医学信息学总结

医学信息学

认识论的角度考察

①语法信息。由于主体具有观察力，能够感知事物运动状态及其变化方式的外在形式，由此获得的信息可称为语法信息。

②语义信息。出于主体具有理解力，能够领悟事物运动状态及其变化方式的逻辑含义，由此获得的信息可称为语义信息。

③语用信息。由于主体具有明确的目的性，能够判断事物运动状态及其变化方得的信息可称为语用信息。

语法信息、语义信息和语用信息三者综合在一起构成认识论层次上的全部信息，即全信息。

信息是物质存在的方式、形态或运动状态，也是事务的一种普遍属性，一般指数据、消息中所包含的意义。

信息分类：

按照主体的观察过程来分，信息可以分为实在信息、先验信息和实得信息。

实在信息是指某个事物实际所具有的信息；先验信息是指某主体在实际观察该事物之前已经具有的关于该事物的信息；实得信息是某主体在观察该事物的过程中实际获得的关于该事物的信息。

按照主体的认识层次 ：语法信息 语义信息 语用信息

按照信息产生的先后和加工浓度划分：零次信息、、一次信息、二次信息、三次信息

信息的特征：1、信息的客观性 2、信息的普遍性 3、信息的相对性 4、信息的依附性 5、信息的时效性 6、信息的可传递性（干扰性） 7、信息的可加工性 8、信息的可转换性

9、信息的共享性 10、信息的价值性 （传转相加时，普客依享值）

医学信息的特征 ：

①实践性

②多样性 （多种载体、多源、多层次、集成）

③针对性 围绕人类的疾病、健康和卫生保健。

④知识性。既属于科学信息，又属于社会信息。

信息的功能 ：

信息是人类社会存在的前提

信息是一种资源（信息的资源观）

信息是管理的基础

信息是决策的依据

医学信息的功能 ：

医学信息是医学科研的基础

医学信息是临床医疗的依据

医学信息改善人群健康的保障

医学信息是医疗卫生事业管理的

信息资源：

 对信息资源的狭义理解认为，信息资源是指人类社会经济活动中经过加工处理有序

化并大量积累起来的有用信息的集合，如市场信息、财经信息、科技信息、气象信息、地理信息、社会发展信息、政策法规信息等。

 对信息资源的广义理解认为，信息资源是人类社会信息活动中积累起来的信息及其

信息生产者和信息技术等信息活动要素的集合。

信息的纵向链：

数据、信息、情报、知识、智慧

显性到隐形 分散孤立到相关、到对抗、到与行动相关、到前瞻性 信息熵：

把信息中排除了冗余后的平均信息量称为“信息熵”

信息方法：

信息方法就是运用信息的观点，把系统的运动过程看作信息传递和信息转换的过程，通过对信息流程的分析和处理，获取对某一复杂系统运动过程的规律性认识的一种研究方法。把事物的运动过程看作信息的运动过程，通过对信息运动过程的认识实现对事物运动过程的把握与改造。

医学信息学：是研究生物医学信息、数据和知识的存储、检索并有效利用，以便在卫生管理、临床控制和知识分析过程中作出决策和解决问题的科学。

医学信息学学科体系结构：

医学信息学基础研究、医学信息标准化的研究、医学信息有序化的研究、医学信息获取方法的研究、医学信息交流的研究、医学图像分析与处理技术的研究、医学信息系统的研究、医学信息技术的研究、医学决策支持的研究、医学知识管理的研究

标准：标准是为了在一定范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件

标准化：标准化(standardization)是指以制定标准和贯彻实施标准为主要内容的全部活动过程。

信息标准：信息标准(information standard)是指在信息的产生、传输、交换和处理时采用的统一的规则、概念、名词、术语、传输格式、表达格式和代码等

医学信息标准： 在医学事物处理过程中,信息采集、传输、交换和信息利用时所采用的统一的规则、概念、名词、术语、代码和技术。

信息标准化：

狭义：指信息表达上的标准化，在一定范围内人们能共同使用的对某类、某些、某个客体抽象的描述与表达。

广义：指对整个信息的处理过程的标准化：信息传递与通讯、数据流程、信息处理技术与方法、信息处理设备等。

医学信息标准的内涵与意义：

1.标准化是医学信息互联开放的基本保证，是卫生信息化建设的重要基础，保证多个独立信息系统之间信息的兼容性 compatibility ）和互通性（ interoperability），促进医学信息资源的共享和完善。

1）功能型 2）数据型

2.保证用于统计目的数据分类的可比性 （ compatibility of data ）。

3.减少重复研究和信息冗余 （ redundancies ）。

医学信息标准的类别：

1.框架标准(Framework Standard)

国家级别的框架结构,包括制定医学信息标准的进程的战略方向、基础框架、组织方式等。

2.基础标准(Fundamental Standard)

实现功能互通性的特定标准，如 交换标准 EDIFACT，HL7，DICOM3，ASTM 业务流程标准化、功能规范 网络标准(协议)、IC卡标准 安全标准

3.操作标准(Operational Standard )

支持卫生事务处理、国际（国家）统一的信息表达与信息分类，通常与统计数据和卫生机构(卫生服务提供者+服务对象)各种直接信息紧密关联，如术语标准、代码标准、统计分类标准等。

受控词表（CV）

受控词表是在特定环境下，规定使用的单词清单。如果使用计算机输入，受控词表一般是通过显示下拉列表进行选择输入，使用固定的词是表示现实世界的事实。

国家卫生信息标准体系基本框架

ISO世界上最大、最有权威性的国际标准化专门机构 下设TC215负责卫生信息领域标准 欧洲标准委员会(CEN) /TC251（医学信息）

世界卫生组织（WHO）

现有的操作标准:

ICD-9CM和CPT4标准编码(疾病分类和治疗分类)

ICD-9, ICD-10,OPCS-4标准编码(疾病和手术操作国际间比较)；

RECODE和SNOMED系统(电子病历);

CDS(Commissioning Data set)和CMDS (Commissioning Minimum Data set)(卫生服务)。

现有的基础标准(交换标准):

HL7（Health Level Seven）卫生信息开放系统的数据交换标准;

DICOM3医院影像系统和检查设备接口标准（Digital Imaging and Communications in Medicine）

ASTM（the American Society for Testing and Materials）实验室信息系统与检查设备接口标准等。

EDI（Electronic Data Interchange）传输格式（X.12、ADIFACT（ANSI、UN/CEFACT制定, ISO 9735-1 ）

国际著名医学信息标准：

1.国际疾病分类标准（ICD）

2.想·UMLS (Unified Medical Language System)是美国国立医学图书馆(NLM)自1986年起研究和开发的统一医学语言系统，是专门针对生物医学信息检索的卫生信息标准。

3. SNOMED系统医学命名法是美国病理学会（CAP ）发展的，描述病理检验结果的医学系统化术语。

4. HL7医院电子信息交换标准 HL7 是基于国际标 准化 组织(ISO))所公 布 的 网络 开 放 系统互 连模 型(OSI)第 7层 (应用层 )的医学 信 息 交换 协议

HL7特点：完整性、可实现性、兼容和扩展性、安全性

HL7.2X消息机制：在 2．X版本中，HL7的数据以消息 (message)为基本构成单元，一个消息由多个段 (segments)组成，一个段由多个字段 (fields)组成，字 段是由一个或多个数据元组成的字符串 。采用“竖线编码方案”，通过ASCII码和竖线组成的字段和段构造

信息 优点是编码紧凑，消息长度短 缺点是消息可读性差 都采用了自下而上的设计方式，不确定性高

HL7.3X消息机制：采用了从上而下，面向对象的构架，中枢部分定义细致，最大程度上避免了不确定性，利用了可扩展标记语言（XML）表达数据结构

六个核心对象： 1.ACT（活动） 2. Entity（实体）- People, Places, Things

3.Role（角色） 4.Act_Relationship（活动关联） 5.Participation（参与） 6. Role_Link（角色关系）

5. ICPC——国际社区医疗分类

6. ICPM——国际医疗过程分类

健康档案是居民健康管理（疾病防治、健康保护、健康促进等）过程的规范、科学记录。是以居民个人健康为核心，贯穿整个生命过程，涵盖各种健康相关因素、实现多渠道信息动态收集，满足居民自我保健和健康管理、健康决策需要的信息资源。

电子健康档案的内容主要来源于区域范围内的各类医疗卫生机构运行的包括电子病历在内的相关业务应用系统。电子健康档案对这些系统的信息需求并非全部，而是具有高度的目的性和抽象性。

电子健康档案（EHR），也称为电子健康记录，即电子化的健康档案，是关于医疗保健对象健康状况的信息资源库，该信息资源库以计算机可处理的形式存在，并且能够安全的存储和传输，各级授权用户均可访问。

EHR首先是记录，其次是网络和系统。

健康档案的基本记录是：个人基本信息和主要卫生服务记录

健康档案系统架构：

健康档案的信息来源：个人基本情况登记表、各类疾病控制记录、出生医学登记、新生儿疾病筛查、儿童健康体检、门诊和住院记录管理、住院病案、成人健康体检

健康档案的数据元和数据集标准

基本数据集是指构成某个卫生事件（或活动）记录所必需的基本数据元集合。与健康档案相关的每一个卫生服务活动（或干预措施）均对应一个基本数据集。基本数据集标准规定了数据集中所有数据元的唯一标识符、名称、定义、数据类型、取值范围、值域代码表等数据元标准，以及数据集名称、唯一标识符、发布方等元数据标准。

信息模型的形式化表达方式及其软件实现可以有多种方法，常用的表达方法有面向对象模型（如UML模型）、数据实体-关系模型（E-R模型）和XML数据模式(XML schemas） 保证区域卫生信息平台成功建设，必须有一个独立于任何业务系统、任何应用软件的逻辑信息模型指导平台建设

概念数据模型与具体业务域和技术实现方法无关，仅仅描述数据实体及其关系。

健康档案的数据逻辑模型是通过继承数据概念模型并对数据概念模型进行细化（演绎）而产生的。定义概念数据模型中各个数据实体的属性（数据元）。健康档案的逻辑数据模型采用HL7的信息模型建立方法，并最大程度地遵循已有的HL7标准的内容。

电子健康档案系统EHR-S（EHR-S：Electronic Health Record-System）具有不同于一般业务应用系统的特殊性。一般业务应用系统如医院信息系统，社区卫生信息系统均只被一个特定的机构用户使用且限于该机构用户内部运行，而电子健康档案系统则是一个跨机构、跨地区、跨系统、跨领域、跨时间段的信息系统。从逻辑层面看其系统具有功能完整的信息系统架构，而从物理层面看实际是由可以相互独立，分散在不同机构执行的若干业务子系统、子平台按照一定业务规则有机组合而成。因此，电子健康档案系统实质上是一个逻辑架构。

区域卫生信息平台 是连接区域内的医疗卫生机构基本业务信息系统的数据交换和共享平台，是不同系统间进行信息整合的基础和载体。从业务角度看，平台可支撑多种业务，而非仅服务于特定应用层面

区域卫生信息系统逻辑架构示意图：

公共卫生信息系统（PHIS）是综合运用计算机技术、网络技术和通讯技术构建的覆盖各级卫生行政部门、疾病预防控制中心、卫生监督中心、各级各类医疗卫生机构的高效、快速、通常的网络信息系统。

公共卫生信息包括三大类别：

基础公共卫生信息：人口、地理、经济、出生、死亡、机构、管理信息；

疾病相关信息：发病、病原，„„

健康危险因素：环境、营养、食品、职业卫生；

我国公共卫生信息系统框架：

居民电子健康档案和电子病历是最基本、最主要和最重要的医药卫生基础数据资源。 疫情网络直报信息流程：

传染病网络直报对疾病控制工作的影响：

 疫情与突发公共卫生事件监测系统建设，将现有公共卫生信息网络延伸到各级各类

医疗卫生机构，触角延伸基层卫生单位，基本实现了纵向到底、横向到边的信息系统的网络架构；

 实现了传染病个案从基层医疗机构到中央通过网络的实时报告，即在线、直报、个

案，改善了传染病报告的及时性和准确性；

 在过去的监测实践中，改进了对传染病爆发的监测，提高了传染病常规报告的完整

性和及时性。

 初步实现了在疾病控制系统内部的信息反馈。

医院信息系统HIS：

将先进的IT技术、医学影像技术等充分应用于医疗保健行业，应用于医院及相关医疗工作，实现医院内部诊疗和管理信息的数字化采集、处理、存储、传输及应用，以及各项业务流程数字化运作的医院信息体系，是由数字化医疗设备、计算机网络平台和医院业务系统所组成的三位一体的综合信息系统。

信息系统建设的意义和作用：

• 优化工作流程，实现信息采集和传递的资源共享，提高工作效率

• 深入细节管理，规范工作行为，提高医院执行力，提高工作质量

• 加强了医院的内部管理，完善内部机制，提高了经济效益

• 提高医院美誉度，增强竞争力

医院信息系统分为业务层、管理层和决策层

管理信息系统HMIS是以事务管理为主要内容，它的功能明确，数据易于结构化，其采集、处理方法简单而固定。如病人的医疗费用管理，药品的库存、发放管理，人事档案管理。 临床信息系统CIS是利用信息技术、计算机技术和网络通信技术对患者信息进行采集、存储、处理、传输，为临床医护人员所利用，以提高医疗质量为目的的信息系统。主要包括电子病历EMR系统、医学影像系统PACS、实验室检查系统LIS、护理信息系统NIS和远程医疗等。

• EMR：电子病历是指医务人员在医疗活动过程中，使用医疗机构信息系统生成的文

字、符号、图表、图形、数据、影像等数字化信息，并能实现存储、管理、传输和重现的医疗记录,是病历的一种记录形式。

• LIS：围绕条形码试管的使用的（联机/手工）检验信息系统，实现病人从住院医生

站开检验申请单，病区护士站标本采集，到检验中心的标本签收处理，提供完整的检验报告单的一系列业务 。

• 麻醉监护信息系统

• 重症监护信息系统

医学图像技术：

数字摄影技术（CR、DR） 计算机断层照相（CT） 磁共振成像（MRI） 正电子发射计算机断层扫描（PET） 超声（USG）

医学图像存储于传输系统（PACS）：应用数字成像技术、计算机技术、网络技术，对医学图像进行获取、存储、传输、检索、显示、打印而设计的综合信息系统。

目的：有效管理和利用医学图像资源

管理信息系统 临床信息系统

• 以医院为中心, 提高管理水平• 以病人为中心,提高医疗质量

与工作效率 • 服务对象为医务人员

• 服务对象为管理人员 • 面向医疗过程处理

• 面向事务处理 • 医疗数据

• 人、财、物数据 • 所需资源多

• 所需资源少 • 系统相对复杂

• 系统相对简单

电子病历(Electronic Patient Record EPR)是以电子化方式管理的有关个人终生健康状态和医疗保健行为的信息，涉及病人信息的采集、存储、传输、处理和利用。 可在医疗中作为主要的信息源取代纸张病历，提供超越纸张病历的服务，满足所有的医疗、法律和管理需求

电子病历系统是指为人们提供各种医疗卫生服务过程中采集、存储、传输、提取和处理卫生信息的计算机与通讯处理系统，包括各种医疗知识获取和辅助诊断决策等功能； 电子病历管理系统，是指对形成之后的电子病历进行的相关的管理功能。

指由医疗机构管理的，并遵循国家认可的互操作标准的个人医疗健康信息的电子记录，包括如病人的身份标识、基本信息、病历记录、实验室检验、影像诊断报告、处置、治疗、用药等信息。电子病历系统指用于电子病历信息的创建、使用、存储和检索等管理的信息系统。

电子病历类型：

• 静态信息：纸质病历的全部信息。 • 个人电子病历

• 动态信息：疾病发展过程中产生。 • 社区电子病历

• 门急症电子病历 • 远程医疗电子病历

• 住院电子病历

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（interoperability ）。

• 最终目标：全球范围内的互操作

• 阶段目标：单个地区或国家内的互操作

涉及电子病历的所有组成元素，如 结构, 术语, 消息发送,安全, 隐私等。

在电子病历参考结构中，有8部分必需的框架结构，它们分别为：

1.结构 1.1 记录组织 1.2 数据组织 1.3 数据类型及形式 1.4 健康概念的表示法

2.过程 2.1 临床过程 2.2 记录过程

3 通信3.1 消息3.2 记录交换

4.隐私与安全

5.医师及其行为的合法性

6.伦理

7.消费者/文化

8.发展

电子病历组成和结构

电子病历和医生工作站系统的关系：

医生工作站集成了电子病历的生成和医疗质量控制的双重功能。医生工作站能够通过提供一套标准的电子病历生成流程，使医生只需要按照提示要求输入有关信息，最终点击暂存和打印就可以直接生成一份标准的、符合国家有关标准的病历文书。

电子病历与医院管理信息系统的关系：

• 电子病历系统不是一个独立于医院管理信息系统的新系统，因为病人信息来源于医

院管理信息系统中的各个业务子系统中。

• 电子病历系统与传统的医院管理信息系统的不同

电子病历是以“患者”为中心，而医院管理信息系统是以“管理”为中心，侧重点和要求不同 。电子病历更注重与医学知识库、临床决策支持等系统的结合，是以知识为核心的系统，与以“信息”为核心的管理信息系统有显著区别。

电子病历与临床信息系统的关系：

• 临床信息系统的基础是临床数据即电子病历，而真正的临床信息系统必然是以电子

病历为核心

• 电子病历的实现实质上是医院医疗工作的全面信息化，是整个医疗卫生行业的全面

信息化。因此，它的实现是是一个长期的发展过程，尤其是它的发展很大程度上也依赖临床信息系统的发展。临床信息系统是电子病历的的直接信息源。

• 临床信息系统和电子病历的关系就像绿叶和鲜花的关系，鲜花正因为有绿叶做衬

托，才显得格外娇艳。因此电子病历建设需要完善的临床信息系统作为基础。 我国应用电子病历情况：

(1)尚处于医院层次的研究探索

(2)需依赖CIS系统的完善

(3)没有建立能够管理各医疗机构EPR,进行互操作的HRS系统

(4)关于EPR院外应用,尚缺乏一系列标准,如关于EPR内容的数据元素标准、数据集标准（出院、转诊、诊疗计划摘要、特定疾病等）。

（5）EPR院外应用，应依赖报告、消息发送或制定元数据标准。

计算机辅助医疗决策的类型：

间接帮助:

简化诊疗信息（病历信息）的获取程过:如化验数据

对数据进行分析 获取特定领域的数据

直接帮助：

计算机系统在对特定病人决策时，将医学知识应用到某一病人特定的问题,提出具有最佳的效果/费用比的解决办法。 通过决策支持系统实现。

医学决策支持系统（CDSS）:指将医学知识应用到某一患者的特定问题，提出具有最佳费用/效果比的解决方案的计算机系统

决策支持系统的特点：

1 支持的类型

临床决策支持系统与医疗干预具有共同的特点:

预报预警 预防(预防医学) 治疗(治疗医学) 最低限度的满足(医疗辅助) 为达到这一目标,必须了解病人的状况(诊断与预后),可能的策略（治疗或者检查） 按照决策支持系统参与医疗活动的领域不同，可以将其分成两类:

更好地了解病人状况的系统:病人的实际情况怎么样?

有关诊断和预后决策的。

它们试图减少病人当前或将来状况的不定性。

从流行病学、症状学、病理学、生理学、解剖学等学科中吸取知识。

2.干预的类型：

按照决策知识系统发挥作用的方式不同可以分为：

（1）被动系统（2）半自动系统（3）主动系统

3. DSS系统中知识的类型

经验有助于医生认识同样的病例并从中获益。

医疗行为医疗常规

决策支持系统的基本方法：

1. 运用数学模型 4. 人工智能和专家系统

2. 统计学方法 5. 神经网络和连接专家系统

3. 概率论为基础的系统

人工智能（AI）是有关计算机智能化的理论和技术的研究。该领域有两个目标： Ø 提高计算机实用性。

Ø 提高对人类智能机制的理解。

专家系统中：

知识库：知识一般以规则和结构的形式存在, 与数据或事实库分开

推理机：专家系统既使用经典的逻辑,也使用能处理不确切性的逻辑。它们允许进行自学推理。

神经网络系统的第一个实例是模式识别系统，用于识别字母、声音、图像轮廓等,特别适用于诊断分类,在有足够的病例库时,输入层代表着症状而输出层代表着诊断

决策支持系统的实施：

1 用户界面

2 知识的采集与表达

3 评价与有效性系统

4 在信息系统中合成决策支持系统