医疗决策支持系统

1、医疗决策支持系统医疗决策支持系统第1页医疗决议支持系统 计算机辅助医疗决议类型间接帮助直接帮助一、概述2.实施决议支持系统要求医疗决策支持系统第2页计算机辅助医疗决议类型:间接帮助:简化病历获取程过:如化验数据HIS病历管理系统对数据进行分析汇报和患者表格获取特定领域数据文件数据库医学或法律知识库医疗决议支持系统：一、概述 医疗决策支持系统第3页计算机辅助医疗决议类型:直接帮助：计算机系统在对特定病人决议时，将医学知识应用到某一病人特定问题,提出含有最正确效果/费用比处理方法。经过决议支持系统实现。医疗决议支持系统 一、概述 医疗决策支持系统第4页2.实施决议支持系统前提条件：深入了解医务人员

2、活动医疗过程、需求决议系统当前和未来可行性医疗决议支持系统：一、概述 医疗决策支持系统第5页2.实施决议支持系统前提条件医疗过程举例：细菌传染疾病教授在对病情诊疗和提出处方时，大致遵照以下4个步骤：(1) 确定病人是否有主要病菌感染需要治疗。(2) 确定疾病可能是由哪种病菌引发。(3) 判断哪些药品对抑制这种病菌可能有效。(4) 依据病人情况，选择最适合药品。这么决议过程很复杂，主要靠医生临床经验和判断。决议支持系统试图用一些方法来表示和利用教授判断知识，以模仿教授推理过程。医疗决议支持系统：一、概述 医疗决策支持系统第6页理念上把各种推理机制与医疗管理系统结合起来评价和修正其理论和实践上效果

3、。医疗决议支持系统：一、概述 医学决议支持系统:指将医学知识应用到某一患者特定问题，提出含有最正确费用/效果比处理方案计算机系统医疗决策支持系统第7页医疗决议支持系统 一、概述二、决议支持系统特点三、决议支持系统基础方法四、决议支持系统实施五、决议支持系统例子Medical Decision Support System MDSS医疗决策支持系统第8页医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 1 支持类型2.干预类型 3.知识类型 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第9页医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 1 支持类型医疗决议支持系统与医疗干预含有共同特点:预报(预报医学)预防(预防医学

4、)治疗(治疗医学)最低程度满足(医疗辅助)为到达这一目标,必须了解病人情况(诊疗与预后),可能策略（治疗或者检验）医疗决策支持系统第10页按照决议支持系统参加医疗活动领域不一样，能够将其分成两类: 更加好地了解病人情况系统:病人实际情况怎么样?相关诊疗和预后决议。它们试图降低病人当前或未来情况不定性。从流行病学、症状学、病理学、生理学、解剖学等学科中吸收知识。医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第11页提供最正确治疗策略系统:该做什么？还要进行哪些检验？常规查房时应该注意哪些改变？应该给予什么样药品或治疗？告诉病情最正确方法是什么？把经济和伦理上问题 医疗决议支持系统 二、

5、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第12页实际上系统往往是上述两种方式混合式。把病人治疗和诊疗割裂开是很困难,而且给病人更多有用信息有益无害。 医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第13页医疗决议支持系统 2.干预类型： 按照决议知识系统发挥作用方式不一样能够分为： （1）被动系统 （2）半自动系统 （3）主动系统 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第14页医疗决议支持系统 （1）被动系统医生必须向系统明确提出问题，描述病人情况,然后等候系统提议。依据系统所提供信息和用户要求,被动系统还能够深入分成两类:咨询系统：用户提供病人情况信息，系统提供诊疗和治疗提议。斯坦福大学

6、Shortliffe等开发MYCIN系统就是一个经典咨询系统。评议系统：用户提供病人信息和医生治疗方案，系统对医生方案提出评价和意见。由耶鲁大学P. Miller等开发ATTENDING 是该类系统代表，如对教授提出某一病人麻醉方案提出评议。 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第15页由斯坦福大学开发于1970年代，主要功效是对细菌感染进行诊疗并提出治疗提议。细菌感染时，只有对感染生物进行培养才能做出“恰当”诊疗，不过这需要48小时。医生需要依据现有数据，快速地猜测可能问题所在，并使用这些猜测进行“覆盖式”治疗，给予能治疗全部可能出现问题药品。MYCIN系统 在教授系统课程中，假如不提及M

7、ycin就算不上完整，它是最早开发出来教授系统之一，其设计为商业用教授系统和教授系统外壳设计带来了深远影响。医疗决策支持系统第16页医疗决议支持系统 自动激活，“看门狗”作用。提供信息、广泛接收知识、和操作规程。类型:自动提醒系统:监视医务人员活动，帮助他们防止重复检验和处方错误识别剂量错误列出相互冲突或有显著相互作用药品报警系统:监视病人状态信号改变，能够提醒医生异常值或异常变动生物或生理参数异常值某一参数突然上升或下降 二、决议支持系统特点 （2）半自动系统医疗决策支持系统第17页医疗决议支持系统 自动激活, 能够不经过医生干预而自动决议。对特定病人提出对应提议。类型：依据医疗常规开出额外

8、检验。对治疗检验：如一个封闭系统自动采取对输液控制。监督：如对换气机,心脏起搏器,透析监视器智能控制外科手术。 二、决议支持系统特点 （3） 主动系统医疗决策支持系统第18页交互作用角度看：被动系统：A半自动系统：C主动系统：BABC医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第19页3. DSS系统中知识类型 医疗决议支持系统 病案学术知识医疗决议经验经验有利于医生认识一样病例并从中获益。 医疗行为(如知道怎样提问或再确认)医疗常规(如知道怎样检体或执行医疗程序)。 统计观察到信息:供决议支持系统参考。包含在书本和杂志中。二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第20页不一样类型知

9、识在决议过程中是相互作用。学术知识和经验决定了用于搜集信息方法和观察质量。经验能够印证学术知识并成为学术知识一个别。在病案中统计先验诊疗和决议等是自主学习和修改决议规则时必不可少。 病案学术知识医疗决议经验医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第21页医疗决议支持系统 二、决议支持系统特点 1 支持类型2.干预类型 3.知识类型 二、决议支持系统特点 医疗决策支持系统第22页医疗决议支持系统 三、决议支持系统基础方法 利用数学模型 统计学方法 概率论为基础系统 人工智能和教授系统 神经网络和连接教授系统 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第23页医疗决议支持系统 1.

10、利用数学模型描述复杂生物学或生理学系统血液动力学离子在组织中扩散效应药代动力学三、决议支持系统基础方法这些模型能够直接帮助决议被动模式：分析一个或几个参数改变结果主动模型：自动控制系统中使用。 医疗决策支持系统第24页1. 利用数学模型中风预警模型脑血管血液流量、流速、血管壁弹性等11项脑血管功效与中风发病亲密相关。 医疗决议支持系统 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第25页医疗决议支持系统 在决议分析中最常见统计学方法是多元分析技术，应用这种方法能够依据病人参数Xi值将病人诊疗和治疗进行分类。 首先搜集训练样本，然后预计其值和系数ai，一旦决议等式建立，就能够将其应用到某一病人身上。

11、 2. 统计学方法三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第26页医疗决议支持系统 f（D）=a1x1+a2x2+amxm对于两种医学诊疗：阑尾炎和输卵管炎，有三个体症和症状：腹部硬（AR），右下腹疼痛（PRLQ）和左下腹疼痛（PLLQ）。咱们能够利用下面判别式：f（阑尾炎）=4AR+10PRLQ-10PLLQf（输卵管炎）=3AR+5PRLQ+5PLLQ假如一个病人有双髂窝疼痛而无任何腹部症状，咱们能够得出：f（阑尾炎）=0+10-10=0f（输卵管炎）=0+5+5=10所以，可能诊疗是输卵管炎。 统计方法包含多元回归和判别分析，判别分析能够用于诊疗，而多元回归能够用于预后和治疗分类上。以下

12、面模型为例：三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第27页医疗决议支持系统 3. 概率论为基础系统贝叶斯公式和决议理论。观察疾病（Di）诊疗在体症（S）存在前提下发生后验概率P（Di|S）经过该诊疗先验概率P（Di）和在诊疗存在条件下该体症出现概率来计算P（S|Di）： P（Di|S）=P（Di）*P（S|Di）/P（Dj）*P（S|Dj）三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第28页优点：贝叶斯公式考虑到了阳性和阴性信号，其结果比较可靠。与教授一致率超出70%，而且当学习库中病例数增加时其结果也会有所改进。假如没有病例数据库，先验概率和条件概率也能够先由教授预计，然后在建成病例库之后又经

13、过病例库计算出真实概率来代替之。 医疗决议支持系统 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第29页医疗决议支持系统 不足：决议穷举性:即各诊疗概率之和为1。能够建一个“其它”类以包含全部病例，这一类成份混杂，只能代表全部决议中很小一个别。决议排他性：排他性实际上极少存在（有时一个病有多个诊疗）。尽管如此，总是能够建立一个附加决议类将两个诊疗合并在一起。诊疗体症独立性：两种体症极少相互独立，而且其相互关联程度伴随诊疗不一样而不一样。所以，在病例库中这些联络就十分主要，假如两个体症显示出相关联，只留下最显著一个。一些数学伎俩能够用来处理一些相互反应。 三、决议支持系统基础方法P（Di|S）=P（

14、Di）*P（S|Di）/P（Dj）*P（S|Dj）医疗决策支持系统第30页医疗决议支持系统 4.人工智能和教授系统 人工智能（AI）是相关计算机智能化理论和技术研究。该领域有两个目标： 提升计算机实用性。 提升对人类智能机制了解。AI是个交叉学科：计算机科学，语言学，认知心理学，AI研究主要领域是建立教授系统,即利用专门知识和推理机制开发出某一领域高水平计算机操作程序。 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第31页医疗决议支持系统 教授系统中：知识库：知识普通以规则和结构形式存在, 与数据或事实库分开推理机：教授系统既使用经典逻辑,也使用能处理不确切性逻辑。它们允许进行自学推理。If C/

15、chemically induced AND D/adverse effects then D induces C三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第32页规则IF (性别= 男) AND (体重= 肥胖)AND (47 年纪 55) AND (97 血糖 571 ) THEN 高血压比率= 66. 20% IF (性别= 男) AND (体重= 肥胖) AND(50 年纪 55) AND (103 血糖 571 ) THEN 高血压比率= 79. 12%IF (性别= 男) AND (体重= 肥胖) AND(44 年纪 50) AND (家庭有中风史) AND (0 小便PH 值 60

16、 ) AND ( 92 血糖 571 ) THEN 高血压比率= 77. 65%医疗决策支持系统第33页三、决议支持系统基础方法对于定义清楚又没有算法问题，能够经过咨询教授建立知识库。教授系统当前存在问题：建立和维护知识库。组成知识库几个学科（如解剖学、生理学、病理学），知识上往往有不一致甚至是相互矛盾之处。把知识分解成规则和结构化对象并非如想象那么简单。教授系统没有感觉器官，有限推理机制(如归纳和演绎)并不总是与专业人员推理机制相一致,专业人员更重视直觉和联想在把新型知识与原有知识组合起来还有困难，离开本专业领域也会有感知上困难。医疗决策支持系统第34页医疗决策支持系统第35页医疗决策支持系

17、统第36页医疗决策支持系统第37页医疗决议支持系统 5.神经网络人脑由百亿条神经组成 每条神经平均连结到其它几千条神经。经过这种连结方式，神经能够收发不一样数量能量。三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第38页神经一个非常主要功效是它们对能量接收并不是马上作出响应，而是将它们累加起来，当这个累加总和到达某个临界阈值时，它们将它们自己那个别能量发送给其它神经。大脑经过调整这些连结数目和强度进行学习。尽管这是个生物行为简化描述。但一样能够充分有力地被看作是神经网络模型。医疗决策支持系统第39页人工神经网络有箭头相连节点或神经元Ui输入层隐蔽中间层输出层信息：经过一个或一系列神经元前传到输出层。

18、一个神经元刺激水平等于全部相连神经元刺激i之和,假如刺激总量超出某一活动域值i,神经元就会刺激其它与之相连神经元。医疗决议支持系统 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第40页神经网络系统第一个实例是模式识别系统，用于识别字母、声音、图像轮廓等,尤其适合用于诊疗分类,在有足够病例库时,输入层代表着症状而输出层代表着诊疗 医疗决议支持系统 三、决议支持系统基础方法医疗决策支持系统第41页乳腺癌针吸细胞形态定量人工神经网络诊疗模型建立及应用研究针吸细胞学涂片形态定量测定6O例乳腺癌3O例乳腺良性病变29项形态参数进行人工神经网络建模分析，并用盲法对其判别诊疗能力进行评价。所建立网络模型经过l4

19、次训练后即可到达误差要求，诊疗模型对乳腺癌及乳腺良性病变诊疗正确率为100 ，其特异性和敏感性均为100。医疗决策支持系统第42页乳腺癌针吸细胞形态定量人工神经网络诊疗模型建立及应用研究选择定量参数共有29个，分别是：与细胞及细胞核相关面积、周长、直径、形态因子、圆球度、异形指数、x投影、Y投影、s体积、L体积等20个参数与细胞浆相关细胞浆面积、胞浆厚度Me、胞浆厚度Ma、胞浆厚度Mi等4个核浆比值、核浆中心距及细胞比表面、细胞浆及细胞核体密度。医疗决策支持系统第43页医疗决议支持系统 一、概述二、决议支持系统特点三、决议支持系统基础方法四、决议支持系统实施五、决议支持系统例子Medical

20、Decision Support System MDSS医疗决策支持系统第44页医疗决议支持系统 尽管大家为开发决议支持系统花费了相当大功夫，真正在临床实践中投入运行系统依然不多。必须强调决议系统安装问题，以及更为详细方法安装问题。 四、决议支持系统实施 1 用户界面 2 知识采集与表示 3 评价与有效性系统 4 在信息系统中合成决议支持系统医疗决策支持系统第45页医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施1 用户界面用户界面是系统能否被接收关键原因，有些系统不能吸引医生。为能够使系统在正常工作环境下工作,必须认真设计界面功效学。系统应该简单易学,使用方便。决议支持系统要求数据不应该与病历录入内容

21、重复。任何情况下都应该对提供给系统信息进行查对,以确保决议支持系统可靠性。 医疗决策支持系统第46页医疗决策支持系统第47页医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施大多数决议支持系统需要一个可靠病历库。这一病历库用于设置诊疗先验概率和后置概率，纪录决议及其结果以及生成知识。这个库还需要一个辅助结构:即时数据录入，连接管理从属系统系统以防止信息重复录入，培训职员怎样使用软件等。2. 知识采集与表示医疗决策支持系统第48页知识系统,如教授系统，依赖于本专业公认教授。问题：开发用于输入知识和更新知识软件还比较困难。教授们观点有时可能相互矛盾,或者摇摆不定。理想知识库应该是完整(即全部可能病例都应该考虑

22、到,必要知识必须存在), 同时也不能相互矛盾。并不是全部知识都能够表示,尤其是一些医疗上约定熟成习惯和行为。医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施医疗决策支持系统第49页医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施决议支持系统评价其实是知识库有效性评价方法学问题。在评价决议支持系统方案时,必须参考决议知识。医学中往往不存在金标准,教授也并不是总同意所选方案，这使得决议支持系统评价愈加复杂化。3. 系统有效性评价任何情况下,统计学评价并不总是令人满意。因为它们只是从样本中取得百分比。有系统,在95%时间里与教授一致,而只有5%时候不一致。而此时一个病人生命会因为一个错误决议而失去,咱们应该怎样评价这么

23、系统? 医疗决策支持系统第50页医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施传统上医院信息系统是围绕病人数据库建立起来，为了方便不一样医疗科室和行政部门找到所需要信息。传统上系统通常是管理病人行政和后勤工具,而不是管理医学信息系统。现有在医院信息系统中合成医学知识做法。4. 在信息系统中合成决议支持系统医疗决策支持系统第51页全方面病人保健要求将下面5种信息合成在一起:病人信息医学知识医务人员通讯通知病人医院管理和后勤数据未来,医院信息系统必须包含全部这些领域,尤其是理论上与实践上医学知识。 医疗决议支持系统 四、决议支持系统实施4. 在信息系统中合成决议支持系统医疗决策支持系统第52页医疗决议支持系统 一、概述二、决议支持系统特点三、决议支持系统基础方法四、决议支持系统实施五、决议支持系统例子Medical Decision Support System MDSS医疗决策支持系统第53页医疗决议支持系统 五、决议支持系统例子由犹他洲盐湖城Latter Days Sants (LDS) 医院开发。一个半主动系统,每次病历更新都会激活决议支持模块 ,与医院信息系统结合非常完美。HELP ：Health Evaluation through Logical Processing医疗决策支持系统第54页医学知识库医疗药品医嘱药剂师输入护士输入病史,