信息化建设到现在,大部分的三甲医院都建立了众多的业务系统。这些业务系统基于医院的工作流程建立。这些基于流程的信息化系统在帮助医院进行精细化管理、提高诊疗效率上做出了很大贡献,但问题也逐渐凸显出来。“医院业务复杂,业务系统众多。就拿临床医生来说,他们要使用的系统就包括医生工作站、OA、邮件、PACS等,有时候医生会抱怨,这个系统不好用,那个系统不好用。”北京博爱医院信息中心主任耿爱华表示。
医生抱怨系统过于复杂,是因为现在的医疗信息系统没有以人为本,而是以IT为中心。“光有流程化的应用是不够的,信息化系统应该更多考虑人的因素。”北大妇幼信息中心副主任符毅说。
增强IT系统的协同能力,是医院良好运行的基础。特别是在新医改后,区域医疗成为解决看病难、看病贵的新举措,使得这个需求更为突出,除了医院内部的协作,跨医疗机构的协作需求也日益突出。
微软资深医疗行业解决方案经理张?介绍,不同医院的协同医疗的发展水平不一。协和医院、瑞金医院等医院的协同医疗建设开始较早,发展程度较好。瑞金医院整合业务系统,打造了一个统一的信息发布平台,让医务人员之间、医院和患者之间可以交流互动。基于Microsoft Office SharePoint Portal Server 2003,瑞金医院实现了统一的门户入口,集成了电子邮件系统、医院信息系统(HIS)、医疗影像管理系统(PACS)、办公自动化系统等业务应用,并通过CMS(内容发布管理系统)实现内外网的信息发布一体化,保证了医院门户整体数据和信息的一致性和及时性。
“协同医疗包括即时消息传递、文件传输等,我们希望能用一个账号登录所有办公系统。” 广安门中医院信息中心主任张红说。
“系统建起来容易,让大家习惯去使用很难。协同医疗也是如此。”协和医院信息中心副主任宋忠良认为,协同医疗比其他的IT系统更需要考虑人的需求,能让医务人员主动使用。张?认为,如果一个系统能从单点登录、移动办公等这些医护人员突出的需求出发,医护人员一定喜欢用。“比如瑞金医院的院长可以在手机上完成审批、收发邮件等工作,可以通过手机了解医院的各方面情况,现在院长已经离不开这套系统,系统自然能在瑞金医院推广。”
从电子病历到BI
比提高医疗效率还重要的是提高医疗质量。电子病历无疑是提高医疗质量的基础工程。“电子病历让医生的诊疗有迹可循,基于电子病历的临床决策支持系统可以为医生提供诊疗建议,以电子病历为基础的临床路径能让病人降低医疗成本。这能极大提高医疗质量。”中国人民解放军第二炮兵总医院信息中心主任卢敬泰表示,“虽然很多三甲医院都说已经做了或者正在做电子病历,但距离真正意义上的电子病历还很远。”如何处理电子病历中非结构化数据还是一大难点。
对中医院来说,非结构化与结构化的数据处理矛盾更为突出。广安门中医院是国家中医药管理局电子病历建设试点单位,其电子病历系统不仅要满足卫生部对电子病历系统建设的要求,即针对西医院的要求,还必须满足国家中医药管理局针对中医院电子病历系统建设增加的特殊要求。
“中医跟西医不太一样,中医是个体化的治疗,整个诊疗过程基本都体现在病历里。病历是以非结构化信息为主,首先病历是文本的,而且还包含图像、视频非结构化数据,但病案首页、医嘱、出访等这些治疗过程需要的都是结构化的信息。”张红说,“所以电子病历的结构化和非结构化一直是一个两难的问题。中医行业在2007年提出电子病历的发展方向――临床、科研、管理、服务一体化。临床和科研一体化,最大的难题是电子病历结构化到什么程度。科研要求结构化的粒度越细,越便于分析,但临床希望能够用自然语言来描述。”
“我觉得可以用搜索引擎的方式对PDF格式的病案进行搜索。这是电子病历从非结构化往结构化发展的一个过渡,要做到真正的结构化是很不容易的。”宋忠良表示。
针对医院信息中心主任提出的非结构化电子病历的处理问题,张?认为,微软可以从新一代搜索技术、内容管理以及数据库多方面予以医院支持,帮助医院定制自己的电子病历系统。
与保存电子病历数据相比,更重要的是调用数据。北京肿瘤医院医学统计室主任、原信息中心主任高非认为,非结构化的病历做成半结构化或者结构化,除了基于医院管理、医疗质量方面的需求外,还有一个很重要的原因是便于医学统计。
“实际上随着医院信息化的快速发展,很多医院积累了海量的医院管理数据以及结构化的电子病历数据,这些数据如果被开发利用,将对医院的精细化管理、医生的临床诊断起到极其积极的作用。为此,把商业智能技术引入医院,建立注重整合业务数据和辅助决策分析的BI系统就尤为迫切。”张?说。她参与了很多医院的BI项目,武警总医院就是其中一个。
“BI可以说是我们做得最成功的系统。我原来跟领导提议建立医生工作站,领导不能直接体会到医生工作站有什么好处,但一看BI系统他就非常喜欢,因为他需要的东西都展示出来了,以前他想知道平均住院日是多少非常难,现在很容易就能知道。” 卢沙林说。
卢沙林认为,BI系统之所以能够在武警总医院顺利运行,还有一个重要的因素是BI系统提供了面向不同信息使用者的数据分析平台,这让BI的价值实现最大化,为经营管理决策提供全面、可靠、及时的数据支持,使得医院管理和诊疗决策完全建立在科学的基础上。通过对医院科室、人员的绩效,以及部门及全院的任务完成情况进行统计,武警总医院逐步建立一套完整的医院绩效评价体系,极大提升医院管理水平。
医疗是一个特殊的行业。由于服务的对象是病人,我们的信息化更加需要以人为本。不管是协同医疗,还是电子病历和BI,或者虚拟化、云计算,以人为本可以提升信息化建设的效率和投资回报率,给病人带来质优价廉的服务,也让医院在未来的竞争中脱颖而出。
记者手记
医院信息化应以医生为本
名医的成长过程,就是在长期的医疗临床实践中不断地积累病例,总结经验和汲取教训的过程。从信息化的角度看,名医之所以医术高明,在于名医的头脑中不仅有一个比普通医生更大并且不断更新的非结构化数据库,而且在临床上能迅速地进行“人肉”挖掘这些非结构化数据。遗憾的是这个生物数据库容量和存储时间不仅存在个体差异,还会在岁月的打磨下,性能变得越来越差。
如何将所有名医脑中的非结构化数据以及他们各自的决策策略通过IT全部转化成数据并存储起来?这或许是天方夜谭,但IT依旧能大显身手。人们去看病时常常会看到一些疑难杂症患者的病例往往都是厚厚一叠,门诊医生不可能通读。多少年来,医生都是这样日复一日地做的,他们的专长是医学而非IT,尽管他们有病例数字化的迫切潜在需求,但却难以明白IT究竟能在哪些地方帮到他们。毕竟,让医生去搞懂病例电子化要比医院CIO去理解医疗行为中哪些能够数字化要困难得多。
以人为本的信息化以其基于虚拟化和云计算构建的医院IT基础设施,将CIO从日常运维中解脱出来,从而把精力放在熟悉医院的核心业务――治病救人上。
与此同时,以人为本的信息化强调对非结构数据的深度利用,这就要求CIO在构建电子病例时,不仅要关注那些可以结构化的非结构化数据,而且还要处理和存储当前技术尚无法结构化的非结构化数据,为未来技术的成熟全方位地保存原始数据。
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