智能化临床路径管理系统

曹茂诚，王军敬，王甘露



智能化临床路径管理系统

曹茂诚，王军敬，王甘露

摘 要：传统纸质文档电子化的临床路径模式面临诸多实际困难，在推行临床路径的过程中瓶颈难以破解，如何实现临床路径的智能化已成为当前临床路径推进过程中亟须解决的重要问题。提出了基于知识库的智能化临床路径设计理念。通过采用临床知识库和医学本体等先进理念，建立以患者诊疗计划为主线，具有循证医学证据并支持动态自适应的临床路径管理系统，实现了分支型临床路径执行及统计分析等功能，并将知识库信息贯穿整个医疗过程，在自动化、智能化的指导和监督下既严格遵循路径流程，又方便快捷完成诊疗过程。通过建设具有循证医学证据及智能辅助决策能力的智能化临床路径系统，我院临床路径变异率、出径率大幅下降，患者满意度得到了显著提升。基于临床知识库的智能化临床路径系统的应用最终达到了规范医疗行为，降低成本，减少变异，提高医疗质量之目的。

关键词：临床路径; 循证医学；本体；临床知识库

0 引言

临床路径是指针对某一疾病建立一套标准化治疗模式与治疗程序，是一个有关临床治疗的综合模式，以循证医学证据和指南为指导来促进治疗组织和疾病管理的方法，最终起到规范医疗行为，减少变异，降低成本，提高质量的作用。目前，临床路径试点工作正在我国各级医院深度和广度上推广实施，由于大部分试点医院的信息化建设特别是临床路径信息系统建设严重滞后，临床路径实施仍然停留在简单的文档电子化应用阶段，与国外智能化临床路径仍存在较大差距，临床路径管理试点工作的信息化程度已成为影响试点工作如期、顺利开展的一个重要因素。静态的临床路径电子化应用，不能支持自适应性动态临床路径调整，不能适应复杂临床问题处理，也不能提供对病人实时“活”数据的联机决策处理，已不能满足当前医疗信息化的发展要求，构建支持循证医疗的具有智能决策辅助能力的临床路径系统已成为当前医疗卫生信息化建设过程中亟须解决的重要问题。

Agfa 公司 Colaert 对自适应临床路径[1]进行了研究，强调将自适应临床路径应用于临床医疗实践和临床知识库建设。CAREPLAN[2]系统，它试图将多种不同的医疗知识源同可利用的患者信息结合起来，基于这些知识推理出面向个性化诊疗计划的适应性标准化路径。Dong Jimbo[3]等人提出构建一个包含所有医疗领域（包括药物或管理任务、医院资产、医疗保险、患者记录等）的医院本体知识库框架，以此实现复杂医疗境下的病人治疗流程的优化管理。

目前，国内临床路径信息化正处于起步阶段，浙江大学李劲松[4]等人提出构建基于本体的临床路径模型和 SWRL语言规则模型，以此来进行临床路径电子模板的设计。上海交通大学江志斌等人为了解决病人诊疗流程中的临床路径知识库的表达问题，提出了基于工作流的临床路径本体模型（CPO）建设方法[5]。

1 项目简介

深圳市宝安人民医院始建于1984年，是一家集医疗、预防、保健、康复、科研、教学于一体的大型三级甲等综合医院。截至目前，我院已建设 HIS、LIS、PACS以及合理用药、临床路径信息系统等大小几十个系统 ，并成为深圳市首家实现病区全覆盖无线查房功能的医疗机构。从目前情况来看，我院在信息化建设方面已经有了一个好的开端，不论是硬件和软件投入，还是资金的配备和使用方面，都已经初具规模，但在加速医院信息化建设的过程中还存在很多问题[6]。

2011年10月，医院成立了临床路径管理试点工作领导小组，由院长任组长，主管院长任副组长，各专业科室部分负责人任成员；在心血管内科、泌尿外科、妇科试点科室成立临床路径管理试点工作实施小组，由科主任担任组长，信息化建设医生组、护理组高级用户，临床药学人员和相关科室负责人任成员，截止到2014年8月10日，我院临床路径信息化管理由上线初期的3个科室7个病种增至覆盖医院所有临床科室共计647个病种；例数由去年的100例上升到3754例，入径率和入径完成率均大幅提升，共涉及2762个诊断名称。

2 智能化临床路径系统

2.1 路径分析模式

智能化临床路径管理系统以临床路径管理功能为主体，基于单病种，以标准路径为引擎，并结合临床知识库[7]，进而实现路径执行、变异分析、统计评估的管理功能；临床知识库予以辅助：药品知识库，医保用药目录库，合理用药、抗生素权限管理。医护助手的提示干预机制。以医嘱为主线，将临床知识库信息贯穿整个医疗过程，通过医护助手全程对医护人员的操作进行明确、细致的规定、警示和提醒,主要包括临床路径知识库建设、自适应临床路径执行、临床路径管理及统计分析等三大功能。

基于知识库的智能化临床路径，能根据患者实时生命体征及医疗机构资源配置状态动态调整路径模式；通过基于SWRL规则库的构建，能够根据患者具体临床实践反馈对知识库进行规则修正，使患者临床路径变异率降低，路径执行达到更好效果。

2.2 临床路径知识库建设

医学临床信息相对于其他行业领域的知识具有多复杂性、强关联性及高知识性的特点，因此，临床路径的实施过程其实是典型、复杂的知识密集型的项目实施过程。要协调好如此复杂的数据信息之间的关联，知识库是一个很好的选择。只有将知识管理方法贯穿临床路径的制订、执行、变异监控的全过程，临床路径才能真正得到更广泛的支持并最大限度发挥提升医疗水平的作用。

本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。以本体知识库为中心的临床路径是一个“活”路径而非提前预置的“死”路径，能根据资源获得情况及病人个性化需求动态调整执行路径；临床路径执行中支持病人信息数据集成和联机循证医学帮助；能根据病人实时生命体征进行复合路径的执行；根据病人特定情况向临床医生提供警告警示，自动修正临床路径。本体库是根据临床路径知识抽取出的知识元素所构建的本体；规则库是由临床专家根据临床经验总结出的临床常见规则；推理引擎通过对本体及规则的推理得出新的知识，再进一步对本体进行修正。

2.3 自适应临床路径执行

2.3.1临床路径执行流程

其流程图如图1所示：

图1　临床路径执行流程

（1）患者入院后，系统自动根据患者的主要诊断，将新入院患者分为待入径患者和未入径患者。由医生确定待入径患者是否入径，如果不入径，则记录原因，并转入一般治疗流程。

（2）系统对入径患者按照临床路径表单项目自动开立医嘱，实现医嘱的准确、快速、直观、方便录入，并且同步进行项目实施记录。路径表单以日期或阶段（如入院评估、术前检查与准备、手术、术后恢复、出院）为横轴，以诊疗项目为纵轴开展每日的诊疗工作。

（3）非医嘱项目根据实际诊疗过程，对表单治疗项目进行执行操作。生成临床路径项目实施记录。可与HIS系统电子病历系统衔接，自动生成部分项目实施结果。

（4）医生在实际应用中，可根据实际情况调整各阶段的日程，也可增加路径以外的诊疗项目。

（5）对于入径患者，实际治疗过程中如果出现病情变化或发生意外情况，但是并不影响临床路径整个治疗过程，医师需要进行详细记录，记录病情变异原因和相关详细信息，为临床路径变异分析提供数据依据。也可在医生开立非临床路径医嘱时提示输入变异。

2.3.2分支型临床路径

临床路径制定的对象有两种：疾病和手术。例如：“不稳定性心绞痛介入治疗临床路径”。对于治疗方法比较丰富的疾病来说，用手术名称命名临床路径就与临床实际情况产生了矛盾，将直接导致变异率和出径率的升高。以“不稳定性心绞痛介入治疗临床路径”为例:卫生部的文件规定：适用对象为第一诊断为不稳定性心绞痛（ICD-10：I20.0/20.1/20.9）且行冠状动脉内支架置入术（ICD-9-CM-3：36.06/36.07）。但是，不稳定性心绞痛的治疗有三种治疗方法：药物治疗、介入治疗、外科手术治疗。而治疗方法的选择都要依赖患者住院后的冠状动脉造影的结果。这意味着患者入院时医生会陷入两难的境地：医生若选择“不稳定性心绞痛介入治疗临床路径”，将有2/3的可能性出径，出径率系统性升高；若不选择“不稳定性心绞痛介入治疗临床路径”，将有1/3的可能性延误患者入径，入径率系统性降低。

为解决该问题，智能化临床路径系统设置了分支型临床路径，系统按照病种（而非手术或者治疗方法）制定临床路径，路径内包含该病种能采取的各种治疗方法，按照治疗方法定义路径的诊疗步骤，患者第一诊断符合即可入径，入径后根据患者实际情况选择诊疗步骤。

2.4 临床路径管理及统计分析

2.4.1入径明细查询

可以按入径时间、出径时间、入院时间、出院时间查询患者出入径明细，并可以查询整个实施路径的项目实施情况、变异情况、医嘱执行情况等，如图2所示：

图2　按入径时间明细查询

2.4.2在院、出院患者统计

统计在院患者的出入径情况，直观反映在院患者出入径情况；统计一段时间内各科室出院患者的出入径情况（例数、率）、路径各项目完成情况、变异情况、时限监控及用药监控等信息，并可以以图形形式展示。

2.4.3病情变异分析

对出入径患者的出径原因、变异原因进行统计分析，为临床路径的改进和调整提供数据依据，如图3所示：

图3　病情变异分析图

2.4.4临床路径监控

对出入径患者的项目执行情况和医嘱执行情况进行监控，加强对临床路径的管理。监控患者各项目完成情况、变异情况、完成时限及用药等信息，点击后可以查看明细，并可以以图形形式展示费用构成，如图4所示：

图4　临床路径监控

2.4.5分支型临床路径统计分析

统计一段时间内各病种出院患者人数、入径率、变异率、出径率，统计入径和未入径患者的住院日、费用、药费比的差异，如图5所示：

图5　分支型临床路径统计分析

3 总结

我院自2012年9月12日上线临床路径系统后，临床路径覆盖了全院34个临床科室，病种也增加至676个，从开展的效果来看，病人平均住院日和手术等待时间都取得了明显改善，患者病历次均住院总费用和次均药品费用也绝大部分下降或持平，但由于上线初期的临床路径系统仅为简单的文档电子化应用及静态临床路径电子化应用，不能适应复杂临床问题处理，临床路径变异率和出径率非常高，针对上述问题，2013年7月11日，在分析本体构建规则的基础上，结合我院临床路径实际运行情况，试点建立了高血压、前列腺增生症、胫骨骨折临床路径本体知识库，设立了分支型临床路径，实现了病人实时“活”数据联机决策处理，取得了显著效果，临床路径路径变异率、出径率大幅下降，患者满意度得到了显著提升。

由于临床医学知识库的构建是一个庞大的循环往复系统工程，特别是相关规则的构建，需要领域专家在实践中不断的总结和完善，逐步构建起适合实际应用的临床路径知识库，下一步要对本体知识库进行细致扩展并不断完善，建立更适合我院实际情况的智能化临床路径。

参考文献

[1] Alexandrou D, Xenikoudakis F, Mentzas G. Adaptive Clinical Pathway with Semantic Web Rules. Proceedings of the First International Conference on Health Informatics[J], Healthinf ,2008.

[2] Din MA, Abidi SS, Jafarpour B. Ontology based modeling and execution of Nursing Care Plans and Practice Guidelines[J]. Studies in Health Technology Informatics,2010,160(2):1104-1108.

[3] Dong JB, Hedayati A, Hampel K, Toklu C. An ontology knowledge framework for adaptive medical workflow[J]. Journal of Biomedical Informatics, 2008,41:829-836.

[4] 李劲松,胡臻,虞海燕,等.临床路径本体建模与电子化研究[J].中国数字医学, 2010, 5(4):5-8.

[5] Ye Y, Jiang ZB, Diao XD, Yang D, Du G. An Ontology-based hierarchical semantic modeling approach to clinical pathway workflow[J]. Computer in Biology and medicine, 2009, 39: 722-732.

[6] 宝安区卫生局.深圳市宝安区卫生事业“十二五”发展规划[Z]. 2013.

[7] 郑西川,于广军,谭申生.临床路径电子化应用与临床知识库建设实践[J].中国医院管理, 2012, 16(2):29-31.

Management System of Intelligence Clinical Path

Cao Maocheng, Wang Junjing, Wang Ganlu
(The People’s Hospital of Baoan Shenzhen, Baoan 518101, China)

Abstract:The clinical pathway based on the digitization of traditional paper documents has many problems. It is difficult to overcome the obstacles in the process of popularization. How to realize the intelligent clinical pathway becomes an important problem to be solved during its popularization. This paper proposes the design idea of intelligent clinical pathway based on the knowledge base. By adopting the Clinical medicine knowledge base, medical ontology and other advanced technology, it establishes the clinical pathway management system with the evidence-based medicine and dynamic self-adapting, which uses the patient treatment plan as the main line. The system realizes the branch Clinical Pathway and statistical analysis, which puts knowledge base into the course of medical care. It both follows the path procedure strictly and also gives convenient to complete the treatment process under the automatic intelligent guidance and supervision. By building the clinical pathway system of evidence-based medical evidence and intelligent aid decision making, the rates of mutation and diameter-surpassing decline significantly, and patients' satisfaction also increases. Standard medical behaviors, cost reductions, variation reductions and improvement of medical quality are optimized finally by using the clinical pathway management system that is based on clinical knowledge and intelligence.

Key words:Clinical Pathway; Evidence-based Medicine;Ontology;Clinical Knowledge

收稿日期：（2014.04.20）

作者简介：曹茂诚（1981-），男，深圳市宝安人民医院，计算机中心，高级工程师，硕士，研究方向：数据挖掘及医院信息化建设，宝安，518101王军敬（1984-），女，深圳市宝安人民医院，财务科，助理工程师，学士，研究方向：医院绩效管理及医院信息化建设，宝安，518101王甘露（1972-），男，深圳市宝安人民医院，医务科副主任，主任医师，硕士，研究方向：肝肝外科，宝安，518101

基金项目：深圳市宝安区科技局课题（2013191）

文章编号：1007-757X(2016)01-0022-03

中图分类号：TP302.1

文献标志码：A