构建智能型数字化医院

2024-10-20

构建智能型数字化医院（通用6篇）

构建智能型数字化医院篇1

摘要：总结了我国医院数字化建设10多年的经验,从建设理念、基本特征、实现目标和应包括的内容等4个方面对数字化医院进行全面论述,指出数字化医院应坚持以人为本和以患者为中心,必须具备全方位、全过程、可管理、智能化、无纸化、标准化、高效率、高安全等8个条件,目的是实现临床业务智能化、患者服务智能化、资产管理智能化、医院物流智能化、管理决策智能化和楼宇建筑智能化,基本内容是7大系统、5大主索引和4大中心。

关键词：数字化医院,智能,构建,电子病历

10多年来,我国医院数字化建设有了很大的发展。首先是实施了功能齐全的管理信息系统,特别是像“一卡通”预交金和后台及自动摆药的就诊模式彻底改变了传统的就医流程,患者的就医流程得到很好的优化;二是建成了完整的临床信息系统,如:临床医生工作站、移动医护工作站、LIS、PACS、心电、手术麻醉和重症监护等临床信息系统的实施为医护人员提供了非常便利的工作平台;辅助决策和全成本核算系统的推行全面提升了医院的管理水平。

虽然我国数字化建设取得了一定的成绩,但与发达国家和地区先进的医院信息系统相比,在人性化、精细化和标准化方面还有一定的差距。近来与业内一些德高望重的老前辈以及权威人士交流,大家普遍认识到我国医院信息化经过10多年的发展,已经积聚一定力量,正酝琅着从量变产生质变[1],这个质变的目标无疑就是全面、智能的数字化医院。

现在面临的情况就是如何来构建导致质变的智能型数字化医院?它有什么特点?它的体系架构是什么?它包含哪些系统和内容?本文试图就以上问题进行阐述。

1 建设理念

智能型数字化医院建设首先要转变建设理念,从“以管理为中心”转变到“以患者为中心、以业务人员为主体,全面提升决策、管理和诊疗水平”。首先,医院的主要目的就是保障人民群众的身心健康,因此医院数字化建设的主要目的就是要提高为患者医疗和服务的质量;其次,医院业务人员是医院的主体,医院数字化建设只有充分满足他们的需求,提高他们的工作效率,降低他们的劳动强度,让他们觉得好用并且爱用,系统才有生命力,才能取得成功;第三,信息系统只有深入业务第一线,真正帮助解决患者及业务人员的实际问题,管理层才能收集到真实而准确的数据,并改变管理模式,从末端管理转变为过程管理,才能真正提高管理和决策水平。

2 基本特征

智能型数字化医院至少应具备以下几个特征:

2.1 全方位

从业务领域上看,数字化医院应能够对医院所有的业务领域进行数字化处理和管理,包括临床、财经、资产、办公自动化、人力资源、医政、科研训练、图书情报和决策支持等。

从管理对象上看,应包括患者、工作人员、资产、科室、成果、论文等所有对象。

2.2 全过程

也就是数字化要贯穿医院业务的每一环节,能够实现全程追溯和管控。首先是以患者为中心,对患者实现全程关怀服务,从诊前、诊中和诊后每一环节都能实现数字化的服务和提醒、提示;第二,以医嘱为核心,实现闭环医嘱功能,对诊疗实现全过程的数字化处理;第三,对费用、资产、人力、科研和成果等所有对象都能够实现全过程的数字化管理。

2.3 可管理

就是能够对所管理的对象和产生的数据进行有效管理。可管理主要体现在2个方面:首先要有主索引的概念,建立包括患者、工作人员、资产、医嘱等所有对象的主索引;其次,要有数据中心的概念,以主索引为纽带,把分散在不同业务系统中的数据进行集中汇总,实现有效管理。

2.4 智能化

资料萃取为信息,信息构筑为知识,知识升华为智能,因此智能化是信息化发展的高级阶段。智能型数字化医院应具备完善的知识库和辅助决策支持等系统,使得系统不但具有普通信息处理的功能,还可以提升人的知识和处理问题的能力。

2.5 无纸化

无纸化和无胶片化是数字化医院基本的外在特征。智能型数字化医院肯定要符合医院电子化存储的“三原则”,即真实性、可读性和保存性[2],实现无纸和无胶片的功能。

2.6 标准化

信息标准化是信息集成化的基础和前提,并把软件的标准化建设作为医院与国内外接轨的重要保证贯穿始终。医院数字化建设应普遍采用HL7、DICOM3.0等医疗信息交换和接口标准。同时系统中各种代码(如:疾病、药品和诊疗等代码)应采用国际或国家统一的标准代码,甚至医院内部的患者ID号也应尽量采用统一的代码(如:身份证号码等),以便信息能够方便交换和共享。

2.7 高效率

数字化医院必须要保证系统高效运行,医院特别是大医院业务量大,面临很大的压力,因此在系统设计与规划时首先要保证流程的最优化,减少患者的排队时间,同时系统的响应速度一定要快。

2.8 高安全

医院数字化建设牵涉到医院正常的工作秩序和患者的切身利益,保证系统安全可靠稳定运行和数据安全是系统设计与规划要重点考虑的问题。同时,还要考虑一旦系统出现故障应能紧急恢复和采取应急措施。

3 实现目标

3.1 临床业务智能化

以医嘱为核心,构建完善的临床信息系统及其信息融合,人性化的临床数据展示,支持及时和最优化的床旁即时数据收集、临床决策支持以及患者安全。

符合工作流程以及病历保存的需要,以病患为中心的、整合的互操作技术可自动对电子病历系统进行升级。

3.2 管理决策智能化

医院管理相关业务全流程电子化,全新的管理知识库建设及应用,结合信息化数据采集、统计、分析、辅助决策的功效,通过建立强大的管理数据仓库、综合绩效评价和辅助决策支持等系统,医院管理决策完全建立在科学的基础上,全面提升医院管理和决策水平。

3.3 患者服务智能化

把优化患者就医流程作为以患者为中心的切入点,充分应用各种成熟技术(如:磁卡、条形码、因特网和手机短信等),建立包括统一的服务窗口、呼叫中心、门户网站,通过信息平台实现服务前移、预约管理、提醒服务、咨询管理和投诉管理等,着力解决诸如门诊“三长一短”等现象,全面提升为患者服务的质量。

3.4 资产管理智能化

构建物联网医院,就是把感应器嵌入和装备到医院环境中,包括:医疗设备、器械、药品、人员、计算机设备等各种对象,然后将“物联网”与院内现有计算机网络整合起来,实现人和物的有机整合,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,以更加精细和动态的方式管理业务,达到“智慧”状态。

3.5 医院物流智能化

物流管理智能化是指通过信息化手段确保医院物资流动和供应的智能化,减少人为传递物资引入的差错,实现最优化物流与人力资源流。机器人传输开始在医院得到应用,随时随地自动传输药品、物资、食品,以提高医疗质量,降低医疗成本。

3.6 楼宇建筑智能化

楼宇建筑智能化是指通过楼宇设备自控系统、安保监控及防盗报警工程、综合布线工程、会议系统、网络系统、广播系统、灯光音响控制系统等智能楼宇系统工程建设,实现医疗楼宇的智能化。

内部计算机系统自动提供舒适与安全的环境。所有的报警、电梯、采暖/制冷/新风系统、供水、医用液体/气体系统、安保系统的整合及自动化。建筑管理系统(BMS)减轻工作负荷,减少差错,使维修与系统故障最小化。

4 主要内容

可以用7大系统、5大主索引和4大数据中心来概括智能型数字化医院。

4.1 7大系统

4.1.1 患者关系管理系统

构建以患者为中心的智能型数字化医院,首先要解决对患者的服务和管理问题。以患者全程关怀为中心的患者服务管理系统就是要在就诊“一卡通”的基础上,充分利用电信、移动以及互联网等基础信息平台,搭建全面的公共服务平台,患者不仅在医院,即使在家里、在工作中也能得到医院或社区的个体化健康服务,保持健康服务链条的完整性。实现对患者诊前、诊中和诊后的全程服务关怀,实现对患者诊疗的精细化和人性化服务。同时也可以提高患者的满意度和忠诚度,降低患者流失率,提高医院的核心竞争力。

患者关系管理系统要树立2个新的理念:

一是服务中心理念。所谓服务中心就是将医院各项为患者服务项目(如挂号、住院登记、导诊、拿化验单灯)进行整合,建立统一的呼叫中心、门户网站和窗口服务,患者通过一个呼叫、一个窗口就能完成所有服务,无需到各种窗口去办理各种业务。

二是服务前移理念。所谓服务前移就是改变医院过去那种当患者提出需要才提供服务的理念,而是在患者提出需求之前就为其提供相关的服务,这样不仅省去一些不必要的手续,方便患者,还能为患者营造一种温馨的氛围。

4.1.2 电子病历系统

美国医疗信息和管理系统协会(HIMSS)对电子病历(electronic medical record,EMR)理论模型与建设步骤进行深入的研究,根据HIMSS分析,电子病历(EMR)主要由临床数据存储库(CDR)、临床决策支持系统(CDSS)、受控医学词汇表(CMV)、计算机支持医院医嘱系统(CPOE)、药品管理系统以及临床文档应用程序等组成。

为了客观评价医疗机构信息化建设水平,美国HIMSS Analytics还提出了一套评价医疗机构实施EMR水平的模型,这个模型被称为EMR Adoption Model。它可以评价从单一的科室系统到完整的无纸化EMR环境各个信息化建设阶段。该模型中评价等级被分为0~7共8个阶段[3]。同时还分析了日本等发达国家的电子病历系统,结合中国实际情况,我们提出新型数字化医院电子病历的内容,基本上可以达到EMR Adoption Model第6~7级水平。

完整的电子病历系统主要由以下系统组成:临床数据中心(clinical data repository,CDR)、临床信息服务平台、电子病历集成视图、计算机医嘱录入系统(computerized physician order entry,CPOE)、医疗文档编辑与管理系统、闭环医嘱管理系统、临床知识库管理系统、临床决策支持系统、受控医学术语管理系统和临床路径管理等系统。电子病历系统是医院信息化发展的又一个里程碑,它体现了医院信息化的综合发展水平。该系统实施将全面提升医院医疗质量,提高医护人员的工作效率。

4.1.2. 1 整体框架

以集成平台为基础构建一体化的集成医院信息系统,满足各分类信息系统或科室信息系统之间工作流集成和数据集成;以临床数据信息库(CDR)和受控医学术语表为核心建立一个可长久存储和管理的具有标准信息表示和术语标准支撑的医疗数据中心;以一体化医护工作站为数据表现层,充分体现集成带来的信息优势以及一体化带来的便捷。

4.1.2. 2 功能强大的医护工作站

医护工作站是集成的工作流和集成数据的客户应用体现,功能涵盖原有的医生工作站、门诊医生工作站、护士工作站、移动护士工作站、移动医生查房工作站和病历讨论系统的功能,并实现电子病历的结构化存储、数字签名、痕迹保留和模板录入的功能,同时提供统一的电子病历集成视图和数据集成浏览视图,达到团队医疗、提高系统易用性、优化工作流程和提高医疗质量的目的。

医护工作站中主要包含如下8个模块:(1)病历集成视图;(2)计算机化医嘱系统;(3)数据综合浏览视图;(4)临床路径系统;(5)移动医护工作站系统;(6)标准化结构化临床文档编辑系统;(7)各种知识库系统;(8)临床决策支持系统(CDSS)。

4.1.2. 3 医疗数据中心(CDR)

CDR是所有患者的医疗结果和其他临床数据的一个中心仓库存储,而且是在电子病历解决方案的中心。单个患者信息随着时间的增加信息量也随之增长,为了可长期获得该患者的信息,需要对其信息进行长期存储,这时,就出现异构下的数据长期的管理问题。而医疗文档库,就是把医院信息系统中各个业务系统的数据库的信息抽取出去,通过归档的形式形成一个静态的文档,把它放在中间的文档库,不管有多少个系统、多少个厂家建立的,全部收集起来归到文档库里面。CDR对于电子病历来讲是一个非常核心的部件[4]。

4.1.3 临床信息系统

基本信息系统与临床信息系统的分水岭是医嘱处理系统,如果一个医院信息系统包括了面向医疗的医嘱处理系统,就认为它已经进入了临床信息系统的门槛。按照这一意见,医院里除了医疗收费和药品物资管理外,所有与患者诊疗相关的信息系统都属于临床信息系统范畴。

临床信息系统又可分为护理现场临床信息系统和护理现场临床信息系统。非护理现场临床信息系统主要指相关检查科室的临床信息系统,如实验室临床信息系统(LIS)、数字化影像系统(PACS/RIS)和心电图信息系统等。护理现场临床信息系统主要指信息的产生及应用都在护理现场(患者床边)的系统,包括各种临床科室的临床信息系统,如:麻醉临床信息系统和重症监护临床信息系统等。

智能型临床信息系统主要包括医学影像、检验、心电图、移动医护工作站、手术麻醉、重症监护等系统,还应具有以下特点:(1)要提升这些功能科室的信息化水平,打造数字化影像中心、数字化手术室等;(2)这些临床诊疗信息能够非常方便和人性化地在医生工作站得到展示,以提高工作效率和医疗质量;(3)这些临床信息能够以标准的形式归档到临床数据中心(CDR)中,为构建真正的电子病历奠定基础。

4.1.4 医院基本信息系统

我们把传统HIS包括挂号、收费、物资管理等系统(但不包括上面定义的电子病历和临床信息系统部分)称为医院基本信息系统。医院基本信息系统尽管比传统的HIS减少了一些内容,但要注入一些新的内涵,着重从以下几个方面进行完善和提高。首先,在设计理念上,要按照“以人为本、以患者为中心”的理念进行设计。把优化就诊流程、提高医疗质量、满足临床业务需求、满足医院管理和卫生决策作为出发点。其次,在设计方法上,必须以深入分析业务为前提。信息化建设不能简单模拟传统的手工流程和作业,而应深刻分析这些流程和作业的深层次含义,通过信息化手段对传统的流程和作业进行再造,达到优化的目标。特别要强调的是,各种收费和物资管理一定要围绕医嘱来进行,并与医嘱形成闭环的逻辑关系,可以有效杜绝各种漏洞,全面提升医院管理水平。第三,在设计架构上,要能够提供与临床数据中心(CDR)、各种临床信息系统、绩效考评与成本核算系统、卫生机关汇总上报和地方医保等系统信息接口,实现医院信息化全面协调可持续发展。第四,在技术平台上,应该考虑采用一些新的信息技术,保证系统在技术平台上的先进性。

4.1.5 管理决策系统

现在信息系统通常都提供功能比较齐全的综合查询等系统,医院的管理和决策水平有了很大程度的提高,但现有系统的管理和辅助决策功能还比较弱。医院管理者特别希望在决策或发现问题时系统能够帮助进一步分析。因此数据仓库等辅助决策系统应该要大力发展。目前医院已具备建立数据仓库和辅助决策支持系统的条件:一是已全面实施医院信息系统,有条件来建立数据仓库;二是有丰富的历史数据可供分析,已积累了多年的数据,这是一笔宝贵的财富。建立数据仓库可以对这些信息进行有效的挖掘和利用[5]。

医院应逐步建立辅助决策支持和综合绩效考评系统,进一步完善全成本核算系统。充分发挥综合绩效管理的评价和引导作用,推行全面评价、全程评价、全员评价,实现评价由单项向综合、静态向动态、宏观向微观的转变。深化全成本核算管理工作,健全院、科、组三级核算体系,实施医疗全周期全过程成本控制,提高床位周转率、设备使用率和医疗收益率。

4.1.6 区域协同系统

区域协同医疗信息系统主要分为2类:一类是以政府为主导建立,如国家级、省级或市级区域协同医疗信息系统;另一类是以集团型医院为主导,总院与各分院联网,在集团内部实现各种信息的互联互通和信息共享。以福州总医院为例,准备用专线把总医院与3个临床部实现网络互联互通,开发专用的区域协同医疗信息平台,达到大型医疗设备共享、大型检查结果互认,并逐步实现患者诊疗双向转诊。

总院还会特别利用信息化平台优势,加大对临床部技术支持力度,如通过远程诊疗和远程PACS/RIS(radiology information system,放射信息管理系统)系统,总院专家在办公室即可对临床部的患者进行辅助诊疗乃至进行影像诊断,帮助临床部尽快提升技术水平,增强其核心竞争力。

医院还准备把网络联到干休所和基层部队医疗机构,老干部和部队官兵在家里或卫生队(所)即可享受到总院专家的诊疗服务,既解决了老干部(部队官兵)住院难的问题,也缓解了医院干部病房不足的问题。

4.1.7 行政业务系统

实现真正的数字化医院还有大量相关的行政业务系统需要建设,如人力资源、财经管理、科研训练、办公自动化等系统,这些系统也是数字化医院建设的重要组成部分。因此这些系统不但要建好,还要重点从以下几个方面进行把握。

一是实现本身业务的全数字化,如人力资源管理系统从招聘计划、考核、正式聘用到定级、晋级等全程全方位管理,而不仅仅是一个人员信息的管理;如科研管理从课题申请、课题招标、课题中标、研究过程、发表论文、申报成果、课题鉴定、成果等级到成果推广等全程全方位管理,而不仅仅是成果登记管理。

二是为其他系统提供准确的数据。如人力资源系统为整个数字化系统提供医院工作人员的基本信息,而科研管理系统又为人力资源管理和综合绩效评价系统提供科研成果等信息。

4.2 5大主索引和4大数据中心

数字化医院不是各种信息系统的简单堆积,而是有丰富的内在规律。如智能化与数字化、医嘱系统与收费系统和检查检验系统等都有非常紧密的内在联系,那么多信息系统实施后信息如何存储、挖掘、利用等需要深层次的设计与思考。而主索引和数据中心概念无疑是解决这一问题的有效途径。

4.2.1 5大主索引

其实每个业务系统都应该至少有一个主索引作为牵引,通常是2个以上主索引来带动整个业务过程的全程管控。如医嘱执行这个业务就有2个主索引:一个是需要对医嘱执行的对象患者建立主索引,通过患者主索引建立临床数据中心;另一个是医嘱本身需要建立主索引,通过医嘱主索引才能实现闭环的医嘱功能,实现对医嘱执行过程的全程管控。因此整个数字化医院系统要建立的主索引远远不止5个,下面要介绍的5大主索引应该是其中的核心代表。

一是患者主索引。建立以患者为中心的数字化医院,首先就是要建立患者主索引,该主索引贯穿患者服务以及诊疗的全过程,我认为“军卫一号”工程的一大创新就是建立患者的主索引,这也是为什么该系统历经10多年仍有强大生命力的重要原因。患者主索引通常由患者关系管理系统来建立。

二是医嘱主索引。数字化医院的第二大特点就是以医嘱为核心,医院所有临床业务以及人财物管理都是围绕医嘱来进行,因此要建立医嘱主索引。医嘱主索引通常是在医生工作站的医嘱系统中来建立,只有建立医嘱主索引,才能实现闭环医嘱系统,才能对收费、物资等实现有效管控。

三是工作人员主索引。医院工作人员在不同岗位上担任着不同角色,在诊疗时是诊疗医生,在手术时是手术医生,在管理时可能是院长、科室主任或护士长,在研究时是研究员,在教学时是老师。这些不同的角色分散在各个不同的业务系统中,如何能够管理和综合评价各个人员,就需要建立工作人员主索引并贯穿在各个业务系统中。工作人员主索引通常由人力资源管理系统来建立。

四是资产主索引。医院还有大量的资产需要管理,如医疗设备、高值耗材、营房营具等。特别是医疗设备和高值耗材,也需要全过程的管控,也需要建立主索引,医疗设备主索引通常由设备管理系统来建立。

五是科室主索引。医院还有很多对象需要建立主索引,如科室、岗位、科研成果等都需要,只要是需要全程管理特别是要在不同系统中出现的对象,都需要建立主索引。特别是科室主索引,因为科室是医院管理和考核的基本单元,因此建立科室主索引对全成本核算、综合绩效评价都具有非常重要的意义。

目前患者主索引得到普遍重视,但其他主索引却很少得到建立,或者即使建立了,也没有贯穿业务的全过程,也没有达到全过程和可管理这2个条件。

4.2.2 4大数据中心

一是临床数据中心。临床数据中心以患者为主索引,整合患者所有诊疗信息。具体情况在电子病历一节中已有详细描述。

二是管理数据中心。管理数据中心以管理对象为主索引,如科室、岗位、人员、设备、财务等,为辅助决策支持、全成本核算和综合绩效评价等系统服务。

三是影像数据中心。医院80%以上的数据是医学影像数据,因此构建影像数据中心也是数字化医院必须要完成的一个重要任务。

四是区域数据中心。如果是集团型医院,还应该构架区域数据中心,无论是管理还是诊疗都需要这样一个数据中心。

5 预期效果

新型智能型医院的建设和实施必将给医院的运营和管理带来革命性的变化,达到非常好的效果。主要体现在:

5.1 就诊流程得到彻底优化

新型的患者服务系统彻底优化就诊流程,患者在诊前、诊中和诊后都能得到精心的呵护,那种到处排长队的现象基本得到杜绝。

5.2 工作效率得到有效提高

随时随地可得到需要的信息,自动的信息采集和各种辅助自动化设备可以大大提高工作效率。

5.3 医疗质量得到明显提升

完善的临床诊疗信息、贯穿到整个医疗服务过程和工作流程的临床决策支持系统、具备定量分析错误和方法有效性的基本体系可以有效杜绝可避免的医疗错误,医疗质量得到明显提升。

5.4 医院管理得到质的飞跃

全业务流程的收费以及物资管理等功能形成闭环和可追溯的系统,具有很强的监督和审计功能,只要进入这个系统,就很难产生漏洞,无论是费用还是物资要想跑冒滴漏都很困难,日常管理得到明显提高。

各种主索引、数据中心和辅助决策支持系统的建立,使得医院不管是考核评价体系还是管理决策都建立在全面和科学合理的数据之上,管理决策水平也得到明显的提高。

参考文献

[1]陈金雄.医院信息化要在人性化和精细化上下功夫[J].中国数字医学,2008,3(1):24.

[2]傅征,梁铭会.数字医学概论[M].北京:人民卫生出版社,2009.

[3]黄新霆.电子病历:EMR≠HER[EB/OL].(2005-11-28)[2010-01-25].http://media.ccidnet.com/art/2649/20051128/381885_1.html.

[4]薛万国.电子病历发展之路[EB/OL].(2007-10-20)[2010-01-25].http://e.chinabyte.com/444/7674444.shtml.

[5]陈金雄,刘雄飞,王庆森.医院数据仓库的设计与实现[J].医疗卫生装备,2004,25(8):37-39.

构建智能型数字化医院篇2

医院作为一个专业提供医疗服务的特殊组织机构,它对人、事(医疗)、物(设备)、财的管理以及从事的临床科研活动都比其他行业复杂得多,并且在日新月异的环境变化下,医院管理人员依据现有经验往往无法做出及时、正确地判断和决策。仅凭经验式的粗犷化管理,往往产生决策前“拍脑袋”,决策时“拍胸脯”,出了问题“拍屁股”走人的“三拍”决策。随着医院多年的信息化建设,逐步建立了医院信息系统(hospital information system,HIS)、实验室信息系统(laboratory information system,LIS)、医学影像信息系统(picture archiving and communication systems,PACS)、电子病历(electronic medical record,EMR)等管理信息系统(management information system,MIS),但是这些现有的医院管理信息系统都属于联机事务处理[1](on-line transaction processing,OLTP)数据操作型系统,即专门用来处理数据的添加、修改和简单查询,没有数据分析处理功能,无法为医院运营管理决策支持提供实时帮助,主要体现在以下几点:

(1)数据不能共享。数据分散于HIS、LIS、PACS、EMR等系统中,各系统相对独立,分别记录医院某一方面的信息,无法为宏观整体决策提供支持。

(2)数据获取不及时,获取难度大。当医务科、质管办、药剂科等职能科室分析统计医院某方面的数据时须提交需求到信息科,信息科再花费大量时间编写SQL语句准备相关数据。然而职能科室的需求是不断改变的,信息科就得不断重写SQL语句以满足需求。

(3)只有简单的数据报表功能。通过报表可以显示出数据是多少,但缺少分析挖掘功能无法展示出各项数据背后隐含的信息。

1 智能化数据分析处理技术

1.1 数据仓库

数据仓库(data warehouse,DW)是一个结构化的数据集合,与数据库相比,它具有面向主题、集成、相对稳定、反映历史变化的特性[2]。也正是由于数据仓库区别于数据库的以上特性,决定了通过建立数据仓库可以解决引言部分中提到的现阶段医院各种MIS不能共享的问题,为医院提供了一个统一的数据访问口径,使医院基于全院管理视角获取全局数据,而不是基于业务流程构造的各个业务系统分别获取。

1.2 联机分析处理

联机分析处理(on-line transaction processing,OLAP)是面向管理决策人员的一种软件技术,能够对数据进行快速、多角度、交互式地深入分析[3]。当管理人员分析业务数据时,会从不同的角度来审视业务的关键指标。例如医院领导分析平均住院日指标,可能会综合时间周期、科室、医生、患者属性、病种等多种角度来考量。这些分析角度虽然可以通过报表来反映,但每一个分析的角度可以生成一张报表,各个分析角度的不同组合又可以生成大量不同的报表,不仅造成信息科IT人员的巨大工作量,也使决策者面对大量的报表无从下手分析,导致传统的OLTP技术难以跟上管理决策人员思考的步伐,OLAP技术则很好解决了引言提到的数据获取不及时、获取难度大导致的信息滞后问题。

联机分析处理的主要特点,是直接仿照用户的多角度思考模式,预先为用户组建多维的数据模型[4],在这里,“维”指的就是用户的分析角度。以前面提到的平均住院日分析为例,时间周期是一个维度,科室、医生、患者属性、病种也分别是一个维度。一旦多维数据模型建立完成,用户可以快速地从各个分析角度获取数据,也能动态地在各个角度之间切换或者进行多角度综合分析,具有超强的分析灵活性。

1.3 数据挖掘

数据挖掘(data mining,DM)又称数据库中的知识发现,是指从海量数据中发掘出隐含的、先前未知的并有潜在价值信息的非平凡过程[5]。

数据挖掘与联机分析处理不同的是,数据挖掘不是用于验证某个假定模型的正确性,而是在数据中自己发现创造模型。它本质上是一个归纳演绎的过程[6]。比如,一名临床医师想要找到引起恶性肿瘤患者在住院期间院内感染的风险因素。数据挖掘模型可能帮他找到化疗导致的白细胞减少是引起感染的因素,甚至还可能发现一些医师从来没有想过或试过的其他因素,而这些因素很可能就在未曾注意到的患者的其他体征中。通过数据挖掘可以发现隐含的知识,真正实现智能化的医院管理方式。

2 基于商业智能的医院数字化智能管理系统

2.1 系统架构设计

以商业智能(business intelligence,BI)技术为基础,通过数据仓库、联机分析处理和数据挖掘技术提供深入的数据集成、处理、分析功能,建立一套端到端的医院数字化智能管理系统。

图1给出了医院数字化智能管理系统的总体架构设计。最左侧的数据源属于目前医院已有的MIS,存储的是HIS、LIS、PACS、EMR等MIS产生的各种数据,可以是数据库、文本文档或Excel文件,甚至其他类型的数据存储源。右侧整个方框内属于面向决策支持的医院数字化智能管理系统,该系统首先通过ETL将业务系统数据定时增量抽取、转换、清洗、过滤并加载到数据仓库中,然后生成联机分析处理模型和数据挖掘模型,最后用户采用前端展示工具进行OLAP实时查询分析和DM描述预测应用。采用该前端展示工具可以解决引言中提到的OLTP系统只有简单数据报表的问题。

2.2 数据模型设计

采用自顶向下的系统设计方法,按照需求分析、确定分析主题、确定分析度量、确定分析维度和确定事实数据粒度的步骤进行。以控制药品收入比例需求为例,分析某年某月某科室的药品收入比例可作为最基本的分析主题,其数据值药品收入比例就是分析度量,时间、科室是最基本的分析维度,考虑到精细化监控管理的需求,医生、病种、患者、收费类别也可确定为分析维度。确定好维度之后,按照最小粒度原则,以某个患者某次诊疗过程中的药品收入比例确定为事实数据粒度,既保证了数据的正确汇总,又兼顾了产生数据分析结果的效率。

2.3 数据接口实现

由于历史遗留问题,医院各信息管理系统先后采用了SQL Server、Oracle、Access等多种数据库,建立数据库首先要解决的就是如何把相关数据从各种异构数据源中抽取出来。本系统采用微软SQL Server 2005数据库中提供的异构数据集成服务(SQL server integration services,SSIS)功能,开发出一个数据接口组件,该组件可以无缝连接到各种主流数据源。通过在SQL Server 2005中把该组件设置成定时任务,每天自动进行数据的抽取、特定格式的转换以及非正常数据的清洗过滤操作,并采用时间戳法判断各异构数据源中的增量数据[7],实现数据的快速加载。

2.4 业务功能展示

2.4.1 财务分析管理

从科室、时间、医生等多角度、精细化地分析全院的财务收支状况。成本构成分析、成本差异分析可以降低医院成本,优化资源配置;效益投入产出分析可以找出投入产出规律,克服盲目投资,为调整经营管理决策作参考,挖掘发展潜力;本利量分析可以科学化地预测科室的保本工作量和保本收入,计算各个科室的安全边际,分析影响收支结余的各种因素[8];杜邦分析可以宏观上展示医院的运营成果、运营能力、资产结构和偿债能力,挖掘出医院运营成果与运营能力、资产结构、偿债能力之间的内在关系[9]。

2.4.2 绩效考核管理

宏观上从财务收益、客户市场、内部流程和学习成长4个维度进行绩效考核。微观上通过商业智能强大的多维矩阵运算、自由数据钻取等功能,可以从院级、科室级、班组级、甚至深入到人员级实时监控、分析每个指标的完成情况,然后根据每个指标所设置的权重,自动汇总计算考评总分。通过调整优化直接科室、间接科室以及各项指标的权重大小,进而找出最合理的奖酬金分配方式。

上面只是展示了医院运营管理中的部分数据分析决策功能,与传统OLTP系统中简单低效的数据收集、整理、查询和统计功能相比,采用BI技术实现的上述业务功能依托强劲的OLAP分析引擎和强大的数据钻取、监控、统计分析功能,在医院的运营管理决策中有着不可比拟的优势,真正实现从经验式的管理转变成全方位智能化、数字化、科学化的管理[10]。

3 结语

以商业智能技术为基础的决策支持系统在金融、电信等行业已经应用好多年了,由于医院信息化自身的特殊性和复杂性,医院的决策支持应用才刚刚开始,未来有广阔的发展前景。但必须注意到,作为底层的HIS、LIS、PACS、EMR等OLTP系统是构建上层决策支持系统的基础,只有通过标准化、结构化等手段推动促进底层系统数据质量的逐步完善,不断优化联机分析处理和数据挖掘模型,才能建立出实用、高效、准确的医院决策支持系统,实现数字化、智能化的医院运营管理。

摘要：目的:摒除以往纯粹经验式的粗犷化管理弊端,实现数字化、精细化、智能化的医院运营管理。方法:以商业智能技术为基础,借助数据仓库、联机分析处理和数据挖掘等先进数据处理分析技术,构造医院运营管理决策支持信息系统。结果:降低了医院运营成本,提高了绩效水平。结论:做好数字化智能管理,还需进一步完善底层数据质量,优化数据模型。

关键词：医院决策支持系统,商业智能,数据仓库,联机分析处理,数据挖掘

参考文献

[1]王珊,陈红.数据库系统原理教程[M].北京:清华大学出版社,1998:261.

[2]胡瑞娟.OLAP和数据挖掘技术在医院信息系统中的研究和应用[D].长春:长春理工大学,2008:4.

[3]Waxdoll.联机分析处理[EB/OL].(2012-08-08)[2012-08-18].http://baike.baidu.com/view/22068.htm.

[4]赵景林.数据仓库的体系结构与设计策略[J].计算机工程与设计,2001,22(3):54-56.

[5]Shdiao.数据挖掘[EB/OL].(2012-07-12)[2012-08-18].http://baike.baidu.com/view/7893.htm.

[6]钟智,尹云飞.数据挖掘与人工智能技术[J].河南科技大学学报:自然科学版,2004,25(3):44-47.

[7]石景明.基于卫生行业信息系统的数据仓库和数据挖掘设计[D].上海:上海交通大学,2007:37.

[8]王良明,王荣玉.本量利模型在医院经营决策中的应用[J].中国农村卫生事业管理,2006,26(10):38-40.

[9]金玲,梁莺,张群,等.杜邦分析法在医院财务分析中的应用初探[J].中国医院管理,2009,29(9):25-27.

构建医院数字化管理的意义及成效篇3

1 RIS系统——登录、统计系统

处理病人信息、简化工作流程、查询病人资料及进行检查费、日常工作量和综合信息的快速准确统计, 实现影像科内部的工作流程及管理数字化。

2 PACS系统——影像存储、报告及传输系统

包括图像后处理功能、智能化诊断报告系统、影像网络化传输功能;实现资源共享, 改变科与科之间的工作流程, 方便临床调阅, 加快临床诊断速度, 及时减轻病人痛苦, 提高了工作效率和工作质量, 给教学和科研带来了极大便利

3 PACS与RIS系统的整合

为影像学开辟了新的领域, 为医院管理提供了信息平台, 不但影像数据可以有效管理和充分利用, 也为学科的科学化、精细化管理奠定了基础, 将使影像科和临床科的诊断质量、工作效率和管理效率得到突破性进展。

4 构建数字化系统的时机及条件

4.1

医院初具规模。

4.2

用有现代数字化成像设备MR、SCT、DR、CR、数字胃肠、DSA、超声等硬件设备。

4.3

临床的需求。

5 数字化管理系统的意义

数字化管理改变了传统的工作及管理模式, 既使影像科管理实现了无纸、无胶片、无污染、图像无损传输, 又简化了工作流程, 资料的网络化、信息化、智能化使设备、耗材、人员、资金及医疗质量得到更加科学、精细的管理, 极大地方便整个医疗过程, 充分体现了科学、高效、优质、低耗理念, 对提升医院的档次、地位和推动医院的可持续发展具有深远意义。

6 数字化管理系统的成效

6.1 改变传统模式, 实现了科学管理:

该系统实现了医学影像的获取、显示、处理、存储、传输的科学管理, 从根本上改变了传统的工作方式、管理模式, 节省了时间和空间, 降低了环境污染和成本消耗并得到了更高的图像质量。

6.2 简化工作流程, 提高工作质量和工作效率:

PACS系统的智能化诊断报告系统对X线术语、格式以及医疗工作流程都有统一规范, 可详细准确地描述X线影像征象, 并打印出图文并茂的诊断报告。其丰富的影像后处理功能及可提供的相关参考材料非常有利于影像科医生及临床医生更快、更准确地作出诊断, 从而提高医疗工作质量, 降低漏诊率和误诊率。

6.3 提供了远程诊断平台:

远程医疗的特点是病人在远地, 需要面对面才能获取的信息将无法直接获取。PACS系统既利于专家库的建立, 又解决了远程会诊时医学影像直接从设备上无损采集和传输, 并可利用影像处理软件做进一步后处理, 极大的提高了远程会诊影像采集质量和速度, 从而提高远程医疗质量。

6.4 为临床教学、科研和人才培养提供了方便:

医务人员可随时根据教学和科研的需要, 获取网上存储的资料, 用于教学、科研及人才培养, 省时、省力及极好的效果是传统的手工方法无法相比的。

6.5实施医疗质量监控, 提高医院及学科档次:

影像科是医院的重要组成部分, 其规模和技术水平直接反映医院总体水平。因此, 影像科工作的质量控制对于提高医疗质量来说是极为重要的。全面的网络化管理, 使影像质量跟踪更加方便。系统中反映的各种指标将起到质量信息反馈和质量持续改进的双重作用, 使诊断准确率明显提高。

6.6有效整合资源, 经济效益和社会效益显著提高:

影像科是设备大科, 面向范围广, 设备是现代临床疾病诊断的基础, 设备的维护保养成本和检查所用耗材成本也高, 管理难度较大, 是困扰每个医院和科室的复杂问题。利用PACS系统的强大功能并整合RIS系统的科室管理模块, 详细登记和统计原始数据, 对科室可控成本进行有效的监控, 实现科学管理, 经常分析各种数据, 树立成本意识, 减少浪费, 降低成本, 追求利益最大化和科学化, 通过新的管理手段有针对性的整合利用资源, 在保证医疗质量的前提下, 减少和控制不该消耗或应少消耗的成本, 达到“优质低耗”的目标。

总之, 医院是否构建先进的数字化管理系统, 已经成为评价现代化医院的必备标准之一。医院的领导者应转变观念, 明确影像学的地位及对医院发展的影响, 尤其PACS系统的建设对医院现代化建设的重要意义, 推动医院信息化建设和发展的全局性工程, 完成医院向信息系统发展的重要目标。

摘要：探讨医院构建数字化管理系统是大势所趋, 是医院实现现代化可持续发展的必由之路.

关键词：构建,医院,数字化管理

参考文献

[1]陈健斌.大中型医院实施PACS系统建设要点探讨[J].医疗装备, 2008 (6) :23.

构建智能型数字化医院篇4

随着数字化医院建设的深入,各种信息系统正在被医院广泛的使用,电子病历系统、临床信息系统、管理决策系统等系统的建设也在不断推进,医院的医疗业务的服务质量和效率在不断的提升,但患者的服务流程和服务质量并没有得到根本的改善,特别是“看病难”问题一直困扰着各级领导、医疗机构和就诊的患者。同时,医疗改革的推行与医疗市场的逐步放开,使得传统医疗机构面临着民营、股份制医疗机构的竞争[1],医院与患者的关系已发生了微妙的变化,医院已经意识到提供给广大患者优质的服务,特别是优质客户化服务刻不容缓。因此,利用信息技术手段来改善就诊流程、提升服务质量就成为医院信息化建设的重要内容。

本文就解决目前存在的问题进行了初步的探索,提出了一种解决方案———医院智能服务平台,并对平台的构建理念与建设内容进行探讨。

2 建设目标

医院智能服务平台的定位就是利用当前成熟的信息化技术搭建一个为患者全程的看病提供优质服务的信息化平台,同时也是方便医院进行统一管理的、全面的、以患者全程关怀为中心的患者服务管理平台。

本平台旨在利用信息化手段管理并监督医院的患者服务、方便患者看病就诊、创造和提升医院的品牌优势、改善医院服务质量、优化医院的服务流程、降低医院的服务成本、开辟新的收入来源。

医院智能服务平台的建设以实现以下几点为目标:

2.1 流程人性化

数字化医院建设的根本目的在于改善医疗服务质量、简化看病流程、缩短看病时间,所以构建智能平台的中心原则就是以人为本,使患者的看病流程更人性化,让患者在看病的过程中更舒适。如果平台的建设不能以患者为中心、从患者的角度思考、以方便患者看病为目的,而是以医院的利益最大化为目的,那么此平台的开发将毫无意义。

2.2 服务智能化

“智能化”意味着让本来只能执行简单工作的机器和设施获得与系统沟通的能力,通过对数据的分析做出理性决定,以达到效益的最大化。医院智能服务平台要应用各种成熟技术,如磁卡、因特网和手机短信等,使为患者的服务尽量减少人员的参与,真正实现信息化,从而向信息化发展的高级阶段———智能化发展。

2.3 管理规范化

传统的患者服务缺乏有效的管理,特别是预约挂号,不法分子有机可乘,倒票卖票。建设医院智能服务平台就要加强医院对患者服务的现代化管理,达到传统管理模式无法达到的管理效果。

3 构建原则

在建设目标确立的基础上,平台的构建必须要遵循以下原则:

3.1 平台式集成

目前,国内对HIS的开发仍集中在具体的业务管理系统上,对患者服务系统的开发也还处于起步阶段。一些医院与公司开发了一些医院客户关系管理系统,并在使用中取得了很好的效果,但这些系统一般都是为医院量身定做的,具有很大的局限性,不利于系统的推广。为了打破这一限制,医院智能服务平台的设计应在医院客户关系管理系统的基础上面向区域即多家医院的集成,应具有广泛性,同时平台应实现松耦合,允许医院的加入与退出,真正达到平台的效果,起到区域协同的作用。

3.2 多技术手段

随着科技的进步,通信方式也有了长足发展,计算机、手机也相当的普及,上网冲浪、短信聊天已成为当下主流的交流方式。现在,国家正在推广3G技术,无线通信已成为时代的主流,这也给医院的发展提供了契机。将电话、短信、因特网融入到医院的服务中,将可大大改善医院所面临的问题,为患者提供更好的服务。

医院智能服务平台应紧跟时代的脚步,构建成一个立体的、多方位的服务平台,为患者提供多样化的服务,平台的服务方式应包括短信、电话、网络、现场等,见图1。

同时,平台应运用当前具有竞争力的技术框架。当前全球数字化技术、理论、实践正在迅猛发展,信息化技术在不断更新,如不适当选择开发技术,也许过几年平台将在激烈的竞争中淘汰,这样既不利于资源的利用,也不利于平台的可持续发展。

3.3 与现有系统无缝结合

利用信息化手段加强医院服务的管理是平台构建目的之一,所以平台与各医院HIS的信息共享与同步十分重要。如果不能与医院系统无缝结合,就需要人为的介入,这样就不能发挥信息化的功效,也不符合数字化医院的建设要求。

3.4 服务中心理念

所谓服务中心就是将医院各项患者服务进行整合,由一个中心平台进行监督管理,但中心平台的概念不一定是指一个实物中心,也可以是虚拟的中心,虽然医院的非核心的患者服务散布在医院的各个地方,但患者通过平台在医院的各个地方都能进行各项服务,给患者一个中心的概念,这种中心的概念不仅方便了医院的管理,而且还为患者提供了方便。

3.5 前移式服务

前移式服务改变了医院过去那种当患者提出需要才提供服务的理念,它是指在患者提出需求之前就为其提供相关的服务,这样不仅省去一些不必要的手续,而且还方便了患者,为患者营造了一个温馨的氛围。当然,平台也要尊重患者的意愿,平台所提供的服务可以以定制的形式出现,患者可根据需求选择服务进行定制,这样更人性化。

4 主要内容

医院智能服务平台的功能设计应解决目前困扰医院和患者的服务问题。根据患者服务的特点,将医院智能服务平台规划为诊前系统、诊中系统和诊后系统。

4.1 诊前系统

诊前系统:患者在来医院就诊前,为方便患者来院就诊,多渠道地为患者提供医院信息、预约挂号服务及预约信息提示的相关服务系统(见图2)。

诊前系统主要包括以下3个方面:

(1)信息查询服务:多途径地为患者提供包括医院信息、专家信息、挂号信息等各种信息的查询服务。

(2)“预约挂号”系统:实现预约挂号的基本功能,可进行多途径地预约挂号,包括网络预约系统、短信预约、院内触摸屏自助预约。

(3)就诊提醒服务:当就诊日期到时或预约发生变化时,短信、电话等提醒患者前去医院就诊的服务。

4.2 诊中系统

诊中系统:患者在医院就诊过程中,为方便患者就诊,为患者提供更好的服务,与诊疗服务相配套的服务系统(见图3)。

诊中系统应包括以下5个方面:

(1)“排队候诊信息提示”系统:患者可以通过短信方式设定提前提示的候诊人数,当客户前面第N位患者就诊时,短信自动提示客户的系统。

(2)“检查/检验结果通知”系统:客户可以定制检验检查结果提示,当检验检查报告出来后,自动短信通知患者,患者也可进行网上查看。

(3)“检查/检验”预约系统:患者可通过该系统进行检查检验项目的预约。

(4)病床预约系统:建立住院床位资源信息管理,进行查询与预定住院的床位的系统。

(5)地理位置导航:帮助患者确定地理方位以及各科室的具体位置,方便患者就诊。

4.3 诊后系统

诊后系统:患者离开医院后,完善医院服务,为患者提供一个健康管理、相互交流的平台(见图4)。

诊后系统可根据医院的实际情况,建立以下几项内容:

(1)短信随访:利用信息化手段进行患者的随访,提高效率,减少人力浪费。

(2)关怀服务:系统会在节假日或是患者生日时,通过短信向患者致以问候或祝贺。

(3)康体沙龙:本系统可以通过网络短信、院内触摸屏等途径向患者宣传健康教育,并让患者查到最近将要举行或已经举行的健康活动和健康沙龙或健康讲座的时间、地点和相关内容等。

(4)服务热线:解决患者问题时,患者可选择人工服务,由医院客户服务代表直接接听患者电话,处理并解决患者问题。

(5)专家咨询:患者可以通过网络向专家请教问题,专家可定期回答患者问题,通过网络反馈给患者。

(6)复查通知:当患者需要复查时,系统可以通过短信、电话进行复查通知。

(7)投诉建议:患者可采用网络、电话等方式对医院、医护人员的服务态度、服务质量等进行投诉举报和批评建议。

当然,诊后系统不仅仅包括以上服务,医院还可根据医院实际情况开发出更多方便患者的服务,这些都是医院和患者交流的途径。

4.4 系统关系

患者来医院就诊的过程就是经过诊前系统、诊中系统和诊后系统的过程,各系统之间以及与患者的关系见图5。

如图5所示,患者、诊前系统、诊中系统、诊后系统是一个循环,不断地为患者服务,也就达到开发智能服务平台的目的。

5 结语

以上从建设目标、建设原则和主要内容等方面对医院智能服务平台的构想进行了阐述。一方面,可以通过智能服务平台,大大方便患者,更好地服务社会;另一方面,作为一个医院对外的服务窗口,可以更好地树立医院的形象,从而提高了自身竞争力、树立了医院品牌。构建医院智能服务平台对改善医院服务质量、加快信息化建设和改善患者的就诊环境具有重要的作用。

摘要：针对当前患者在就诊的整个过程中遇到的一些问题进行分析,提出了问题的解决方法——构建医院智能服务平台,指出了平台要以流程人性化、服务智能化、管理规范化为建设目标,并阐述了平台的构建原则,最后从诊前、诊中、诊后3个阶段对平台的主要内容进行了探讨。

关键词：医院智能服务平台,建设目标,构建原则,主要内容

参考文献

构建智能型数字化医院篇5

随着计算机技术和现代通信技术的发展, 数字图书馆作为在Internet网上管理数字信息资源的重要模式, 不仅改变了Internet网上信息分散不便使用的状况, 而且为信息检索提供了检索平台, 极大地方便了用户对所需信息的查找。但与此同时, 由于传统的数字图书馆存在信息组织方式无法完全地诠释信息资源、信息表达和检索仅在关键词层面上 (未体现出语义关联) 以及异构系统的互操作问题等局限性, 导致了许多检索的结果偏离了用户的需求, 常常会出现大量的无意义的检索结果。因此, 迫切需要寻找一种新技术对传统数字图书馆系统进行改进。本体作为一种新的组织和表示知识的方式, 能够有效地解决检索系统的信息的查准率、查全率及共享和复用方面的问题。基于这一认识, 本文提出了基于本体的数字图书馆智能检索系统。

1 本体技术介绍

本体最早是哲学上的一个概念, 是对客观存在的系统的解释或说明, 关心的是客观现实的抽象本质。近年来, 本体在信息科学领域应用的重要性也逐渐得到学者们的认同。以下从本体的概念、组成、作用、构建等方面对本体技术进行分析探讨。

1.1 本体概念

在计算机科学与信息科学领域, 认为本体是指一种“形式化的, 对于共享概念体系的明确而又详细的说明”[1]。本体是一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型。本体所关注的是概念与概念之间存在的内在语义的关联, 是概念、关系、规则的集合体[2]。本体的目标是捕获相关领域的知识, 提供对该领域知识的共同理解, 确定该领域内共同认可的术语, 并从不同层次的形式化模式上给出这些术语和术语间相互关系的明确定义。

1.2 本体的组成

本体的本质是概念模型, 表达的是概念及概念之间的关系。本体的建模元语主要包括概念、关系、函数、公理和实例[3]。概念主要包含事物的基本属性、功能、行为、策略和推理过程等;关系表示领域中概念间的一类关联, 典型的二元关联形成概念类的层次结构, 用R:C1×C2×…×Cn表示概念类C1, C2, …, Cn之间存在的n元关系R。函数是事物之间关系的一种特殊关系, 反映出事物关系的通用性, 在这种关系中前n-1个元素可以惟一决定第n个元素, 形式化的定义如下:F:C1×C2×…Cn-1→Cn。公理是判断事物之间关系的概念、限定规则是否正确的依据。实例代表概念的具体对象。从语义上分析, 实例表示的就是对象, 而概念表示的则是对象的集合, 关系对应于对象元组的集合。概念的定义一般采用框架结构, 包括概念的名称, 与其它概念之间关系的集合, 以及用自然语言对该概念的描述。基本的关系有4种:part of、kind of、instance of和attribute of[4]。在实际的应用中, 不一定要严格地按照上述5类元语来构造本体。同时概念之间的关系也不仅限于上面列出的4种基本关系, 可以根据特定领域的具体情况定义相应的关系, 以满足应用的需要。

1.3 本体的作用与构建

本体的作用主要表现在三个方面[2]:第一, 本体为知识的组织提供了一个统一框架, 保持了语义上的一致性;第二, 实现了知识共享和复用;第三, 实现了语义检索及语义互操作。

构建本体的过程中, 应在遵循可扩展性、智能性、一致性、持久性、开放性和易用性原则[5]的前提下, 针对具体问题, 确定本体的应用领域和范围, 并在领域专家和知识工程师的参与下, 进行本体的分析, 建立本体框架, 形成领域知识的框架体系, 用语义模型表示本体, 并需要不断的完善, 最后形成本体知识库。

2 基于本体的数字图书馆智能检索系统

该系统将目前基于关键词的传统信息检索提高到了基于语义层面的信息检索, 利用本体组织和表示知识的优势, 从而提高信息检索系统的性能, 实现智能化检索。

2.1 设计思想

首先, 构建本体知识库, 利用自然语言处理技术, 在相关领域研究人员的参与下, 用本体开发语言Protégé建立合理的领域本体。其次, 查询扩展, 根据建立的本体知识库, 利用综合语义相似度和相关度阈值来对用户提交的查询词进行知识抽取和扩展。最后, 查询匹配, 根据查询扩展形成的检索表达式从语义索引库中对相关符合条件的数据集合进行匹配和类比, 为用户提供较高相关性和重要性的检索结果。

2.2 系统模型

基于本体的数字图书馆智能检索系统在传统的数字图书馆三层体系结构的基础上增加了本体层, 充分利用了本体组织知识的优势, 将关键词级的信息检索提升到概念级的知识检索。该系统主要由用户输入模块、资源本体管理模块、智能扩展模块、智能检索模块与结果反馈模块等功能模块组成。具体如图1所示。

2.2.1 资源本体管理模块

该模块的主要功能是运用本体技术对数字图书馆信息资源进行有效处理, 是系统中一个关键的模块。首先, 在领域专家和知识工程师的帮助下, 运用本体描述语言 (如OWL) 和本体开发工具 (如Protégé) 构建能够充分描述数字图书馆信息资源领域知识的概念空间, 形成领域本体。本体构建的过程是一个持续的、不断修正的过程。领域本体初步建立好后, 还需根据信息资源的变化, 对领域本体进行及时有效的维护和进化。其次, 用构建的领域本体对文档内容进行领域概念标注, 并计算出概念的语义相似度和相关度, 然后综合这两项指标, 得出一个综合的相关度。最后, 提取出这些领域概念以及相关度权值, 存储到索引库中。索引库中既包含资源的索引信息, 又包括资源的标注信息, 在检索过程中起到重要的作用。为后续的智能扩展和检索提供资源。

2.2.2 用户输入及智能扩展模块

用户输入模块完成用户在用户界面采用自然语言输入基于关键词或语句的查询请求, 智能扩展模块根据领域本体概念以及概念之间的关系对关键词或语句进行逻辑推理, 找到相关的语义关键词或语句。具体为在数字图书馆信息资源领域本体的基础上, 利用本体领域内的知识、推理和自然语言理解技术对关键词或语句进行分析, 通过综合语义相似度及相关度的计算, 进行语义推理, 从领域本体中抽取出与用户查询关键词或语句具有语义相似度的本体, 选择出满足阈值的重要检索词, 代替用户输入的关键词或语句, 形成扩展后的表达式, 提交至智能检索模块。具体流程如图2所示。

2.2.3 智能检索模块

该模块是整个检索系统的核心模块, 主要功能是在对用户查询进行语义理解的基础上, 结合概念间的相似及相关度进行推理, 依据扩展后的概念集合, 从索引库中匹配相应的信息。在检索时, 系统必须利用程序员和领域专家创建的合适的本体推理规则对本体知识库中采用OWL描述的实例进行有效推理, 才能从数字图书馆信息资源中搜索出符合该语义词或句的所有相关文献资源, 即结果集。具体流程如图3所示。

2.2.4 结果反馈模块

该模块的功能是将检索到的结果集进行去重、排序、集成和分类处理, 然后呈现给用户。以保证为用户提供满意的检索结果, 并记录下用户的个性化搜索特点, 为以后的检索节省时间。同时, 该模块有利于资源管理模块和智能检索模块的优化。

3 实验验证及分析

通过具体的实验结果证明本文提出的智能检索系统比传统的基于关键词的检索系统能够给用户提供更全、更准地查询结果。

3.1 两个测评指标的定义

查全率和查准率的定义分别为:

其中, Rr表示查全率, Pr表示查准率, ncs表示被检索到的相关文献数, nc表示相关文献总数, ns表示被检索到的文献总数。

3.2 实验结果与分析

依据已构建的“软件开发本体知识库”进行抽样实验, 分别选取与软件开发相关的知识、图书、软件类别的文献各100篇, 定义3个具有不同检索偏好的用户进行测试 (将综合相似及相关性阈值设为0.6) 。User1:{软件开发, 知识};User2:{软件开发, 图书};User3:{软件开发, 软件}。

基于本体的数字图书馆智能检索系统与基于关键词的数字图书馆检索系统的性能测试, 实验结果如表1-2所示。

分析实验结果, 发现基于本体的智能检索系统的查全率远远高于基于关键词的检索系统, 而系统的查准率提高较小。这是由于根据领域本体对用户的检索词进行了扩展, 因此能够检索出更多相关的文献, 所以检索的查全率提高了。但由于扩展了用户偏好关键词, 使得检索出的文献数量也增加了, 因此检索的查准率仅有较小的提高。

4 结束语

通过对本体技术的分析和探讨, 在传统数字图书馆检索系统的基础上, 将本体技术融入其中, 提出了一种新的基于本体的智能数字图书馆检索系统, 突破了传统检索局限于检索词形式的固有缺陷, 提高了检索效率, 为数字图书馆向智能化和知识化的方向迈进, 提供了一种新的方法。

摘要：在本体技术的分析和探讨的基础上, 将本体技术应用于传统数字图书馆检索系统中, 提出了一种新的基于本体的智能数字图书馆检索系统, 并对系统中的各模块的主要功能和实现策略进行了详细的阐述。实验结果证明, 该系统提高了信息检索的准确度和深广度, 从而显著地提升了检索效率。

关键词：本体,数字图书馆,智能检索

参考文献

[1]Studer R, Benjamins V R, Fensel D.Knowledge Engineering, Principles and Methods[J].Data and Knowledge Engineering, 1998, 259 (122) :161-197.

[2]甘健侯, 姜跃, 等.本体方法及其应用[M].科学出版社, 2011:5-7.

[3]邓志鸿, 唐世渭, 等.Ontology研究综述[J].北京大学学报:自然科学版, 2002, 38 (5) :730-738.

[4]李景, 孟宪学, 等.领域本体的构建方法与应用研究[M].中国农业科学技术出版社, 2009:37-43.

构建智能型数字化医院篇6

1数字视频安防监控系统组成

1. 1摄像系统

对于该系统来说, 其主要包括: 摄像机、镜头、防护罩以及支架灯, 其任务主要是对物体进行摄像, 并且将摄到的光信号进行转换, 将其转换成电信号。同时构建数字视频安防监控系统以黑白摄像机视为主, 但是倘若摄像对颜色有需求, 就应该使用彩色摄像机。

1. 2传输系统

对于传输系统而言, 其主要是由同轴视频、局域网等线缆组成。同时在进行视频信号传输的时候, 通常情况下采用的屏蔽铜线被覆率要在90% 以上, 中间无接点的视频电缆应该采用SYV75 - 5。其次, 要想确保终端在显示过程中的清晰程度、画面的质量, 就要有很好的抗干扰性、匹配性, 主要是因为该系统可以在现场将摄像机获取的电信号传送给硬盘录像主机或者主机信息, 并且将其传输到网络用户。

1. 3录像控制与显示系统

这种系统的主要任务就是将前端传来的图像信号进行储存、显示以及控制等, 包括放置在控制端上的DVR主机、监控中心的管理主机以及电视墙等。

2数字化视频安防监控系统基本要求

( 1) 对于主要的对象, 能进行视频探测画面再现、图像等进行有效的监视, 并且做好记录; 对于重要的部分, 和设施设备特殊的位置, 要进行很长时间的录像, 并且做好视频报警装置的设置。

( 2) 针对系统画面的显示方面, 要能够任意的进行编程、手动与自动能切换, 同时画面还要能对摄像机的编号、地址以及时间等进行显示。

( 3) 要能自成网络, 并且可以独立的运行, 以及与四周的入侵报警系统、人员出入口管理等几个部分形成系统联动。同时在发生报警的时候, 能够对现象的图像和声音进行自动化的复核, 也能够自动对现场的图像进行切换, 将其切换到制定的监视器上进行显示, 并且自动的录像。

3数字视频化安防监控系统的硬件设计

3. 1 DVR主机的设计

所谓DVR主机, 就是指在计算机中插入视频采集压缩卡, 随后再进行上层监控软件的开发。这种硬件以工业控制计算机为主, 在进行工控机箱选择的时候, 主板应该选择技嘉848PE, 电源的工作控制电源能够为400 W, 以及内存应该是Kingston D- DR256M。此外, 在进行音视频采集和压缩的时候, 应该选择使用海康或金鹏, 显卡的选择应该是GF4MX400064M。

3. 2分控主机的设计

在进行硬件设计的时候, 分控主机也是一个重要的组成部分, 其中其只用开发, 并且对分控的软件进行安装。同时任何一台PC机, 都只需要安装分控端软件; 同一台分控主机可以远程连接一台DVR主机, 但是同一台分控端可以与不同的DVR主机进行连接, 并且具有支持动态IP地址、网络回放的功能, 也可以进行画面的远程调节。

3. 3管理主机设计

对管理主机进行监督控制的时候, 不需要额外的加外板卡, 只用开发和安装管理软件, 并且采用网络内部的DVR主机进行系统化和统一的管理。同时在进行工作空机箱选择的时候, 主板应该选择技嘉848PE, 内存应该是Kingston DDR256M, CPU应该采用P42等。

3. 4数字矩阵主机的设计

进行数字矩阵主机设计的时候, 就是在计算机中插入音视频解码卡, 随后在此前提下进行数字矩阵软件的开发, 并且将网络内部的DVR主机发送到多路数字视频信号中, 以及将其还原成模拟视频信号, 这样就可以与电视墙进行直接的连接。同时应该能选择工控机箱, 主板应该采用技嘉848PE, 电源的工作控制电源应该在400W, 显卡应该是GF4MX400064M, 以及硬盘扩展卡应该采用Prom- ise, 还要音视频解码卡应该采用海康DS - 4004D。

这一系统的使用功能主要包括: 可以对动态IP地址进行自动化的解释和分析; 能够实现实时的监督和看管; 具有网络回放和监听的功能; 可以进行图片的抓拍和浏览; 可以对画面进行远程的调节等。

3. 5其它硬件的设计

以摄像机、云台等输入设备为主, 还包括麦克风、拾音器等声音的输入输出设备。同时还要对报警传感器、控制器以及输出设备进行合理的设计。此外, 还要做好网络设备的设计工作, 例如: ISDN、适配器等。

4数字视频化安防监控系统的软件设计

4. 1操作系统和平台

该系统主要是采用Microsoft Windows2000进行操作的。

4. 2网络分控软件的设计

对于网络分控软件, 其主要的任务就是向服务器、主机端软件等进行各种软件的传递, 并且对进行服务器端软件的响应做出适当的处理, 从而就能够有效实现对服务器、主机端等视频图像的实时监督看管、网络回放等。

4. 3数字监控软件的设计

所谓的数字监控软件, 对于整个系统来说, 是数据处理的中心, 主要是对前端设备的各种音视频、报警信息, 或者客户的各种请求进行采集和处理。

5结语

综上所述, 在很多行业和领域中, 数字视频安防监控系都得到了广泛的应用, 主要是因为其采用了比较先进的技术, 这样就促使其在不断的升级, 也能有效摆脱以往闭路电视存在的问题, 因此要对该系统进行构建, 从而才能促进企业的健康稳定发展。