魔兽手办:未来电子病历系统 以结构化数据为核心

　　病历包含与疾病过程有关的临床发现、诊断、检验结果和治疗信息。如何提高电子病历的标准化和有序化，更好地反映医护者的思路，临床发现、为制定治疗计划提供辅助?并提供决策支持?

　　南京中医药大学教授、南京市胸科医院心血管内科主任医师丁宝芬教授身为中国医疗信息学会委员、江苏省医药信息学会副主任委员、江苏省医院协会医学信息专业委员会委员期间，长期从事医学信息化基础科学研究，她给我们讲述了我国医疗信息化发展中的各个要点。

　　一、电子病历到现在仍处于半结构化阶段

　　采访伊始，丁教授带领我们回顾了电子病历在国内的发展历史。

　　迄今为止，电子病历在我国已经有10多年的发展历史，经历了三大发展阶段。

　　第一阶段是电子文档的阶段，即纸质病历的电子化。这个阶段是电子病历发展的初级阶段，其典型做法就是让医生使用MS Word或类似文本处理器来直接输入病历文本，医生不再手写病历。这个阶段，业内的普遍认识是，能够在计算机上看到，能够用 word 录入或者扫描进去，就是电子病历。

　　第二个阶段是表格化的电子病历。按照病历规范制定表格，设置医护人员必填的固定项目，如体重、血压、脉搏、可能的新诊断、药物疗法和医学决策等。如医生或护士认为需要，还可手写之前的病史、报告的检查结果和以前就诊时的用药处方。这类表格在对颈部四大器官进行检查时，体现了一定的便捷性。相对第一阶段而言，表格是一种比较规范的格式。

　　第三个阶段，就是现在所处的阶段，即低级的结构化阶段，也可以称为半结构化、初始结构化阶段。

　　这个阶段，电子病历的特点是，数据的输入界面是标准的表单界面，可以是HTML表单或WinForm表单。用户可以直接输入文本，也可以使用鼠标点击选择项目。这种方式医生可以方便地输入和存储数据，并且可以进行一定的数据分析。

　　这一阶段集中体现了电子病历的本质，即，能够将纸质病历中的信息转化为计算机能识别和理解的结构化数据予以输入、处理、传输和应用。而电子病历也已经超出了纸质病历的范围，将许多诊断技术生成的影像和信号，如X线检查、CT 扫描、磁共振成像、内镜检查、解剖学、病理学、多普勒超声波和超声波心动描记术、心电图、脑电图、肌电图等等纳入电子病历之中，使得多媒体病历成为可能。

　　未来的电子病历系统，其应包容比较完整的病历数据，包括医学影像，检查检验，ICU采集的数据等等，同时涵盖病人若干年的比较完整的病历数据，有一定的历史积累。同时，同一个城市间的医院的电子病历系统开始联网，形成跨医院的城域电子病历系统，各个医院间实现数据的无缝连接和访问。

　　二、结构化数据是电子病历发展的核心

　　为什么要在电子病历的发展中强调结构化数据?

　　丁教授以徐志摩的《再别康桥》为例，深入浅出地为我们讲解了结构化数据对于电子病历发展的重要性。

　　作为人，我们可以声情并茂地朗诵这个诗歌，并与诗人之间产生深深的共鸣。但是计算机虽然能准确地识别出诗歌中的每个字词甚至句子，却不能识别感情，因此，不能理解诗歌所表达的情感内涵。

　　电子病历(EMR)字迹清晰、容易检索和优化结构，并有进一步改善的潜力，但同时对数据采集提出了更高的要求，获得更完整更确切数据的重要方法是以结构化的数据直接输入。

　　现在的电子病历通常支持病人数据的以时间为序、以信息源和以问题为中心的记录方法。病历的结构化包含诊断、化验结果和药物治疗等数据，事实证明，把叙述性信息结构化是非常困难的。典型的例子是关于病人的病史和体检方面的叙述，医生们对体征的表达差异很大。因此，电子病历的开发首先要解决结构化模式和框架结构。要建立结构化的、知识驱动型的病历模型，实现结构化的数据录入方式。而结构化数据的根本就在于录入的信息计算机能懂，其特点是数据带有医学内涵。

　　结构化的数据采集主要涉及两种方法：①自然语言处理;②结构化方式的数据直接输入。结构化数据与现有病人数据输入规则有很大的不同，但已证明其数据更加可靠、完整。

　　所谓疾病的知识驱动性，即要探究疾病的本质。以心血管疾病为例，要研究疾病是如何驱动的。如心绞痛，要弄清楚其发病部位、发病时间、持续时间，范围大小、硝酸甘油使用效果等情况，并把这些知识驱动性做到电脑里。因此，输入的数据是有一定长度的，规范严密的，与专业的医学词汇匹配的，按照某种原理或者准则排序的医学术语的分类编码，通过类似于元素周期表的编码，实现为诊断以及医疗事件分类。编码系统的广泛使用是决策支持系统发展的基本需求，

　　医疗卫生方面的越来越多的信息需求使疾病分类问题越来越突出，分类中，概念根据属性关系有序化，在疾病的分类中，一般考虑如下几个方面：①解剖位置;②病因学;③形态学;④功能障碍。以上每一项都可以作为一种分类的依据。这种贯穿整个分类过程的序化标准称为轴。多轴分类系统同时采用多种不同的序化标准。如国际社区医疗分类(ICPC)是按二轴进行分类，一个轴是器官系统，以字符形式表示;另一个轴是医学组件，ICPC主要是针对流行病的，以这种分类方法可以保证在社区医疗的卫生调查中每一类获得充分数量的病例。

　　在医疗卫生领域，最常用的分类系统是ICD以及ICD派生出来的分类法。1990年，世界卫生组织的国际健康协会采纳了第十版(ICD-10)。ICD-10的核心是三特征代码，这是国际通用报告代码的强制标准。

　　以SNOMED人类与兽类医学系统术语为例，SNOMED支持疾病的多方面编码。SNOMED是多轴分类编码系统，SNOMEDⅡ的代码有7个轴，国际SNOMED有11个轴或模块，每个轴形成一个完整的等级分类系统。SNOMED包含了更多的轴，旨在覆盖所有医学术语。在SNOMED中的诊断包含局部解剖学代码、形态学代码、微生物代码和功能代码。确切定义一个诊断需这4种代码复合。如疾病代码D-13510(球菌性肺炎)等价于下列代码的复合：①T-28000(肺部的解剖学代码，不表示其他情况);②M-4000(炎症的形态学代码，不表示其他情况);③L-25116(链球菌性肺炎，按微生物轴)。例如肺结核(D-14800)也可用下列代码编制：肺(T-28000)+肉芽肿(M-44000)+结核分枝杆菌(L-21801)+发热(F-03003)。

　　通过使用所谓的复合或并列代码，SNOMED可组合医学概念而形成更加复杂的概念。

　　ICPC是国际社区医疗分类，是两轴系统。第一个轴主要是面向机体各系统(器官和系统)的字母编码，另一轴是医学组分编码。不仅含有诊断编码，而且包含就诊原因(RfE)、治疗原因和实验结果的代码。

　　此外还有WHO负责的ICD国际疾病分类，是对病历抽象概念的原型编码系统。为电子病历系统特别开发的RCC——Read临床分类，1990年为英国国家医疗保健服务部(NHS)采用。RCC 打算覆盖医疗卫生领域的所有范围。分类系统中的术语与对病人状况的全面表达有很大差异的困难。只有借助于合适计算机程序才能解决两者之间的差异。

　　在国际范围内，往往涉及多个机构的大规模项目，不仅需要结构化和明确的数据，还需要数据的语义交换性。编码系统，如国际疾病分类(ICD)、人类和兽类医学系统术语(SNOMED)，Read代码和ICPC正在不断的发展之中，宗旨是为医学领域提供国际承认的词汇。目前的挑战是不仅要获得结构化数据，而且要获得输入数据至编码系统的映射。

　　在限定的领域内，语音识别系统可与SDE结合起来，使用语音识别系统以加快报告过程。医生可口述编辑并及时产生电子报告。这些报告可立即让其他医生看到，且可与电子病历集成起来。

　　分类问题与编码问题并不完全一致。分类问题主要关心概念的顺序，主要关注逻辑上的精确性和未来使用分类系统的用户适用性。编码问题主要关心技术支持，必须支持编码人员把某一事物归属到正确的类别中，并以有效而可靠的方法产生正确的代码。

　　三、电子病历是医疗信息化的核心

　　随着医疗技术和信息的迅速发展，甚至专家都很难及时掌握最新知识，但是，病人希望根据最好的理解进行治疗。然而，纸质病历只能被动地供医生决策作参考，不能主动地提醒医护者注意某些情况，如检查结果异常、药物禁忌、病人对碘或青霉素等药物过敏，这种局限性直接影响了病人的医护质量。

　　电子病历不同于以医疗机构为中心的门诊或住院病历，是真正以病人为中心的诊断和其它检验数据的“数据池”。在医院管理、保险公司和政府部门，对病人数据有很大的需求量，同时，发展中的医疗保健任务变得越来越复杂，医护目的以外的对病历数据的要求也越来越高，对电子病历中的信息进行二次利用，将使更多人获益。向其他部门提供有效数据时，电子病历通常是不可缺少的。只有在大部分医疗领域中病人的重要数据均能被长期应用时，电子病历才能发挥巨大潜力。因此，电子病历的设计更强调满足二次利用的需求，为决策支持、医学研究、卫生行政、统计机构及其它实体提供临床信息。这也使电子病历成为医疗信息化的核心所在。

　　采用电子病历，可以进行医疗服务质量跟踪研究、治疗与操作的监测。发展和评价新的诊断方法、疾病预防措施与处置、流行病学研究、人群的健康分析;可以保证在突发的公共卫生事件中及时有效地做出决定和管理;可以支持政府部门制定卫生政策，如卫生统计分析、趋势分析、病例组合分析;协助政府部门做好卫生服务管理，如卫生资源的分配与管理、成本管理、报告及出版物、市场战略、企业风险管理;以及在医疗单位内部和医疗机构和保险机构之间结算/财务/费用补偿;为保险机构、政府机构和基金组织提供信息。

　　临床路径是指针对某一疾病建立一套标准化治疗模式与治疗程序，是一个有关临床治疗的综合模式，以循证医学证据和指南为指导来促进治疗组织和疾病管理的方法，最终起到规范医疗行为，减少变异，降低成本，提高质量的作用。

　　从本质上讲，临床路径是一个原则性的，针对一般疾病的指导建议，不可能针对具体病人，必须将临床路径套用到电子病历中，才能知道临床路径是否合适，是否做出了正确的诊断以及制定了合理的治疗方案。

　　通过减少劳动力需求、重复的实验室检查和不合理用药事故，以及优化关键设备的调度和医务人员的配置、减少管理上的浪费、提高病床利用率，医院可以从有效地实施电子病历、计算机化医生医嘱录入系统和编码标准中受益。

　　电子病历和计算机化医生医嘱录入系统通过将病人的病史与来自制药商的相关信息进行对照，以提示在处方中使用某种特定药品的风险，可以大幅降低处方出错和发生药物不良配伍反应的风险，防止出现并发症，提高医疗质量，并减小对不合理用药事故的人为影响。计算机化医生医嘱录入系统与数据标准(如ICD-10)相结合，可以提高治疗项目命名、编码和分类的一致性，使医院能改进对所有治疗程序的监督和付费过程的监控。

　　决策支持系统可根据电子病历的数据帮助医生决定如何采取措施。例如开药物处方，可运行决策支持系统以核查药物禁忌和药物交叉反应等情况，这就要求结构化数据，但许多医疗卫生数据如诊断、病历、体检、X线检查报告都是使用自然语言形式，可引起表达上的无限可能性，而统计和决策系统只能处理有限的类别。对病历记录的各种表达归类的规则必须按照客观标准。这种对多种表达的归类必然意味着数据的减少。用电子病历表达所有有关的医学内容而不缺失任何数据必然是可能的。因此，在这种应用中就必须使用标准化术语。这意味着需将对象、概念、术语三个基本元素用于所谓的语义三角关系中。对象特指实际存在的事物，既可以是实物，如“胃”，也可以是抽象的，如“一个想法”。概念是由一组对象的共同属性抽象出来的一个思维单元。术语为用某种语言表达的概念或对象的名称。

　　四、识别自然语言是电子病历发展的未来趋势

　　当我们说“一只手提包”的时候，可以用重音和间隔告诉听者，我们的含义是“一只手”“提”“包”，还是“一只”“手提包”。然而计算机却不能对此作出分辨。这就是电子病历中的自由语言处理问题。

　　潜在的临床症状数量是巨大的，医生往往会不可避免地需要记录下他们基本知识范围或兴趣以外的有关病人的新发现，因此，临床上对自由文本有着巨大的使用需求。

　　自然语言处理的优点在于可应用已有的自由文本。自然语言的最基本功能是对所用的术语产生索引，这些索引可提取含有一个或多个指定术语的文本。然而，如检索关键词是“咳嗽”，其检索结果不仅包含“咳嗽”，还包含“不咳嗽”。医疗专业词典和语言结构知识(语法，词法等)有助于分析自由文本(或自然语言)的句子。

　　许多临床医生在描述反常现象时记载得很详细，但对于正常现象他们通常用短语来表示，但不同医护人员的表达方式不同。如，某医生会用“心脏正常”表示心率正常或没有杂音，但另一医生可用同样的表达方式表示没有心室扩大。为了数据清晰，具有一致性特点的常规病史采集和体检，可使结构化数据程序更为有效，因此，如何识别自由语言，挑出有医学内涵的词汇，去比对分析关联性，实现自由语言的存储和调用，对于优化电子病历中医护人员的描述性记录是很有帮助的。

　　丁教授认为，解决这个问题，必须要有语言专家的介入。在日常生活情境下，实现自由语言处理，有很大的难度;但在医学特定环境下，这个问题的解决也许不会那样遥遥无期。

　　医学方面的准确编码要求关于医学术语的语义学、同义词及如何组合成有意义表达式等知识。例如，“胃：是一个器官”，“咳嗽：是一种症状”，“艾滋病：是一种疾病”，“呼吸困难：与呼吸短促类似”，“疼痛：可通过定位、严重性、性质、放射部位、诱发因素描述”。这些描述性术语还可进一步用其他术语来定义。这些知识有其语义基础，与语法知识结合起来，就可用于作出医学上有意义的语句解释。例如，即使“咳嗽”和“痰”这两个术语在文中被其他几个单词分隔开来，自由语言也可以把它们联系起来，因为“痰”是“咳嗽”的描述性术语之一。

　　五、推动电子病历发展的关键因素是全民医保

　　推广电子病历，最终会使医院获益，也会使电子病历的提供厂商获得利润。2009年，美国国会通过了《美国复苏与再投资法案》(ARRA)，该法案包含了某些针对医疗行业IT的专门规定。用奥巴马总统的话来说，该法案的目标是“确保美国每一个医生的办公室和医院都采用先进的技术和电子病历，使我们能够简化手续，防止医疗错误，并帮助每年节约数十亿美元1。从2011年开始，《美国复苏与再投资法案》将为医院和医生提供370亿美元的资金，帮助其“有意义地使用”电子病历，而到2015年还不能这样做的医院和医生将被处以罚款。

　　我国政府的新医改中，也将医疗信息化作为医改的四梁八柱之一加以大力推动。

　　看似医院、企业以及政府都是医疗信息化的背后推手。

　　丁教授却肯定地告诉我们：“真正推动医疗信息化，推动电子病历发展的关键因素，是市场需求，而这个市场需求就是全民医保。”

　　推进全民医保，首先就要大幅度降低医疗费用，要避免不必要的浪费，把有限的医疗经费用在刀刃上。实施临床路径和单病种核算是控制医疗费用的有效手段，而这些一定要有电子病历的支持。

　　病人的所有医疗记录都以电子格式存储，医疗机构之间可以互换信息，医生、保险公司、医院管理人员和病人都能更广泛地获得和使用这些信息。这种可见性使临床医生能对病人的病史有更完整的了解，并减少对重复检查的需要，而重复检查可能会影响医疗的质量、成本和速度。

　　电子病历系统使临床医师和其他医院员工可以在线获得病人数据和决策支持。计算机化医生医嘱录入，要求执业医师、护士和其他专家，在对病人提供服务、检查或用药时，必须遵守一系列规定的程序。电子病历系统与临床决策支持工具和更严格的编码分类相结合，不仅可以拓宽医疗信息的获得渠道，而且可以充当一种强制性媒介，推动标准操作程序和最佳医疗实践的采用，减少医疗失误，对病人健康带来更好的结果，同时还能改善医院的财务状况。

　　随着电子病历的广泛使用，保险企业在其中也是利益攸关。保险公司发现并宣传推广有效的医疗方法和用药处方的能力，将成为它们增进患者健康和削减治疗成本的重要手段，采用先进的分析工具对电子病历进行分析，保险企业可确保他们的网络只使用经过医学验证并且经济有效的治疗方案。

　　在中国，对于政府主导的社会医疗保险来说，电子病历对于控制社会总体医疗成本，消除过度检查和过度医疗的好处也将是显而易见的。

　　可以说，民众渴望实现全民医保，实现医疗公平，提升医疗可及性的愿望，以及政府和保险公司希望在提供最广泛的医疗同时，有效控制医疗成本，消除浪费的愿望和在一起，构成了强有力的社会需求，推动电子病历的迅猛普及。

　　小结：

　　电子病历标准化的关键在于实现临床信息系统在医疗保健组织内部和医疗保健组织之间高水平的互操作。电子病历系统的可预见的最终发展目标就是在中央政府的支持下建立全国范围的超大规模电子病历系统，并成立全国电子病历数据中心。数据中心将涵盖所有公民的从胎儿检查，出生到死亡的所有的病历数据，是国家非常重要的战略信息资源。

　　政府可以使用这个国家电子病历数据中心可以随时准确的获得全体国民详细的病历和体质资料，对领导层决策提供了坚实的参考依据。