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第86章 中医药领域的信息处理(3)

相对于中医针灸标准及编码,中医方剂名称编码就显得复杂得多。中医方剂的名称是由一组汉字构成的,这些汉字或来源于组成方剂的主药名,如地龙散、红花散等;或来源于组成方剂的药的味数,如四物汤、八味丸等;或来源于该方的临床功用,如补心丸、补脾汤等;或来源于功用、主药、药味数的组合,如六味地黄丸、安宫牛黄丸、四物化郁汤等;或来源于已有方名的加减化裁,如加味四物汤、加减四物汤等;或来源于其他,如白虎汤、金匮肾气丸、青丸等。总之,方剂名称极不规范。南京中医药大学中医方剂编码课题组以中医方剂的功效与适应证为核心建立了中医方剂的编码系统,该编码系统采用62个符号的混合编码方法,全部符号由10个阿拉伯数字的符号,加上26个英文小写字母符号及26个英文大写字母符号,共计62个符号组成。每一方剂编码的码长为12位,前2位代表方剂的一个主要功效名称,如02为“补气”,03为“补血”等;第3-8位共6个码,其中每两位代表一个主治病证名称,如Y4为胃脘痛,gQ 为眩晕等;第9-12共4个码为顺序码,即用以区别功效与主治病证全部相同的方剂。例如,方剂名为“补中益气汤”的方剂,它的编码为“02G8ICJj0001”,其中第1-2位的“02”代表功效为“补气”。“G8”代表病证为“痢疾”,“IC”代表病证为“内伤发热”,“Jj”代表病证为“脾胃虚弱”,“0001”代表具备以上4个条件的0001号方剂。同样,在这种编码过程中也损失了不少与该方剂相关的信息,例如与中医方剂组成有关的“君臣佐使”的内容,中药的剂量,中药的味数等等。

当前在中医临床科研工作中,缺乏成熟的、成体系化的工具与方法以实现标准的规范化应用,从而难以充分发挥已有标准对中医药临床科研的支持。最近,中国中医科学院联合了全国数十家单位、上百位专家,借助基于互联网的术语加工软件平台,对几十万条中西医概念及对来自临床的大量的病历数据进行分析、筛选、归纳等规范化的工作,创建了中医临床规范术语集及中医临床病历规范术语集,截至目前,两套术语集已包容术语总量超过36万条。这不仅有利于提高电子病历的书写速度,也利于后期有针对性地分析整理与疾病、症状体征、疗效等高度相关的影响因素。

以“头痛”为例,所示为术语单元中含有“头痛”的所有术语,通过鼠标点击选择可以录入到病历正文相应的域中,通过鼠标右键点选,还可以录入为该术语单元预先赋好的值。所有录入的结构化信息按规则被保存到相应的数据库中,在完成病历书写的同时将临床信息转换成可以分析的数据。

在中医药数据标准化方面,还有《中国中医药学主题词表》、《中医病证分类与代码》、《全国主要产品(中药部分)分类与代码》、《中医临床诊疗术语》、《中医临床各科诊断疗效标准》、《中医病证诊断疗效标准》、《中医病案规范》等国家标准。

标准化的中医药数据对电子病历(EHR)、病例观察表(CRF)、医院管理系统(HIS)等均已成为确保临床医疗质量、开展高水平科研工作的关键要素。自2006年起,我国还全面启动了中医药标准化工作,计划到2010年制定出500项标准。我们深信随着今后临床、教学、科研的需要,随着中医药领域数据客观化、规范化工作的深入,随着数据库技术、数据的人工智能处理技术的不断发展,数据的编码技术也将不断地获得新生,有效数据将不断地得到增补,编码技术也将越来越合理。整个中医药领域的数据的数字化必定会实现。

19.3中医专家系统

早期中医计算机应用主要是以专家系统为主,当时在继承与抢救老中医经验的热潮的推动下,研制出了不少中医专家系统。近年来,随着科学技术发展,随着自动采集中医脉象、舌象等数据的仪器设备的出现,新一代的全自动化的中医专家系统正在不断地涌现出来。

以下简单地介绍一下中医专家咨询系统。临床上一位中医专家通过四诊收集患者的病理信息,在这基础上,对这些信息进行综合、分析、判断,给出一个治疗方案(即中医的“辨证论治”)。中医专家系统所起的作用是运用电子计算机来模拟中医专家的这一处理过程,也就是将四诊信息输入计算机,中医专家系统将模拟中医的思路从知识库中提取中药或针灸等的治疗方案。

19.3.1研制中医专家系统的一般步骤

研制一个中医专家系统大致有以下几个步骤:

(1)通过医理设计建立知识库。收集对“中医证型”划分起作用的临床症状,建立规范化的症状表;收集“中医证型”划分的依据,建立中医辨证论治的规则库;收集临床医生的治疗方案,建立处方、方药及临证加减处理的知识库。

(2)建立知识推理的数学模型。编制中医专家辨证思维过程中逻辑思维的程序框图,用数学模型结合规则库中的知识,模拟中医专家的辨证论治的推理过程。

(3)程序设计。通过编程,用计算机语言来实现上列数学模型,模拟中医辨证论治的推理过程。

(4)临床验证。通过大量病例,验证其符合率,并通过临床实践中所发现的问题,改正错误,不断地为知识库增添新的知识。

1979年1月,国内公认的第一个中医专家系统“关幼波诊治肝炎的专家系统”,是在北京市科委的大力支持下,由北京市中医院、中科院自动化所及首都医学院等单位联合研制而成的。该系统使用了模糊综合分析、加权求和阈值运算等数学模型。关幼波诊治肝炎的专家系统将临床肝病分为急性肝病和慢性肝病两类,系统根据分析所得的证型拟出主方,并按照临床症状进行加减化裁,最后开出处方。当时,该系统是在TQ -16机上运行,运用BCY 语言编写的,该程序通过对266例病例的统计,其处方与关幼波老中医的处方的符合率达到97.7%。后来为了便于推广应用,该系统用BASIC 语言及PROLOG 语言移植到计算机上。

自1979年至今估计中医专家系统已不下300个,遍及中医的内、外、妇、儿以及五官、肛肠等各科。例如贵阳医学院的“刘卓佑教授针刺治疗妇科病专家系统”、南京中医学院研制的“邹云翔肾病专家系统”等等。

19.3.2中医专家系统的通用程序的研制

在研制中医专家系统的基础上,研制人员发现众多的中医专家系统有许多类似之点,例如不同的专家只是在推理规则及输出处理结果方面存在差异。人们也发现由于早期的中医专家系统将诊治疾病的规则及处理方案镶嵌在程序中,对于维护中医专家系统很不方便,若要修改医理设计的内容,从事临床的医生必须在编程人员的配合下才能进行。为了方便临床应用,为了让医生能根据自己医理设计的内容自己编制中医专家系统,软件工程人员开始寻找中医专家系统的通用程序,即专家系统外壳或中医专家生成系统。仔细推敲一下,中医专家之间的差异主要表现在处理临床信息的规则及治疗方案的知识库方面发生了改变。从计算机程序编制的这一角度来看,除了知识库发生变化外整个程序是类同的,假如我们研制出一个能够生成或修改中医专家知识库内容的软件,那么临床医生即使他们不懂如何编制程序也无妨,只要懂得如何操作计算机,通过人-机对话的方式,按医理设计的要求填入各种知识就立即可以生成一个中医专家咨询系统。

19.3.3中医专家系统的近况与展望

近年来,中医专家系统进入了低潮期,原因主要是从计算机工程技术人员的角度来看,在人工智能数学模型及程序设计方面,很难有所突破。另外,操作中医专家系统的第一步是必须将四诊信息输入计算机,然而,当今中医的四诊信息还未客观化、规范化,脉象仪、舌象仪、面诊仪等四诊客观化的仪器设备尚待完善,假如输入的信息是不确切的,那么,中医专家系统所输出的结论就很难确定是否可靠。再则,目前对于人工智能的研究还在起步阶段,计算机在处理复杂系统的信息方面还远远不如人脑。正由于这些原因,目前对中医专家系统的研究工作还处在低谷阶段。不过,随着中医药数据的逐渐规范化,随着微机性能的提高,内存容量的扩大,运行速度的加快,大容量硬盘及光盘的出现,再加上多媒体技术及数据库技术越来越完善,中医药数据库系统、中医电子病历逐渐进入了实用阶段,运用中医电子病历来保存临床中医病案,运用数据挖掘技术来整理及查询电子病历已成为现实,这些都将为新一代的中医专家系统的研发创造条件。

19.4中医电子病历

19.4.1中西医比较及中医电子病历的特点

1)学科特点对中医电子病历的特殊要求

西医学在近代还原论理念指导下,在人体解剖学和血液循环学说的驱动下,以人体的形态结构作为切入点,采用分析、分离和鉴别等方法,借助近代科技的先进技术,构建了从系统、器官、组织、细胞和分子等不同层次结构(物质)及其机能变化相互关联的理论框架,形成了以“病为中心”的防病抗病的医学体系。以基础医学发展为驱动,从实验室发现,到理想条件的临床研究,再到临床实际的推广应用,形成了西医学特有的临床研究方法和发展道路。

中医学则在东方文化与人文哲学的环境中,在整体观念指导下,以人体功能状态作为切入点,“司外揣内”,借助人体感官,采用观察、类推和求道等方法,将认识人体内部结构与外部联系的运动变化规律与调控人体运动的方法紧密结合,构建了以藏象、气血、经络、病因、病机、证候等关系本体为特点的理论体系,形成了中医学以人为中心的健康保障医学体系。以临床为发展基础,在临床实践过程中,通过观察与验证的交替,从个体到群体,从个性到共性,形成了中医临床与科研一体的发展道路。

中西医的学科特点和发展道路,决定了对待临床信息的观念,临床信息的放置位置、采集内容、采集方法,尤其是临床信息模型以及信息分析方法的区别。同时由于目前中医医院已经普遍吸纳了现代医学的诊疗方法,中医医院的电子病历在受到中医学自身发展规律的约束之外,也必然兼容有西医学的许多内容,体现着中西医的有机结合。

2)中医电子病历的功能需求

中医电子病历是现代中医临床研究新模式的基础。临床实践是中医诊疗技术发展与理论创新的源泉。临床与科研一体是中医临床研究的显着特点。“以人为中心、以临床事实为导向,以假说与模型为驱动,将临床观察与计算机模拟研究相交替,从临床中来到临床中去”是中医临床研究的新模式。在这一临床研究模式中,电子病历承载着丰富的临床事实,是研究的基础。满足通常临床病历医疗、管理与法律的要求,如实、准确、全面、快捷地记录临床实践中产生的所有临床信息,是中医电子病历基本的功能。

中医电子病历是科学数据产生的重要工具。彻底改变目前临床信息以自然语言描述通过纸质文本形式保存的现状,将临床诊疗信息直接转化为科学数据,将电子病历变成中医科学数据产生的源泉与基础,是历史赋予中医电子病历的伟大使命。

中医电子病历是医院信息系统的核心。目前,医院临床诊疗信息以不同的载体分散在相关科室,而他们都是中医临床科研信息共享和开展科学研究不可或缺的内容,要使这些临床信息成为科学数据,必须以电子病历为核心,将医院信息系统中住院信息、医嘱信息、药房信息、医院经济信息以及PACS、LIS等集中和整合起来,使其成为以临床医生和研究者为核心,围绕临床问题及其解决而形成的科学数据集成,以便从海量的临床实际数据中总结经验,发现知识,为进一步临床决策、为中医理论体系的完善服务,这将成为医院信息系统发展的原动力。

3)中医电子病历的特点

中医电子病历不但在内容上要兼容中医与西医,要包含中医的四诊信息、辨证依据、辨证诊断、立法、处方等诊疗信息以及西医临床检查、诊断、治疗等信息外,还要有针对中医临床科研需要如PRO 量表、临床评价等内容。而临床科研信息共享,又给中医电子病历赋予了结构化、规范化、模板化与系统化等特点。

(1)结构化。这是将临床信息转化为科学数据的必经之路。按照医学概念结构将以自然语言描述的文本病历进行分解,是目前形成科学数据的必经之路。尽管自然语言的理解也是目前研究的热点,但要从以关系本体为特点的中医临床信息开展复杂的研究,结构化是目前惟一可行之路。结构化是临床科研信息共享的世界难题。解决结构化与医生临床思维、表达方式的矛盾,解决结构化与书写速度的矛盾,解决结构化与病历书写形式要求的矛盾等,都是目前此领域研究的前沿。实现全结构化中医电子病历是发展的主要目标。

(2)规范化。规范化是结构化的基础,也是实现结构化的最好方法。利用中医几千年来学科发展的丰富积淀,整合目前已经形成的中医药行业标准、国家标准或学会标准等,构建中医临床术语使用体系,是中医电子病历能成为临床科研信息共享的基础,也是中医电子病历的显着特点之一。

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