林琳，劉盾，，孟慶偉，李爽，王韜

卒中是目前中國成年患者致殘、致死的主要原因，導(dǎo)致卒中的獨立危險因素較多，其中心房顫動為常見危險因素，可極大地增加患者血栓栓塞風(fēng)險[1-2]。雖然腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療中的治療流程與用藥時機已有明確的規(guī)范化方案，但是在TIA發(fā)生后，阿司匹林與氯吡格雷聯(lián)合治療的用藥時機等環(huán)節(jié)并沒有得到很好的依從。與此同時，隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展與計算機科學(xué)技術(shù)的進步，醫(yī)療行業(yè)的智能化水平不斷提升，臨床決策支持系統(tǒng)（clinical decision support system，CDSS）作為醫(yī)學(xué)知識工程和人工智能交叉領(lǐng)域的重要應(yīng)用，一直是醫(yī)療數(shù)據(jù)智能應(yīng)用的主要方案[3]。故此，本文以此為背景，在臨床病歷與臨床知識庫的基礎(chǔ)上通過機器學(xué)習(xí)挖掘形成規(guī)則庫[4]，利用CDSS為醫(yī)務(wù)工作者提供知識，并且在恰當?shù)臅r間智能化地過濾和表達信息，從而實現(xiàn)提示預(yù)警的功能。

1 臨床決策支持系統(tǒng)架構(gòu)

CDSS注重與醫(yī)師的互動性，能夠滿足醫(yī)師在診療中關(guān)于預(yù)測、預(yù)警、規(guī)范流程、知識相關(guān)的需求。其主要以醫(yī)院累計的原始數(shù)據(jù)和相關(guān)指南內(nèi)容為基礎(chǔ)，經(jīng)過智能工具統(tǒng)計與抽取形成結(jié)構(gòu)化的病歷資源與知識庫。再根據(jù)人工或者機器定義相應(yīng)的對照關(guān)系形成臨床知識引擎，用于支撐具體的業(yè)務(wù)功能。系統(tǒng)架構(gòu)主要包括結(jié)構(gòu)化知識庫、臨床規(guī)則引擎和業(yè)務(wù)功能三個部分（圖1）。

圖1 臨床決策支持系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.1 結(jié)構(gòu)化知識庫 CDSS建立在擁有完善、全面的知識庫基礎(chǔ)上。CDSS在已有臨床數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建與應(yīng)用情況下，結(jié)合綜合的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)、臨床指南及專家意見，通過自然語言處理、機器學(xué)習(xí)技術(shù)及人工整理審核相結(jié)合的方式，設(shè)計完成了完整的知識圖譜體系。為后續(xù)構(gòu)建CDSS規(guī)則庫及臨床預(yù)警提示的實現(xiàn)提供支撐。

1.2 臨床規(guī)則引擎 規(guī)則依據(jù)相關(guān)指南和既往案例，是患者具體的疾病癥狀、檢驗報告、醫(yī)囑與預(yù)警提示內(nèi)容及原因的內(nèi)在聯(lián)系。臨床規(guī)則庫是實現(xiàn)預(yù)警提示的核心部分，其以知識庫為基礎(chǔ)，以規(guī)則引擎和臨床預(yù)警規(guī)則為核心，結(jié)合心房顫動規(guī)范化臨床流程，采用IF-THEN（如果/則）形式進行存儲和管理，如系統(tǒng)為了體現(xiàn)藥物間相互作用，規(guī)則可以寫成“IF”表示不包含抗凝藥物，“AND”提示存在出血風(fēng)險預(yù)警，“THEN”提示建議開立抗凝藥物。

1.3 業(yè)務(wù)功能 CDSS在腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療中的具體業(yè)務(wù)功能主要包括以下方面。①危急重癥提醒：系統(tǒng)根據(jù)患者病情進行分析和判斷，對于可能出現(xiàn)的危急重癥給予提醒和警示，避免因診療疏漏引起重大醫(yī)療事故；②合理用藥操作提示：包括藥物相互作用提示、注射配伍提示、藥物禁忌證提示、藥物異常信號提示、特殊人群用藥提示、劑量提示、過敏提示、藥物重復(fù)成分提示；③治療方案推薦：系統(tǒng)根據(jù)醫(yī)師診斷，患者主訴、現(xiàn)病史、既往史、個人史、婚育史、家族史等詳細內(nèi)容，在醫(yī)師開立醫(yī)囑過程中智能推薦最佳治療方案；④知識搜索：提供相關(guān)臨床指南、醫(yī)學(xué)文獻、藥品說明，以及可供參考的靜態(tài)醫(yī)學(xué)知識。

2 臨床決策支持系統(tǒng)在腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療中的應(yīng)用

2.1 預(yù)警與提示 CDSS對腦梗死合并心房顫動患者各項指標設(shè)定危急值報警區(qū)間，智能選擇特定指標，當數(shù)據(jù)達到警戒值或與其他因素結(jié)合存在潛在危險時，CDSS會提醒醫(yī)務(wù)人員加強關(guān)注。與傳統(tǒng)基于結(jié)果驅(qū)動的臨床預(yù)警功能不同，基于CDSS的預(yù)警提示采用事件驅(qū)動方式，與臨床工作流結(jié)合，強調(diào)在適當?shù)臅r機提供適當?shù)念A(yù)警，如根據(jù)血栓風(fēng)險評分向醫(yī)師發(fā)出預(yù)警，提示患者存在血栓栓塞風(fēng)險[5]?；贑DSS的預(yù)警提示在功能實現(xiàn)過程中，通過自然語言處理對患者病歷進行后結(jié)構(gòu)化處理，針對腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療過程中容易出現(xiàn)的不合理處置及用藥，對疾病診斷、用藥、實驗室檢查等進行規(guī)則判定，從而提高醫(yī)務(wù)人員對標準化方案的依從性，減少醫(yī)療誤差。

2.2 信息反饋與證據(jù)支持 采用基于自然語言處理的多層次臨床術(shù)語抽取模式的CDSS以更細顆粒度對自由文本形式的患者電子病歷進行提取。提取字段主要包括癥狀、體征、持續(xù)時間、治療手段及效果等。將提取字段與對應(yīng)的臨床術(shù)語相互關(guān)聯(lián)，并以時間關(guān)系加以重組，最終輸出為具有邏輯層次關(guān)系的多層次結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)適用于CDSS的分析識別過程，可作為規(guī)則引擎的輸入項最終獲得信息反饋。同時，CDSS可作為一種搜索策略檢索知識，為醫(yī)務(wù)人員抗栓治療過程中的決策提供證據(jù)支持。

2.3 治療方案提醒 CDSS運用大數(shù)據(jù)技術(shù)的醫(yī)療信息整合和規(guī)則學(xué)習(xí)，獲得針對腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療過程中的條件與結(jié)果信息。CDSS可引用患者醫(yī)療字段，決定哪些診療規(guī)則可滿足相應(yīng)臨床事實或目標，并確立規(guī)則的優(yōu)先級，存儲滿足事實約束或目標的多項規(guī)則，形成有序的執(zhí)行隊列[6]，同時規(guī)則引擎通過演繹推理算法實現(xiàn)系統(tǒng)的推理機制。如TIA患者診斷包含缺血性卒中且NIHSS＜3分的患者，系統(tǒng)將進一步判斷處置過程是否包含雙抗藥物，根據(jù)判斷結(jié)果在醫(yī)師下達診斷及書寫入院記錄時提示建議對患者進行雙抗治療。

2.4 用藥提醒 CDSS可以在臨床抗栓治療過程中確認藥物種類名稱、劑量錯誤、禁忌證及過敏反應(yīng)。除通過預(yù)警提示方式幫助醫(yī)務(wù)人員合理用藥外，CDSS還可以實現(xiàn)在更多相關(guān)條件下的智能用藥提醒。如為規(guī)范使用抗凝藥物，系統(tǒng)還可以實時預(yù)測患者出血風(fēng)險。結(jié)合患者心電圖報告、24 h動態(tài)心電圖結(jié)果及具體醫(yī)囑內(nèi)容條件，在入院后、住院期間、書寫出院記錄等時間點提示建議開立抗凝藥物。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，CDSS應(yīng)用于腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療過程中，實現(xiàn)了與整體治療過程相匹配的預(yù)警功能。與傳統(tǒng)基于結(jié)果驅(qū)動的臨床預(yù)警功能不同，CDSS的臨床預(yù)警功能可提示通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的醫(yī)療文檔整合、機器學(xué)習(xí)技術(shù)的文本結(jié)構(gòu)處理，在危機出現(xiàn)前以更廣泛的維度為臨床醫(yī)師提供快速精準的預(yù)警提示。并將規(guī)范治療方案與CDSS相融合，在疾病的整體診治流程對醫(yī)務(wù)人員進行預(yù)警提示，進而提高醫(yī)師對規(guī)范診療及治療指南的依從性，從而減少醫(yī)療誤差[7]。此外，CDSS對腦梗死合并心房顫動患者抗栓治療過程中的反饋指導(dǎo)可作為基層醫(yī)師的診療參考，有助于解決臨床復(fù)雜問題[8]。

目前我國醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用與人工智能的發(fā)展尚處于初期階段，CDSS運用機器學(xué)習(xí)的程度還有很大的發(fā)展空間。盡管CDSS僅利用機器學(xué)習(xí)方法對患者病歷資料進行解析，并為系統(tǒng)規(guī)則庫的建立提供支撐，但未來該系統(tǒng)有可能通過基于機器學(xué)習(xí)方法的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，探索醫(yī)療數(shù)據(jù)之間潛在的規(guī)則與聯(lián)系，進一步滿足科研需求。