医学信息学概述知识分享.ppt

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1、中国医学中国医学(yxu)(yxu)科学院医学科学院医学(yxu)(yxu)信息研究信息研究所所医学(yxu)信息学第一页，共120页。课程(kchng)说明2通过课程学习，掌握医学信息学领域中各种理论、方法及其应用，帮助临床医生、卫生信息决策者更好地搜集、理解、应用医学信息，解决其实际问题教学目标医学信息学概述：医学信息学起源、发展及其研究内容医学信息表达：医学信息资源、医学信息处理、医学知识发现医学信息系统相关问题：信息系统成本与效益、伦理与安全前沿探讨与分析教学内容小组汇报、闭卷考试考核方式第二页，共120页。课程(kchng)说明31 代涛,医学信息检索与利用.人民卫生出版社.2010

2、2 Bemmel J.H.,Musen M.A.包含飞 译,医学信息学.上海科学技术出版社.20023 高岚,医学信息学.科学出版社.20074 Shortliffe E.H.，etc.罗述谦 译,生物医学信息学（第3版）.科学出版社.2011.5 Shortliffe E.H.,Cimino J.J,Biomedical Informatics:Computer Applications in Health Care and Biomedicine(4th edition),Springer,2013.6 International Medical Informatics Associati

3、on(IMIA).Yearbook of Medical Informatics.2013.7 Kalet,I.J.Principles of Biomedical Informatics,Academic Press,2013参考教材36学时（2）教学学时中国医学科学院医学信息研究所教学单位第三页，共120页。课程(kchng)教学内容4医学信息学概述1医学信息资源2医学信息处理3医学知识组织4医学知识发现5临床决策支持理论与方法6医学信息系统7前沿探讨与应用8第四页，共120页。课程(kchng)教学内容5医学信息学概述1医学信息资源2医学信息处理3医学知识组织4医学知识发现5临床决策支持

4、理论与方法6医学信息系统7前沿探讨与应用8第五页，共120页。本章学习(xux)目标6医学信息学的起源医学信息学的发展历程医学数据、信息、知识之间的关系医学信息学各个的研究内容的发展历程了解内容医学信息学定义医学信息学的研究范畴医学信息学的主要研究内容医学知识组织、医学信息系统、临床决策支持系统等的主要内容掌握内容第六页，共120页。本章(bn zhn)课程内容7医学信息学展望4.医学信息学研究内容3.2.医学信息学发展历程1.本章结论5.医学(yxu)信息学基础理论第七页，共120页。1 医学(yxu)信息学发展历程8v医学(yxu)信息学的诞生v医学(yxu)信息学的发展阶段v医学(yxu

5、)信息学的学科基础v医学(yxu)信息学的学科特点v第八页，共120页。医学(yxu)信息学的诞生9v医学信息学的起源v20世纪初 美国医院标准化浪潮v20世纪40年代 数字计算机发明v20世纪60年代 医学信息学最早的雏形：利用光谱和其他(qt)物理方法来分析探测可能的分子结构v20世纪70年代 医学信息学术语借用法语单词：informatique medicalevMorris F.Collen.Origins of medial informatics.The western journal of medicine,1986(10):778-785第九页，共120页。医学信息学发展(fz

6、hn)阶段10 美国(mi u)医学信息学发展：Morris指出计算机、信息技术的飞速发展带动了其在医学研究、医学教育与医学研究实践中的应用teFather of Medical Informatics“Dr.Collen is not only an icon in our field,he is also the grandfather of this rapidly changing and thriving discipline.”said Dr.Lindberg(the Director of the National Library of Medicine)第十页，共120页。医学

7、信息学发展(fzhn)阶段111980s.with the introduction of microcomputers and networks,medical informatics became pervasive1977,Morris defined the concept of“medical informatics”in the 3rd MEDINFO 1974,The English term medical informatics first appeared1960s-1970s,medical science began using mainframe computers

8、in the 1960s and minicomputers in 19701950，the first biomedical researchers began using exploring computersMorris Frank Collen.A History of MEDICAL INFORMATICS in the United States-1950 to 1990EB/OL.http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC226307/第十一页，共120页。医学信息学发展(fzhn)阶段12美国医学(yxu)信息学应用的发展 美国医学信

9、息学的发展：是计算机技术在临床应用的拓展 研究应用：集中在计算机存储和检索病历、临床数据(shj)、医药信息初期探索阶段19501968年，以探讨基本概念和开展启蒙教育为主；以MEDLARS建成为标志系统开发阶段20世纪70-80年代，这一阶段以开发医院信息系统为主出现了几种与医院信息系统完全集成的医学信息系统深入研究阶段1980至今，在NLM和AMIM的组织和支持下，开展大型研究项目从以数据处理阶段进入知识处理的新阶段研究重点：医学人工智能和专家系统第十二页，共120页。医学(yxu)信息学发展阶段13欧州国家医学(yxu)信息学的发展 成立医学信息学的学会组织，搭建各种医学信息平台，致力于

10、信息技术在医学领域(ln y)的应用研究德国医学信息学德国医学信息学发展展1955年，德国医学信息学和流行病学协会成立德国德累斯顿工业大学开发GoPubMed，提供以知识为基础的生物医学文本搜索德国医学信息学的具体研究方向主要包括：人工智能、生物信息学、信息管理、电子病历、信息检索、决策支持系统、医学语言处理、远程医疗等丹麦医学信息学丹麦医学信息学发展展1979年9月，在丹麦首府哥本哈根（Kbenhavn）创建欧洲医学信息学联盟致力于信息科技的理论和实践在健康领域的应用，以欧洲为主要区域。第十三页，共120页。医学(yxu)信息学发展阶段1420世纪70年代，医学信息学在医院信息管理中进行应用

11、1981年，中国电子学会医药信息学分会（CMIA）成立，成员由医药卫生领域内从事计算机工作的专业人士组成1994年成立中华医学会医学信息学分会，成员主要有医学图书馆的专业人员构成2004年，中国卫生信息学会成立，加强对卫生事件监控与管理，推进卫生信息化建设 我国医学信息学的发展：以医学图书情报为主力军 研究应用：集中在医院信息系统、医学情报研究、医学信息资源建设、检索(jin su)及服务研究高岚.医学(yxu)信息学，北京：科学出版社，2007（6）：3-4第十四页，共120页。医学(yxu)信息学发展阶段151960s:美国(mi u)国立医学图书馆NLM实现医学索引的数字化；麻省理工总医

12、院开发大规模临床病人信息系统COSTAR系统。1950s：医学信息学萌芽于50年代，Ledley和Lusted在science杂志上发表“通过符号逻辑、概率和价值理论(lln)的推理辅助临床医生进行诊断”为标志1。1970s:第三届国际医学信息学大会（MEDINFO）Morris规范了医学信息学学科名称2；NLM推出联机检索工具MEDLINE（MEDLARS Online）；1976年Stanford大学的Feigenbanm等完成MYCIN临床决策支持系统；国际医学信息学学会成立。1980s：医院信息系统、EHR在美国医院领域广泛应用1988年COSTAR被评为流动医疗中最广泛使用的计算机医

13、疗记录系统积水潭医院和协和医院等开发基于单机版的医院管理系统美国国立医学图书馆推出PubMed在线检索系统1986年：美国国立医学图书馆推出UMLS1990s：“金卫工程”是跨世纪的国家医疗信息网络工程NLM重视生物医学信息的采集、分析与挖掘2000-至今：国内颁布电子病历和电子健康档案的相关标准规范2002年，英国国民健康服务连接医疗机构（NHS CFH）投入62英镑拟在10年内建成全国电子病历系统发展历程标志性事件MEDINFO2017：15th 将在北京举行第十五页，共120页。医学(yxu)信息学学科基础16v医学信息学MI(Medical Informatics)是医疗卫生科学(kx

14、u)和计算机科学(kxu)相结合的交叉学科，是医学发展的必经阶段，是一门新兴交叉学科。v计算机科学 信息处理技术 文本挖掘(wju)技术 数据库技术 数据交互 远程通信医学信息学 医疗卫生科学 医学影像学 护理学 生物学 公共卫生 临床医学 信息科学 信息处理 信息组织 信息检索第十六页，共120页。17v新兴v伴随着计算机技术和网络技术的发展而兴起v发展历史可追溯至20世纪50年代v交叉v计算机科学与各医疗卫生科学的交叉学科v快速(kui s)发展v电子病历（EMR）v移动健康（mHealth）医学(yxu)信息学学科特点第十七页，共120页。3 医学(yxu)信息学基础理论18v医学数据、

15、医学信息、医学知识概念界定v医学信息学的内涵v医学信息学的研究(ynji)范畴v第十八页，共120页。数据(shj)、信息与知识的关系19Data：is symbols or observations reflecting diffrences in the worldInformation：is meaninful data or facts from which conclusions can be drawn by humans or computers.Knowledge:is information that is justifiably considered to be true.

16、Wisdom:is the critical use of knowledge to make intelligent decisions and to work through situation of signal versus noise DataInformationKnowledgeWisdom第十九页，共120页。医学(yxu)数据20v医学数据定义v医学数据是任何关于一位患者的单一观察或其他观察结果v例如：体温读数、血压读数等v医学数据包含(bohn)的要素v讨论的患者数据：年龄、性别、联系方式v观察的参数：如尿糖值、血压值、胸透X光片中左臂关节v所讨论参数的值：如体重70kg、

17、体温36.6Cv观察的时间：如20130108 08：30AM v医学数据类型v叙述数据：患者描述的病情数据v文本数据：医务人员在病历本上记录的数据v计算机存储的电子数据：各项参数的电子记录v第二十页，共120页。医学(yxu)数据21v医学数据的用途v创建病史记录的基础：创建患者病史的详细记录，便于(biny)临床研究的数据集储备v支持医疗人员之间的交流与个案分析v预测未来健康问题v记录标准预防措施v识别与预期趋势的偏差v提供法律记录v支持临床研究v第二十一页，共120页。医学(yxu)信息22v医学信息v临床决策者在面对医学数据处理的过程中，通过观察、诊断和治疗的诊断-治疗循环，进行的各种

18、(zhn)分析、推理和判断。v医学信息以各种(zhn)形式作为载体：纸质病历、X光片v医学信息是有实际含义的数据，可以明确表达出来v-例如：ICD 10CM 的编码 K70=“Alcoholic liver disease K70”v观察(gunch)计划病人决策信息诊断治疗数据“诊断-治疗循环”图第二十二页，共120页。医学(yxu)信息23v医学信息的特征v语法特征：描述信息载体的行为规则，包括一系列代码或符号。语法特征与信息的载体关系极为密切。v如：医疗中的观测值：白细胞值120109/L。v语义特征：指具体的信息的含义。v如：白细胞值120109/L，则说明患者存在一定程度的感染。v语

19、用特征：指为了实现一定的目标，减少诊断过程中的不确定性的信息效用(xioyng)。最终目标是采取措施，解决医疗问题。v如：白细胞值120109/L，则需要对患者进行给药或其他辅助检查的治疗。v第二十三页，共120页。医学知识24v医学知识v是对大量医学数据、医学信息的推理、归纳、提炼与总结。v医学知识必须是经过科学验证与推理之后是科学的、正确的判断。v举例 v v“关于肺血栓栓塞症的治疗的临床路径”v“吸烟者容易患肺癌”v“基因组包含的遗传信息经转录(zhun l)产生mRNA”v第二十四页，共120页。医学数据、信息(xnx)与知识的关系 25ClinicianPatientorproces

20、sInterpretationInductionInterpretationdatadatadatainteractioninformationBody ofknowledgeInterpretationknowledgeInterpreted datainsightBemmel J.H.,Musen M.A.包含(bohn)飞 译,医学信息学.上海科学技术出版社.2002:2第二十五页，共120页。医学(yxu)信息学内涵 26v医学信息学的定义(dngy)v医学信息学的目标与作用v第二十六页，共120页。医学(yxu)信息学定义 27AMIA教育委员会：研究信息管理和信息科学在生物医学和医

21、疗保健中应用的学科1英国信息学会指出：医学信息学研究通过对概念的理解、通过一定的技能和方法促进信息的使用和共享，提供卫生保健服务，改进人们的健康水平2德国医学信息学、生物计量和流行病学协会：认为医学信息学利用现代信息技术服务于卫生保健的各个方面3。Allan H.Levy认为：医学信息学处理医疗保健过程中与信息相关的问题，包括获取、分析、处理和传播4M.S.Blois 认为：医学信息学是对支持问题解决和决策制定的医学信息、数据和知识进行存储、检索和最优使用的学科5Morris F.Collen在第三次国际医学信息学大会（MEDINFO）上将医学信息学定义为：医学信息学就是计算机技术在所有医学领

22、域中的应用，包括医疗保健、医学教学以及医学研究6侧重于具体(jt)的应用过程和方法国际(guj)各学者与机构给出的定义6.Morris F.Collen.Preliminary announcement for the Third World Conference on Medical InformaticsC,MEDINFO 80,1977.5.Blois,M.S.,and E.H.Shortliffe.The computer meets medicine:Emergence of a disciplineM.in Medical Informatics:Computer Applicat

23、ions in Health Care,1990,p20.4.Levy,A.H.Is informatics a basic medical science?C.Proceedings of MEDINFO,1977,p979.3.Web site of the German Association for Medical Informatics,Biometry and Epidemiology.http:/www.gmds.de 2.Web site of the British Medical Informatics Society.http:/www.bmis.org.1.What I

24、s Medical Informatics?https:/www.amia.org/inside/faq/whatis.asp第二十七页，共120页。医学(yxu)信息学定义 28是计算机科学和各医疗卫生科学的交叉科学。是研究和利用计算机、通讯等信息技术处理生物医学数据、信息和知识的存储、组织、检索与优化等一系列医学信息管理任务的学科，辅助医学领域的科研与实践，提高解决问题和制定决策的准确性、及时性和可靠性。宽泛解释具体而言归纳(gun)整理第二十八页，共120页。医学(yxu)信息学定义 29计算机技术医学(yxu)信息学目标(mbio)处理过程手段对象各类医学数据、信息、知识对医学数据等的

25、采集、存储、组织、分析、交互和呈现改进患者健康水平，辅助决策，解决医疗及卫生信息化过程中的实际问题问题第二十九页，共120页。医学(yxu)信息学定义30v医学信息学定义总结：v医学信息学既有明显的应用性，又有其基础理论性v医学信息学的科学研究具有多学科性质是因为：v它所面临的医学科学和医疗卫生具有整体性v它涉及不同科学领域和背景v医学信息学研究不仅面对(min du)各种自然科学的知识综合，而且包括专门知识或临床经验v医学信息学研究还包括知识的规范化v第三十页，共120页。医学信息学目标(mbio)与作用31vIMIA主席Dr.Reinhold Haux指出：医学(yxu)信息学研究主要致力

26、于三个目标：v更好的个体医疗和保健v更好的医疗和保健知识v更好的医疗和保健管理v前AMIA主席Dr.Chariessafran指出,美国的6,000家医院中每个医院至少应该有一名医生和一名护士接受医学(yxu)信息学培训v更好的个体医疗和保健v有助于医学(yxu)生补充信息知识和提高利用信息分析问题的能力v第三十一页，共120页。医学信息学研究(ynji)范畴32基础(jch)研究应用研究和实践医学(yxu)信息学理论、方法和技术生物信息学临床信息学影像信息学公共卫生信息学Medical Informatics1Math Modeling,database theory,Statistics,

27、Data Mining,Natural Language Processing,Cognitive Science,Management Science第三十二页，共120页。医学(yxu)信息学研究范畴33基础医学(j ch y xu)应用研究和实践医学信息学理论、方法(fngf)和技术医学成像信息学临床信息学生物信息学公共卫生信息学生物分子成像转化医学公共卫生第三十三页，共120页。医学信息学研究(ynji)范畴34第三十四页，共120页。4 医学(yxu)信息学研究内容35医学信息学奠基人Morris F.Collen通过(tnggu)对SCI上1993-1995年的医学信息学领域核心期

28、刊论文数据的分析，总结出医学信息学领域的研究主题1第三十五页，共120页。4 医学(yxu)信息学研究内容36MeSH中“医学(yxu)信息学”下的主题词层级结构第三十六页，共120页。4 医学信息学研究(ynji)内容37IMIA绘制(huzh)的医学信息学研究内容图谱第三十七页，共120页。4 医学信息学研究(ynji)内容38医学知识表达医学信息资源类型、医学知识组织、医学信息处理医学知识发现运用各种计算机技术，发现潜在、新的知识及关系临床决策支持系统辅助临床决策医学信息系统电子病历、HIS系统公众健康信息学研究消费者心理及认知，开展公众健康信息的存储、检索与分析第三十八页，共120页。

29、医学知识表达(biod)v通过(tnggu)收集医学相关知识，对其进行系统和正式的定义，保证人和计算机对医学知识理解的一致性。391医学信息资源2医学知识组织3医学信息处理第三十九页，共120页。医学(yxu)信息资源40v医学信息资源定义v医学信息资源的重要性分析v医学信息资源的主要(zhyo)类型v医学信息检索v第四十页，共120页。医学信息资源(zyun)定义41信息资源定义信息资源是生产与管理过程中所涉及到的一切文件、资料、图像、图表和数据等信息的总称。医学信息资源定义医学信息资源是生物医学研究与实践过程中所涉及到的一切文件、资料、图像、图表和数据等信息的总称。第四十一页，共120页。

30、医学信息(xnx)资源重要性分析42现代医学科学技术的快速发展,知识更新速度加快临床医生需要快速更新自己的知识结构如何快速更新自身的知识结构？不断学习吸收医学领域中的新理论、新技术、新方法,使自己学到的医学知识与医学科学的发展同步合格的医生能快速检索、评价和获得可靠的最新医学资讯掌握医学文献检索方法和培养文献信息资源的获取兴趣和能力第四十二页，共120页。医学信息(xnx)资源主要类型43传统纸质文献资源医学各领域的期刊、文献医学数据库文摘型数据库全文数据库引文数据库网络医学信息资源针对特定领域的特定资源临床的数据库、药学领域数据库、生物信息学领域的数据库、转化医学领域的数据库第四十三页，共1

31、20页。医学(yxu)信息检索v医学信息检索v组织、标引和检索医学文献、患者病历和生物医学等信息。v根据用户需求快速查找到目标(mbio)信息，甚至能够根据已有信息发现潜在知识44第四十四页，共120页。医学(yxu)信息检索45医学文献信息检索：检索医学图书文献等编目信息 1971年NLM推出的联机检索工具MEDLINE（MEDLARS Online）1994年医科院信息所中国生物医学文献数据库CBM；1996年NLM推出PubMed。患者病历检索：检索医院信息系统、区域卫生化信息系统及电子健康档案中用户数据生物信息检索：生物信息进行储存、检索和分析，其重点在基因组学(Genomics)和蛋

32、白组学(Proteomics)检索两方面美国国家生物技术情报中心GenBank（NCBI）基因序列数据库欧洲分子生物学实验室EMBL 核酸序列数据库 第四十五页，共120页。医学知识组织(zzh)46v医学知识组织定义(dngy)v医学知识组织的主要类型v医学知识组织系统的作用v第四十六页，共120页。医学知识组织(zzh)定义v知识组织 v各种对人类知识结构进行表达和有组织地阐述的语义工具的统称v通俗地理解就是情报检索语言系统，其主要功能是支持知识组织、智能信息检索和知识检索v例如：中国(zhn u)图书分类表就是一种知识组织工具47第四十七页，共120页。医学知识组织(zzh)定义v医学(

33、yxu)知识组织系统v医学(yxu)知识组织系统涵盖了医学(yxu)领域中的各种词汇列表、概念及概念关系、分类体系及相应代码标识等v对医学(yxu)知识内容、概念及其相互关系进行描述和组织的机制，功能主要包括描述功能、定义功能、翻译功能、导航功能和整合功能。v例如：医学(yxu)主题词表（MeSH）48第四十八页，共120页。医学知识组织(zzh)主要类型49用于医学文献及临床数据的编目与分类杜威分类法19世纪末问世国立医学图书馆分类法20世纪60年代用于医学文献及临床数据标引医学主题词表（MeSH）19世纪末问世国立医学图书馆分类法20世纪60年代医学概念的形式化表达，表达具有清晰性、共享性

34、，计算机之间可理解，提供词汇表和推理服务基因本体GO、传染病本体IO、NCI的肿瘤本体提供基于概念的术语服务，以利于信息交换医学术语系统命名法临床术语 SNOMED-CT临床药物的标准命名法RxNorm.分类法主题法本体(bnt)术语表第四十九页，共120页。医学知识组织系统的作用(zuyng)v医学知识组织系统的作用v医学知识组织系统能对各种医学概念、术语进行定义和导航，确立每个数据的唯一标识符，便于不同医疗信息系统间健康数据的共享与互通，也为医疗机构和决策部门对健康数据的统计、获取、分析、检索提供便利的途径及可供参考的标准。v提升面向创新的医学知识服务能力的基础，在实现(shxin)医学信

35、息资源及时动态的自动组织、语义检索、信息分析和知识自动挖掘中发挥着越来越重要的作用。50第五十页，共120页。医学知识组织系统的作用(zuyng)v医学知识组织系统的作用(zuyng)v自动标引v智能检索51第五十一页，共120页。医学(yxu)信息处理52v医学数据(shj)存储与使用v医学数据(shj)交互标准v第五十二页，共120页。医学数据(shj)的存储v医学数据的存储v数据库：存储电子病历的基本结构v编码系统：通过对与患者各种病情记录相关数据的统一(tngy)编码，支持后期医务人员对之的系统化采集以及分析53第五十三页，共120页。医学数据(shj)交互标准v医学数据编码与标准(b

36、iozhn)v从语法和语义层面规范医学信息中的数字、文本、图像等各种内容的表达和使用。v解决数据共享困难和系统之间难以交互的瓶颈问题。54第五十四页，共120页。医学数据(shj)交互标准55信息的表述标准，与知识组织体系有一定的交叉，是标准化基础 ICD-10国际疾病与相关健康问题统计分类第十版 解决系统之间的数据交换问题HL7我国健康档案基本架构与数据标准（试行）规范系统或跨系统之间数据处理和利用的流程医学信息整合标准IHE（Integrating the Healthcare Enterprise）计算机、网络、设备、软件、集成系统等相兼容的标准，是卫生信息系统建设的基础保障医学数医学数

37、据据(shj)描述的描述的标准准医学医学(yxu)数据交数据交换标准准医学数医学数据据处理理与流程与流程医学数据医学数据软/硬件硬件标准准第五十五页，共120页。医学知识发现(fxin)v通过文本挖掘技术，自然语言处理技术，挖掘生物医学文献中的各种潜在、未知的知识。v应用计算工具和方法来扩展对生物学、医学、行为科学和卫生数据的使用，包括获取、存储、组织、分析和可视化这些数据v目的：帮助研究者更有效地识别所需要的信息(xnx)、发现掩盖的关系56第五十六页，共120页。医学知识发现(fxin)类型v非相关文献的医学知识发现(fxin)v基于文本内容的医学知识发现(fxin)57第五十七页，共12

38、0页。非相关文献(wnxin)知识发现vDon R.Swanson的研究(ynji)58潜在(qinzi)的联系 雷诺氏病文献食用鱼油文献血液粘稠度红细胞脆性 Swanson Don R.Fish Oil,Raynauds Syndrome,and Undiscovered public knowldgeJ,perspectives in biology and medicineJ,1986,30(1):7-18.第五十八页，共120页。闭合式的知识(zh shi)发现59第五十九页，共120页。开放式的知识(zh shi)发现从某个疾病或药物初始，寻找疾病的潜在病因(bngyn)和治疗方法或

39、者药物的潜在治疗应用60第六十页，共120页。基于文本(wnbn)的医学知识发现v医学知识发现(fxin)流程61第六十一页，共120页。基于文本(wnbn)的医学知识发现62文本抽取(chu q)事实有注释(zhsh)文本集&大规模评价关系抽取识别生物实体的模块或文章中的概念 检测出生物实体之间的关系 超信息抽取摘要技术处理非文本材料问答系统知识发现简明确定和表明文献最重要方面，节省阅读时间 含有丰富信息的非文本信息如表格和图片 为形成的问题提供精确的答案 真正的TM不仅给出文章中存在的直接事实，还有助于揭示生物学实体间的间接关系 评价评价&面向用户系统面向用户系统理解用户需求NER对系统和

40、结果质量的评价有助于评估产生数据的可信度 对用户需求的实际掌握可引领技术发展 v文本挖掘的结构框架第六十二页，共120页。常用医学知识发现(fxin)平台vARROWSMITHvBITOLA63第六十三页，共120页。ARROWSMITH 3.0 vhttp:/arrowsmith.psych.uic.edu64第六十四页，共120页。65第六十五页，共120页。http:/www.mf.uni-lj.si/bitola/v输入单个的概念（疾病A），找到该概念的第一层相关概念并加以归类（药物B）。v从第一层相关概念（药物B）出发，找到它们的相关概念，并加以归类（基因C）。v检验基因和疾病是否有

41、关联。如果没有，该基因与疾病有潜在的联系而且并没有文献报道。v提示：与疾病、生理学反应(fnyng)或者其他表型相关的新基因、药物或者神经科学。BITOLA66第六十六页，共120页。BITOLA67第六十七页，共120页。医学知识发现研究(ynji)热点v利用数据挖掘技术实现(shxin)数据清理，异构、分布的数据集成，进行DNA序列相似搜索与比对、基因组特征及基因序列的分析，发现疾病不同阶段的治病因素，可视化生物数据，整合与挖掘生物文献和基因、蛋白之间的关系等。68第六十八页，共120页。临床决策支持(zhch)理论v通过计算机为临床治疗方案、医学(yxu)处置和公共卫生政策等提供辅助决策

42、的过程。691临床决策支持理论2临床决策支持系统第六十九页，共120页。临床(ln chun)决策支持理论70v临床决策基本概念v医学(yxu)决策支持v决策v临床决策支持系统v医学(yxu)决策的过程v医学(yxu)决策基本方法v第七十页，共120页。临床决策(juc)支持基本概念71v医学决策支持：临床医生经常为病人(bngrn)的诊断、治疗作出决定。这些临床决定亦即临床决策。v决策：为达到同一目标在众多可以采取的方案中选择最佳方案。v临床决策支持系统：指帮助医务人员制定临床决策的计算机程序。第七十一页，共120页。医学(yxu)决策基本过程72v逻辑推理：v如A能推出B、B能推出C，则A

43、一定能推出C。v逻辑推理就是根据一系列的事实或论据,使用一定的推理方法,最后得到结论的严密的理性思维过程。v归纳推理(u n tu l)：v从个别性知识推出一般性结论的推理 v启发式推理：v上一次推理得出的结论，做为第二次循环推理的前提，循环推理，逐步求精。第七十二页，共120页。临床决策(juc)基本方法73v概率概率(gil)性医学推断：利用概率性医学推断：利用概率(gil)论的思论的思想进行评估与诊断。想进行评估与诊断。v贝叶斯定理：用先验概率贝叶斯定理：用先验概率(gil)和实验的敏感性和实验的敏感性和特异性计算后验概率和特异性计算后验概率(gil)的定量方法，是从的定量方法，是从条件

44、概率条件概率(gil)定义和概率定义和概率(gil)特性推导而来。特性推导而来。v决策树决策树:通过决策点、机会点和决策枝、机会枝等通过决策点、机会点和决策枝、机会枝等实施推理，帮助医务人员制定临床决策的计算机程实施推理，帮助医务人员制定临床决策的计算机程序。序。第七十三页，共120页。v条件概率(gil)v有时除了要知道事件的概率(gil)P(A)外，还需要知道在“事件B已出现”的条件下，事件A出现的条件概率(gil)P（A|B）。例如，我们需要知道在某疾病B发生条件下，症状A出现的概率(gil)时就要计算条件概率(gil)P（A|B）。v先验概率(gil)v表示医生在具体诊断某患者前所掌握

45、的疾病D的发病情况。贝叶斯定理(dngl)74第七十四页，共120页。vP(S|D)为在已知疾病D条件下，各症状S出现的“条件概率”，即某临床症候A的可能性，它可以通过(tnggu)收集足够数量的病例容易地得到。vP(D|S）称为后验概率，表示在患者症状S出现时,患疾病Di的可能性。贝叶斯定理(dngl)75第七十五页，共120页。v启发式推理形成树型决策树v决策树（decision tree）是一种能够有效地表达(biod)复杂决策问题的数学模型主诉腹部(f b)疼痛左上腹疼痛(tngtng)右上腹疼痛胆囊炎右下腹疼痛左下腹疼痛阑尾炎宫外孕卵巢囊肿扭转阑尾炎阑尾炎决策树76第七十六页，共12

46、0页。临床(ln chun)决策支持系统77v临床决策支持系统的发展(fzhn)v临床决策支持系统的主要特征v典型临床决策支持系统v第七十七页，共120页。临床(ln chun)决策支持系统的发展78vMYCIN专家系统：上世纪70年代，斯坦福大学研发，使用600个规则知识库和一些简单的推理方法用于支持临床决策咨询。vHELP系统：从20世纪80年代起，数据挖掘的功能被集成在一些医学信息系统中。例如，犹他州大学Latter Day Saints医院开发的HELP系统在传统医疗记录功能的基础上提供了监测功能。vSAPHIRE系统：利用UMLS词表提供了放射报告自动索引功能。v基于计算机的诊疗系统

47、：1975-1979年北京中医医院与中国科学院自动化研究所、北京第二医学院合作研究编制出对肝炎的辨证论治诊疗经验(jngyn)的电子计算机程序，是我国最早基于中医理论的临床决策支持系统。v军卫一号：军队卫生信息资源配置决策支持系统v卫生政策研究决策支持系统：支持卫生决策支持研究与实践为卫生决策提供重要的参考依据。v第七十八页，共120页。临床决策支持系统的主要(zhyo)特征79v系统的预期功能v提供建议所用的模式v咨询的方式v潜在(qinzi)的决策过程v相关的人际互动因素v临床(ln chun)决策支持系统应该具备5方面的要素第七十九页，共120页。临床(ln chun)决策支持系统的功能

48、80v患者数据的获取与验证v医学知识的导出v医学知识的表示和推理v系统性能的验证v决策(juc)支持工具的整合v临床决策支持系统的核心(hxn)功能第八十页，共120页。典型(dinxng)(dinxng)临床决策支持系统81MYCIN 系统MYCIN主要用于协助医生诊断脑膜炎一类的细菌感染疾病。在MYCIN的知识库里，大约存放着450条判别规则和1000条关于细菌感染方面的医学知识。它一边(ybin)与用户进行对话，一边(ybin)进行推理诊断。它的推理规则称为“产生式规则”，类似于：“IF（打喷嚏）OR（鼻塞）OR（咳嗽），THEN（有感冒症状）”这种医生诊断疾病的经验总结，最后显示出它“

49、考虑”的可能性最高的病因，并以给出用药的建议而结束第八十一页，共120页。典型(dinxng)(dinxng)临床决策支持系统82MYCIN MYCIN 系统系统(xtng)(xtng)工作机制工作机制第八十二页，共120页。典型(dinxng)(dinxng)的临床决策支持系统83HELPHELP系统系统(Health Evaluation through(Health Evaluation through Logical ProcessingLogical Processing）概况概况由犹他洲盐湖城的由犹他洲盐湖城的Latter Days Sants(LDS)Latter Days Sa

50、nts(LDS)医院开发医院开发半主动系统半主动系统病历更新会激活决策支持模块病历更新会激活决策支持模块帮助医护人员分析帮助医护人员分析(fnx)(fnx)解释处理临床数据解释处理临床数据呼吸系统疾病呼吸系统疾病实验检查异常结果判断实验检查异常结果判断传染病监控传染病监控用药合理性检查用药合理性检查第八十三页，共120页。医学(yxu)信息系统84v医学信息系统概述v医学信息系统主要类型(lixng)v医学信息系统的相关问题v第八十四页，共120页。医学(yxu)信息系统概述v医学信息系统v医学信息系统是在卫生信息化领域中广泛使用的各种信息系统的总称v卫生信息系统起步于纸质内容的计算机处理，从