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信息技术辅助医院高效决策

  【IT168 专稿】医院辅助决策系统可以分为医学决策支持系统和管理决策支持系统两大部分,前者重点讨论医疗工作中的计算机辅助决策支持问题,后者主要涉及计算机辅助管理决策问题。这两类决策支持的基本实现方法都来自统计学、数据仓库、人工智能等技术,只不过医学决策支持偏重于应用人工智能技术,管理决策支持则侧重于统计学和数据仓库技术。而事实上,数据仓库与人工智能中的知识发现(自学习)技术本来就是一个事物的两种名称。

认识医学决策的基本过程

  要研究医学决策支持,首先需要弄清医学决策的基本过程:


  
  
图5. 诊断反馈循环:逐步求精过程

  图5描述了一个医学诊断的反馈式循环。临床医生通过问诊、体格检查、进行各项检查、检验获取病人有关疾病的信息,不断优化自己的诊断结论。用图形方法将医疗全过程展开,可以构建成树形结构。


         图6. 阑尾炎诊断和处理的决策过程(决策树)

   这种树形结构可分成三个层次:临床表现层、诊断层和治疗层。其中临床表现层的内部节点表示临床可以获得的主诉、症状、体征以及各种检查方法得到的信息;多个临床表现节点对应一个诊断层中的诊断节点,而一个诊断节点又对应多个治疗方案。从理论上讲,一个充分细化的子诊断只对应一组治疗方案是最理想的,因为诊断的目的就是为了指导治疗。

用人工智能技术支持医学决策

  70年代开始,人工智能技术取得飞速发展。人工智能尤其重视在医学诊断中的应用,一大批像MYCIN、INTERNEST-I/QMR等著名的系统应运而生。但在几十年的实践中,人们发现医学知识的复杂性还远未被认识,人类现有的技术根本无法与人类自身的智能竞争。因此研究者转向更为基础的研究,如脑科学研究、神经生理学研究、神经网络结构和模拟方法研究等。


  
 图9. 数据抽象层次示意图

  从人类处理信息的抽象程序看,信息加工从数据到信息、一直到知识的过程是一个不断抽象整理的过程,人们可以在这个过程的不同层次从事工作。在知识层的顶端,就是我们追求的智能诊疗专家系统,这是要与人类专家正面竞争的工作,目前还有很长的路要走;在知识层的低端,人们正在开展大量卓有成效的工作,如用药咨询系统、临床预警系统、计算机化的临床诊断指导和临床路径等等。
  
  临床医疗质量管理和效益管理很难区分属于医学决策还是管理决策,但在实际工作中非常重要。这些系统未必应用很多艰深的计算机技术,它实际上更多地使用一些相对简单的管理模型和数学计算,但能够取得很好的效果。尤其是临床医疗质量管理得到各国医疗管理部门的关注,并建立了多种管理评价的指标体系。根据Gartner公司的统计,在美国全部死亡人员的死因分析中,由于可以避免的医疗错误导致病人死亡的因素在各种死因中占第五位,2002年达到9.8万人,相当于每天有一架波音747-400大型客机坠毁。因而,如何避免医疗错误成为受到高度重视的问题。

用数据仓库技术辅助管理决策 

   决策支持系统(Decision Support System, DSS)是在管理信息系统和运筹学的基础上发展起来的,Mittra教授将DSS定义为:“从数据库中找出必要的数据,并利用数学模型的功能为用户产生所需要的信息。”DSS正是沿着数据库和数学模型这两个重点发展,形成了数据仓库(Data Warehouse)和数据挖掘(Data Mining)技术。

   根据管理学原理,管理组织可以分层为基层管理(流程层)、中层管理和高层主管(决策层),垂直的为职能管理层,形成一个管理的金字塔结构。从信息化的角度看,基层管理处理的流程性工作较多;中层管理担负大量的基层数据汇总工作,并负责落实高层管理者的意见;高层管理的主要任务是决策,而决策的基础来源于基层和中层的汇总和反馈信息。

图10. 医院组织结构的金字塔模型

   对于高层管理者而言,传统的决策主要是依靠管理人员的经验和一些简单的统计方法。例如临床医务工作管理的指标性统计数字,包括床位使用率、床位周转率、单病种平均住院费用等,这都是评价临床效率的重要指标。近年来,临床质量管理发展出定量和定性相结合的方法,并建立了一些计算机协助管理模型,取得了不错的效果;在医院的财务管理方面,全成本核算引起了众多医院领导者的重视,这是医院从计划经济向市场经济过渡的必经之路。成本核算的计算并不复杂,其关键难点在于对医院财务管理的理解和原始数据的整理。


     
     图11:数据仓库的体系结构
    

  在医院管理中,各个部门都有很多报表,这些是管理部门用于决策的重要数据。很多医院开展病人满意度调查,经过简单的统计学处理就可以得出十分有用的结果,指导医院改善服务质量。目前国内医院十分重视数据仓库技术的应用,纷纷尝试各种工具,并试验使用HIS保存的大量数据进行数据挖掘的试验,但还未见到大规模应用的报道。由于管理人员素质问题,尤其是中层管理人员的素质限制,科学、定量的管理需求十分有限,因而多数医院还没有决心投入大量人力、物力进行数据仓库的研究。国内对全成本核算的热情也说明,我们的大多数管理者还没有管理随机数据的需求和能力。

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