醫(yī)療信息共享平臺(tái)理論探索
時(shí)間:2022-02-06 09:55:29
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[摘要]目前我國大多數(shù)醫(yī)療信息系統(tǒng)普遍存在信息孤島問題,隨著醫(yī)療領(lǐng)域信息化建設(shè)的推進(jìn),醫(yī)療數(shù)據(jù)信息共享需求迫在眉睫。數(shù)據(jù)異構(gòu)是造成信息孤島的一個(gè)主要原因,利用醫(yī)學(xué)本體整合異構(gòu)數(shù)據(jù)庫信息,構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái),對(duì)我國醫(yī)療行業(yè)發(fā)展具有非常重要的作用。
[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)本體;分布式;區(qū)域醫(yī)療;信息共享根據(jù)
2015年的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)分級(jí)診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見》,建立分級(jí)診療制度是合理配置醫(yī)療資源、促進(jìn)基本醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)均等化的重要舉措,是深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、建立中國特色基本醫(yī)療衛(wèi)生制度的重要內(nèi)容,對(duì)促進(jìn)醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)長遠(yuǎn)健康發(fā)展、提高人民健康水平、保障和改善民生具有重要意義[1]。近年來,隨著政策的提出和實(shí)際的需要,許多醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)院根據(jù)自身的業(yè)務(wù)特點(diǎn)建設(shè)了不同的醫(yī)療信息系統(tǒng)。由于沒有一個(gè)統(tǒng)一完善的標(biāo)準(zhǔn),各醫(yī)院間及醫(yī)院內(nèi)各醫(yī)療系統(tǒng)間信息不能互通,數(shù)據(jù)不能共享,主要體現(xiàn)在:患者在不同醫(yī)院就診需要重復(fù)檢查、重復(fù)開藥、過度醫(yī)治、有價(jià)值的診斷信息無法實(shí)現(xiàn)增值等。因此,構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái),對(duì)患者而言能夠降低就醫(yī)成本,對(duì)醫(yī)院而言能夠提高服務(wù)質(zhì)量,對(duì)醫(yī)生而言可以提供有價(jià)值的科研數(shù)據(jù)。我國當(dāng)前的醫(yī)療信息系統(tǒng)主要分為以下5類:社區(qū)醫(yī)療信息系統(tǒng)、以大醫(yī)院為中心的系統(tǒng)、區(qū)域PACS系統(tǒng)、區(qū)域數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、區(qū)域協(xié)同醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)[2-3]。醫(yī)院信息系統(tǒng)正從單一功能向多功能集成系統(tǒng)發(fā)展,從單一范圍向跨越區(qū)域方向發(fā)展,處理的信息規(guī)模也越來越大,涉及的患者也越來越多。由于利益關(guān)系和醫(yī)院政策原因,目前我國區(qū)域醫(yī)療信息共享仍存在障礙,主要由于各醫(yī)院甚至各科室間使用的系統(tǒng)管理軟件和數(shù)據(jù)庫管理軟件不同,直接導(dǎo)致各醫(yī)療信息系統(tǒng)間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異構(gòu)、語法異構(gòu)以及語義異構(gòu)。
1基于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體整合醫(yī)療信息資源
從政策層面來說,醫(yī)療數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化是醫(yī)療行業(yè)信息化發(fā)展的必然要求;從技術(shù)層面來說,不同醫(yī)院的不同系統(tǒng)之間的醫(yī)療數(shù)據(jù)的異構(gòu)性是制約區(qū)域醫(yī)療信息交換和共享的主要原因。因此構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)不僅能夠有效縮小醫(yī)療機(jī)構(gòu)異構(gòu)信息框架下實(shí)現(xiàn)信息交換和共享所耗費(fèi)的高額成本,還能夠?yàn)樾姓芾聿块T、醫(yī)保部門、科研機(jī)構(gòu)和人員提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)資源。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體是存儲(chǔ)醫(yī)學(xué)概念及概念間聯(lián)系的良好載體,不僅能夠揭示概念間豐富的關(guān)系,還能表達(dá)概念間復(fù)雜的語義。在區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)中運(yùn)用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體,不僅能解決醫(yī)療信息異構(gòu)問題,還可以通過本體推理機(jī)制有效提高信息檢索、交換和共享的效率。1.1醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體(medicaldomainontology)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有專業(yè)性的本體,描述的是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中概念和概念之間的關(guān)系,提供該領(lǐng)域中實(shí)體概念及其相互關(guān)系概念的詞表及概念間的關(guān)系。結(jié)合領(lǐng)域本體的表示形式,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體可以形式化的表示為一個(gè)五元組:MDomO=(Info,MDomC,MDomR,MRules,F(xiàn)unctions)[4],它研究如何定義醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的概念、概念之間的關(guān)系及規(guī)則等主要理論和基本原理。采用Protégé-4.1-beta工具描述醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的知識(shí)本體,該工具使用OWL語言進(jìn)行描述,采用樹結(jié)構(gòu)組織醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體,樹結(jié)構(gòu)具有良好的層次,為領(lǐng)域本體的映射奠定基礎(chǔ)。見圖1。圖1醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體片段示例1.2基于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體的映射機(jī)制現(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院的臨床數(shù)據(jù)及診斷信息都是以結(jié)構(gòu)化形式存儲(chǔ)的,結(jié)構(gòu)化信息主要采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)。從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的邏輯模型中自動(dòng)抽取知識(shí),然后在領(lǐng)域?qū)<业膮⑴c下轉(zhuǎn)換成局部領(lǐng)域本體。從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中提取關(guān)系模式:主鍵、外鍵、關(guān)系、屬性等信息,根據(jù)領(lǐng)域本體映射規(guī)則[5]構(gòu)建局部領(lǐng)域本體。再通過PROMPT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)映射,結(jié)合高級(jí)映射將局部領(lǐng)域本體映射到全局領(lǐng)域本體,挖掘領(lǐng)域本體之間隱含的語義關(guān)系。圖2為部分診斷事件的映射機(jī)制。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中各數(shù)據(jù)表通過外鍵與患者信息數(shù)據(jù)表聯(lián)系,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體庫中通過概念之間的關(guān)系進(jìn)行表示。通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫—醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體映射機(jī)制,不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫雖然采用了不同的表名和字段名,但最終都指向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體中相同的概念。
2構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)
區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療信息共享系統(tǒng)建設(shè)的核心,其功能主要分為個(gè)人基本信息和電子病歷資料等。通過該平臺(tái)能夠幫助區(qū)域內(nèi)的各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)了解患者的就診情況,并為患者建立完善的電子病歷檔案,同時(shí)患者也能夠在線全面了解自身的病情,實(shí)現(xiàn)患者病情診斷和治療的透明化。對(duì)于醫(yī)療管理部門,能夠?yàn)槠涮峁﹨^(qū)域內(nèi)某疾病的發(fā)生率、死亡率等相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),從而制定預(yù)防措施,最終提高區(qū)域內(nèi)疾病預(yù)防和治療水平。2.1區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)架構(gòu)該平臺(tái)主要分為3個(gè)層次:數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層、業(yè)務(wù)邏輯層和用戶接口層,見圖3。2.2功能模塊數(shù)據(jù)基礎(chǔ)層:區(qū)域內(nèi)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)各部門的異構(gòu)數(shù)據(jù)源。業(yè)務(wù)邏輯層:是整個(gè)平臺(tái)架構(gòu)的核心,提供數(shù)據(jù)集成共享和交換的業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)。映射機(jī)制完成異構(gòu)數(shù)據(jù)庫到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體庫的轉(zhuǎn)換;醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體管理模塊主要是對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體庫的維護(hù)和更新;查詢處理模塊根據(jù)用戶的請(qǐng)求,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體管理模塊的協(xié)助下,返回有價(jià)值的個(gè)性化信息。用戶接口層:與用戶進(jìn)行友好交互的圖形化界面,方便各種相關(guān)用戶的使用。
3總結(jié)
本文主要構(gòu)建了基于醫(yī)學(xué)本體的區(qū)域醫(yī)療信息共享平臺(tái)架構(gòu),利用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體技術(shù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)信息交換和共享,解決了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)異構(gòu)、語法異構(gòu)以及語義異構(gòu)問題。基于該平臺(tái)架構(gòu)的信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是后期工作的重點(diǎn),醫(yī)學(xué)領(lǐng)域本體庫的構(gòu)建是一項(xiàng)需要領(lǐng)域?qū)<覅⑴c的重大工程,實(shí)現(xiàn)基于領(lǐng)域本體的推理機(jī)制也非常重要,這些都是下一步需要探索和研究的內(nèi)容。
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作者:蔣秀林 謝 靜 陳玉娥 單位:蚌埠醫(yī)學(xué)院公共基礎(chǔ)學(xué)院計(jì)算機(jī)教研室