基于语义技术的电子病历

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1、12.4基于语义技术的电子病历12.4.1电子病历概述电子病历（electronicmedicalrecord，EMR）是以电子化方式管理的个人医疗保健信息，涉及保健和临床信息的采集、存储、传输、处理和利用。它可在医疗卫生服务中作为主要的信息源，取代纸张病历，满足所有的医疗、管理和法律的需求(美国国立医院研究所的定义)。电子病历系统（electronicmedicalrecordsystem,EMR-S）是：“指记录、检索、处理电子健康信息的系统。”（2003年ISO/TC215的定义）回顾电子病历的发展，经历了电子化的病历文档（包括手工录入、语音录入，计算机扫描等方式）、表格式的电

2、子病历，到结构化的电子病历。阐明电子病历的本质是研究的核心和关键问题。早在1997年美国RichardS.Dick就作了明确阐述：电子病历决不只是利用计算机将纸质病历移植为电子载体，而是将纸质病历中文字的、图表的信息变为计算机能识别和理解的格式化数据予以输入、存储、处理、查询。为了研制出“计算机能识别和理解的”的电子病历，目前有两条途径：结构化的电子病历和基于语义技术的电子病历。12.4.2结构化电子病历的优势与问题1）结构化电子病历概念与优势基于结构化的电子病历主要由结构化的模型与结构化的数据组成。结构化模型为分层次结构，它的前三层表达了病历规范的格式，后几层表达了疾病的临床医学知

3、识和诊断治疗的规律（如图12-1所示）。结构化数据是指能够用数字或统一的数据模型加以描述的数据，具有严格的长度和格式。这些数据必须根据其内在概念的序化或原理的序化已被准确地分类和编码，并归属于某一医学分类系统中。通常采用开放式结构化录入（SDE）方法录入电子病历中（如图12-2所示）。它的最大优势就是病历的部分内容能被计算机识别和理解，从而可以处理、应用。19图12-1结构化电子病历模型的多层结构示意图图12-2结构化录入的用户界面2）结构化电子病历的问题完全结构化的电子病历是一个理想的目标，但要实现它存在下列一些难以解决的问题。（1）组合性：病历内容都是由多个词汇组合的，的为了表达

4、病历中海量的医学知识的含义，结构化通过切分这些知识，直到基本的词或术语（常是自定义的，或非标准的），而它们并不能表达精确的、独一无二的语义。而这种人工的切分既耗时费力，又缺乏标准。（2）关联性：电子病历海量信息之间的复杂的逻辑关系如何表示？复杂多变、又严谨规范的临床医学知识如何推理？例如“急性单纯性阑尾炎”，若用结构化划分：“急性”指疾病的分期；“单纯性”指疾病的分型，不含其它合并症；“阑尾”指解剖部位；“炎症”指病理改变。因此人为设置这些变化多端的相互关联是非常困难的。（3）知识驱动性：临床医学是是一个庞大深奥的领域，数百年理论研究和经验积累已形成一个规范化的体系。例如“冠心病”诊

5、断依据必须具有特征性的心绞痛症状、典型心电图表现和特定的心肌酶变化。利用结构化数据人为设置所有医学知识的逻辑推理也是难以解决的，即无法根据临床医学的驱动进行正确推理。（4）全面性：电子病历除了医学知识，还也包含大量的日常用语信息也需要语义识别，例如现病史、病程记录中描述性的自然语言，例如“酒驾”、“交通事故”等远超出医学术语范畴。（5）歧义性：自然语言文本各个层次存在歧义性或多义性，19特别是方块形汉语单词切分的难题，即“字—词—词组—句子—段”的判断，而消除歧义现象需要大量的知识和推理。例如：一只手提除颤器一只手提除颤器（数量词形容词名词）（词组）一只手提除颤器（修饰词）（主语）（

6、谓语）（宾语）（句子）5、方便性：要求医生放弃传统的、习惯的文本录入方式，采用完全结构化录入是一件既耗费时间、又类似机械性的操作，必然受到他们的反感乃至抵制。6、局限性：医学本身有许多未知领域，每一个患者有其独特的临床表现，严格的结构化录入难以涵盖复杂多变的临床表现，会限制医生的创造性思维，阻碍对医学未知领域的发现和思考。例如，2003年前谁会设计一个“非典型肺炎”的结构化病历呢？12.4.3基于语义技术的电子病历的设计原理结构化电子病历的上述问题促使我们去寻找另一条途径，这就是基于语义技术的电子病历。有关设计原理如下;(1)医学本体知识在电子病历中的应用我们已经介绍了语义技术是采用

7、国际统一标准的基于语义的数据表达语言，如元数据RDF/RDFs和OWL本体语言的表达方式，OWL是RDF/RDFs的进一步扩充，主要增加了逻辑运算描述能力等许多特征。针对特定知识领域又开发了各种本体Ontology，表达了某一领域概念的标准化。因此，医生可以用自由文本的方式书写电子病历，由语义技术将病历中的医学信息逐步拆分到基本的颗粒——医学元数据或医学本体。它们在电子病历中的作用有如下特点：①由于医学本体精确定义了医学知识概念和概念间的关系，就可以使电子