互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療CDSS關(guān)鍵技術(shù)到底是什么？

醫(yī)生水平的局限性、人為差錯(cuò)的增加、醫(yī)療費(fèi)用的不斷上升，為各國(guó)的醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的困擾。近幾年，隨著醫(yī)療行業(yè)科技化、信息化程度的逐步提高，臨床決策支持系統(tǒng)(clinical decision support system)受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

作為醫(yī)學(xué)知識(shí)工程和人工智能研究中的活躍分支，各種新型的臨床決策支持系統(tǒng)正在不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，旨在改變傳統(tǒng)的依賴(lài)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)和檢驗(yàn)指標(biāo)的診斷模式，實(shí)現(xiàn)智能化的臨床決策指導(dǎo)，為醫(yī)療質(zhì)量提供保障。

1.什么是CDSS?

據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年因用藥差錯(cuò)而死亡的人數(shù)約4.4 ～ 9.8 萬(wàn)人，而因此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失約170 ～ 290 億美元。

根據(jù)美國(guó)科學(xué)院2006 年的調(diào)查，每年發(fā)生在醫(yī)院內(nèi)可避免的、與用藥有關(guān)的患者傷害約40萬(wàn)例，在院外(包括診所)發(fā)生的約53萬(wàn)例。實(shí)踐表明，缺乏完整和共享的居民健康信息，造成重復(fù)診斷是衛(wèi)生支出快速增長(zhǎng)的重要因素，而缺少足夠的決策支持導(dǎo)致用藥不當(dāng)或操作不當(dāng)是多數(shù)醫(yī)療差錯(cuò)甚至責(zé)任事故發(fā)生的主要原因。

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的飛速發(fā)展，臨床醫(yī)生、醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理者、衛(wèi)生政策制定者都越來(lái)越希望得到信息技術(shù)提供的決策支持服務(wù)。尤其是數(shù)據(jù)挖掘、聯(lián)機(jī)分析處理、人工智能這些新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為臨床決策支持系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)條件。

臨床決策支持系統(tǒng)即CDSS，是一個(gè)基于人機(jī)交互的醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，旨在為醫(yī)生和其他衛(wèi)生從業(yè)人員提供臨床決策支持(CDS)，通過(guò)數(shù)據(jù)、模型等輔助完成臨床決策。“臨床決策支持系統(tǒng)”的概念仍在不斷更新，目前主流的工作定義是由健康證據(jù)中心的羅伯特·海沃德提出的：“將臨床觀察與醫(yī)療知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，從而影響醫(yī)生的方案選擇，提高醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效果。”

臨床決策支持系統(tǒng)也是人工智能在醫(yī)學(xué)中的重要運(yùn)用。有人認(rèn)為，將來(lái)一般疾病的診治可以完全交給臨床決策支持系統(tǒng)。臨床決策支持系統(tǒng)較為典型的有：醫(yī)生醫(yī)囑錄入系統(tǒng)、MYCIN 醫(yī)療診斷專(zhuān)家系統(tǒng)、快捷醫(yī)療參考系統(tǒng)、邏輯健康評(píng)估系統(tǒng)、藥物療法篩選系統(tǒng)等。

2.CDSS的應(yīng)用

早期的新型臨床決策支持系統(tǒng)，通常僅被用于幫助醫(yī)生做診療決策。臨床醫(yī)生首先輸入信息，然后等待系統(tǒng)輸出分析后的“正確”決策，最終通過(guò)判斷，選擇那些系統(tǒng)輸出的候選方案是否可行，以此指示決策。

新型的決策支持理論強(qiáng)調(diào)了醫(yī)生與系統(tǒng)之間的互動(dòng)，綜合利用醫(yī)生的知識(shí)儲(chǔ)備、豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)的管理，幫助深入分析病人信息，從而做出最為恰當(dāng)?shù)脑\療決策。相比于單方面的醫(yī)生或者CDSS系統(tǒng)本身，這種方式具有更大的優(yōu)越性。特別的一點(diǎn)是，醫(yī)生輸入患者的資料后，臨床決策支持系統(tǒng)可以據(jù)此輸出相關(guān)信息并生成針對(duì)個(gè)體情況的定制方案以便臨床醫(yī)生瀏覽參閱，那醫(yī)生就可以直接方便地選出其中有用的信息而刪除那些錯(cuò)誤的建議。

3.CDSS分類(lèi)

CDSS按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為兩類(lèi)：

·基于知識(shí)庫(kù)

·基于非知識(shí)庫(kù)

大多數(shù)臨床決策支持系統(tǒng)屬于第一類(lèi)，包括三個(gè)組成部分：知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和人機(jī)交流接口。知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)著大量的編譯信息，通常采用IF-THEN規(guī)則進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

例如，關(guān)于藥物的相互作用，規(guī)則可以寫(xiě)成 “IF服用了藥物X，AND服用了藥物Y，THEN顯示警告信息”。高級(jí)用戶(hù)也可以根據(jù)自身需要在另外的編輯界面中自定義知識(shí)庫(kù)里的規(guī)則，比如對(duì)新藥進(jìn)行實(shí)時(shí)更新等。推理機(jī)則根據(jù)知識(shí)庫(kù)里的規(guī)則對(duì)患者的資料進(jìn)行自動(dòng)整合、分析。人機(jī)交流接口則是將分析結(jié)果反饋給用戶(hù)或者作為系統(tǒng)輸入。

基于非知識(shí)庫(kù)的臨床決策支持系統(tǒng)多采用人工智能的形式，主要是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)從已有的經(jīng)驗(yàn)中自動(dòng)攫取規(guī)則。常用的構(gòu)建方法有：向量機(jī)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等。

CDSS按使用時(shí)點(diǎn)分：

診斷前：幫助醫(yī)生進(jìn)行初步診斷準(zhǔn)備。

診斷中：幫助醫(yī)生回顧并篩選候選方案，以便完善最終的臨床決策。

診斷后：挖掘患者既往病史和臨床資料中數(shù)據(jù)的關(guān)系，幫助預(yù)測(cè)未來(lái)的健康狀況。

4.CDSS的特征和功能

優(yōu)良的臨床決策支持系統(tǒng)具有如下特征：

·自動(dòng)推送結(jié)果，而無(wú)需用戶(hù)激活系統(tǒng);

·整合入臨床工作流程之中，而不是獨(dú)立于其外;

·基于電子系統(tǒng)，而非紙質(zhì)系統(tǒng);

·在病床旁或就診中使用，而不是在接觸病人之前或之后;

·提供推薦意見(jiàn)，而不是評(píng)估意見(jiàn)。

臨床決策支持系統(tǒng)可以減輕臨床醫(yī)生的工作壓力，降低臨床工作的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高患者滿(mǎn)意度。

臨床決策支持系統(tǒng)的主要功能包括：

1. 提示：給醫(yī)生提供相關(guān)的信息，幫助他們更好地決策，預(yù)防醫(yī)療差錯(cuò)，改善醫(yī)療質(zhì)量和結(jié)果。

2. 干預(yù)：分為5種，分別為警告、提醒;信息按鈕;成組醫(yī)囑(醫(yī)囑套餐);文檔管理和格式;相關(guān)數(shù)據(jù)表達(dá)。

5.關(guān)于CDSS的研究

在一個(gè)100項(xiàng)涉及臨床決策支持系統(tǒng)的研究中，有64%的研究認(rèn)為它改善了醫(yī)護(hù)人員的表現(xiàn)，有13%的研究認(rèn)為它增強(qiáng)了患者的治療效果。在另一個(gè)涉及70項(xiàng)臨床決策支持系統(tǒng)的研究中，有68%的臨床實(shí)驗(yàn)顯示CDSS可以改進(jìn)臨床工作。

但是，也有很多醫(yī)學(xué)從業(yè)人員對(duì)臨床決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用并不樂(lè)觀。 每五年進(jìn)行一次的CDSS有效性評(píng)價(jià)調(diào)查結(jié)果于2014年發(fā)表，該文認(rèn)為對(duì)臨床決策支持系統(tǒng)的研究還有漫長(zhǎng)的路要走。構(gòu)想與現(xiàn)實(shí)之間還存在巨大的差距，臨床決策支持系統(tǒng)在數(shù)字醫(yī)療技術(shù)和成本效益方面的優(yōu)勢(shì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

研究還發(fā)現(xiàn)，臨床決策支持系統(tǒng)與電子病歷(EHR)的結(jié)合在降低死亡風(fēng)險(xiǎn)方面并無(wú)明顯效果。臨床決策支持系統(tǒng)是否真的有效?專(zhuān)家們莫衷一是。也許在其他方面確實(shí)有一定好處，但尚無(wú)明顯的證據(jù)。

6.面臨的障礙與發(fā)展前景

盡管臨床決策支持系統(tǒng)功能強(qiáng)大、使用便捷，但它在臨床上的實(shí)際應(yīng)用卻并不多，主要有兩方面的原因：

一是知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建不能滿(mǎn)足臨床醫(yī)生的需求;

二是大多數(shù)系統(tǒng)與臨床工作脫節(jié)，在技術(shù)上沒(méi)有與電子病歷集成，導(dǎo)致系統(tǒng)提供決策支持的方式不符合臨床醫(yī)生的行為習(xí)慣，降低了臨床醫(yī)生使用的積極性。

醫(yī)學(xué)知識(shí)的復(fù)雜性導(dǎo)致了系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮非常多的患者因素，如癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)、家族史、基因、流行病學(xué)資料、現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)等等。同時(shí)新發(fā)表的臨床研究數(shù)以萬(wàn)計(jì)，質(zhì)量參差不齊，大量的數(shù)據(jù)導(dǎo)致了系統(tǒng)維護(hù)上存在困難。

而較為成功的臨床決策支持系統(tǒng)往往局限于某個(gè)領(lǐng)域，覆蓋范圍有限。比如，1971年上線使用的Leeds腹痛診斷系統(tǒng)，其診斷的正確率高達(dá)91.8%，而醫(yī)生的診斷正確率在79.6%，但這套系統(tǒng)僅能用于診斷腹痛。

臨床工作流程的復(fù)雜性也增加了系統(tǒng)整合的難度。尤其是不少醫(yī)院對(duì)于內(nèi)外網(wǎng)有著嚴(yán)格的邏輯隔離甚至是物理隔離，進(jìn)一步限制了一些在線CDSS的院內(nèi)應(yīng)用。目前大多數(shù)系統(tǒng)仍獨(dú)立于臨床工作流程，這導(dǎo)致了醫(yī)生需要獨(dú)立打開(kāi)CDSS，然后花費(fèi)時(shí)間錄入患者資料，大量的警告信息使得醫(yī)護(hù)人員疲勞應(yīng)付，降低了工作效率。

目前整合比較成功的案例是藥房系統(tǒng)和賬單系統(tǒng)。因?yàn)樗幏抗ぷ飨鄬?duì)簡(jiǎn)單，CDSS主要解決藥物相互作用問(wèn)題，比較容易設(shè)計(jì)。

有人認(rèn)為，電子病歷是醫(yī)療行業(yè)未來(lái)的主流方式，可以有效指導(dǎo)護(hù)士工作，保障患者安全。建立臨床護(hù)理決策支持系統(tǒng)首先是建立知識(shí)庫(kù)，再編制邏輯推理程序，與現(xiàn)有電子病歷相整合。盡管電子病歷系統(tǒng)能夠獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和分析某些信息，但是，如果不能篩選和提煉信息，也將無(wú)法滿(mǎn)足那些復(fù)雜的臨床決策。在這一點(diǎn)上，臨床決策支持系統(tǒng)正在進(jìn)行下一步的發(fā)展。