电子病历的标准化结构化方法研究及实践

摘要

数字化医疗与医疗信息化是当代医疗卫生建康领域的重要发展方向。医疗信息技术的核心内容是要解决在医疗卫生健康领域中各类信息的生成、融合、存储、传输、管理和利用的问题，由此产生的电子病历及其相关技术的研究和应用在近几年得到了迅速发展。 在典型的医疗机构中，患者的诊疗信息和医疗过程信息分散记录在不同的地方，这些信息往往是分离的、不精确的、缺乏关联的、有时甚至是不一致的，导致信息利用率低下，并引发了医疗服务过程中大量的重复检查、处置不当、非合理用药，乃至医疗过失等诸多问题。电子病历为解决这些问题提供了答案。 通过建立可以随时随地获取的，完整准确的患者信息记录集，可以实现适应个体需求的信息集成可视化，与诊疗过程紧密结合的辅助决策支持，医疗行为执行时的信息比对和验证，从而提高诊断的准确率，治疗的安全性，管理的高效率以及医疗团队的整体协作。不仅如此，电子病历乃至医疗信息化的整体发展最终将改变整个医疗服务模式，实现真正意义上的数字化、网络化、系统化医疗。电子病历作为医疗信息化的核心内容之一，各类相关技术的研究成为近年来的研究热点，并代表了未来一个时期医疗信息技术的重要方向。 电子病历研究领域中，结构化和标准化是关键的问题，结构化是计算机可处理的前提，标准化是互操作与信息共享的保障，电子病历的研究和应用水平很大程度上取决于这两个问题的解决程度。在病历的构成中，各类临床文档(入院记录、病程记录、手术记录等)是重要的组成部分。本论文分析了电子病历中临床文档的标准化和结构化问题，针对其中的几个主要环节(表示、生成、管理和利用)进行了研究和探索。 首先，综合分析临床诊疗、医学研究以及规范和法律等多方面的需求，从病历信息表示的三个层次(句法、语义、语用)出发，提出了一个电子病历文档表示框架。通过对文档的内容进行约束和规定，满足了文档的自由文本风格的需要，利用计算机进行自动处理的需要，以及完整性验证的需要。采用HL7 CDA R2标准对文档中结构化和叙述性内容进行同时表示，应用IETF/W3C XML Signature 规范对文档内容进行电子签名，并通过文档中的“authenticator(验证者)”元素建立文档内容和电子签名数据之间的语义关联，从而形成了一种融合两种标准的，可被计算机处理、可自然阅读、完整性可验证的临床文档表示方法。 其次，对电子病历中临床文档生成时的标准化和结构化问题进行了分析。针对仅用标准术语编码的结构化内容无法重建叙述性上下文的问题，研究并实现了自动上下文创建技术，在此基础上设计了结构化表单，并研究出可以同时生成结构化内容和叙述性内容的结构化文档编辑方法。为进一步完善标准化支持，提出了基于知识模型构建结构化录入的思想，通过建立UMLS在线标准术语知识库，设计了从标准术语知识库直接建立医学知识模型的方案，实现了基于医学知识模型建立的结构化录入表单中的动态概念描述机制，满足对临床信息进行动态的标准化术语编码。 基于XML数据库，提出了电子病历中的临床文档管理方案。该方案提供了基于开放标准的数据访问模式，可以方便快捷地根据标准化和结构化的信息检索、获取、分析和处理临床文档；设计并实现了医学术语(中文)提取算法和否定检出算法，为临床文档中的叙述性内容建立了基于标准术语的结构信息索引，从而奠定了临床文档中叙述性内容的计算机处理和分析基础。 最后，在融合上述临床文档表示、生成和管理方法的基础上，实现了一个标准化、结构化的电子病历文档管理系统，通过与其它系统和模块的集成，形成了面向大中型医院的完整的电子病历，并投入实际临床应用；针对合作医疗模式下多机构共享电子病历的需求，构建了基于IHE XDS的标准化结构化病历文档共享应用构架，对区域的临床文档共享和应用进行了探索和尝试。本论文的研究工作，为表示、生成、管理和利用标准化且结构化的临床文档提供了一套方法，并为数字化医疗和医疗信息化领域中其它标准化和结构化问题的研究提供了参考。

目录

致谢

摘要

第一章 前言

1.1医疗卫生服务的发展

1.2当代医学信息学

1.3电子病历与医疗信息化

第二章 电子病历

2.1电子病历概述

2.1.1病历的演化

2.1.2纸张病历的局限性

2.1.3电子病历概念的发展

2.2电子病历系统功能范围

2.3电子病历系统的发展

2.4电子病历的标准化和结构化问题

第三章 标准化结构化临床文档表示

3.1什么是“表示”

3.2电子病历的临床文档表示框架

3.2.1病历表示的各层次研究

3.2.2病历表示的各层次约束规则

3.2.3现有临床信息表示标准和比较

3.3标准化结构化临床文档表示

3.3.1结构化文档头

3.3.2叙述性和结构化共存的文档体

3.3.3电子签名

3.3.4签名模式

3.4总结

第四章 标准化结构化的临床数据生成

4.1数据录入面临的问题

4.2计算机可处理的病历文档信息生成

4.2.1自然语言处理

4.2.2结构化数据录入

4.3标准化、结构化的临床文档生成方法研究

4.3.1自动上下文创建技术及结构化录入表单设计

4.3.2标准化、结构化临床文档生成

4.3.3关于标准化支持的讨论

4.4基于在线标准术语知识库的结构化文档生成方法

4.4.1建立在线的UMLS术语知识库服务

4.4.2从术语知识库建立医学知识模型

4.4.3基于医学知识模型的结构化录入表单

4.5总结和讨论

第五章 标准化结构化临床信息的管理和利用

5.1电子病历管理的特性

5.2电子病历管理和存储技术

5.3基于Oracle XML DB的临床文档管理方案

5.3.1建立结构化存储的临床文档库

5.3.2临床文档信息库设计

5.3.3临床文档信息库的ACL机制

5.4面向叙述性内容的信息检索

5.4.1医学术语(中文)提取算法和否定检出算法

5.4.2术语提取和否定检出算法的评估

5.4.3面向标准术语的临床文档索引的设计

5.5 总结

第六章 电子病历临床文档系统实践

6.1标准化结构化电子病历文档管理系统

6.1.1病历文档分类及编码

6.1.2病历文档编辑和浏览

6.1.3临床文档库实现

6.2系统实践

6.3面向区域合作医疗的扩展设计

6.4总结

第七章 总结和展望

作者在攻读博士期间发表的论文

参考文献