1、OMAHA白皮书 第 13 期 2019 年 07 月 W H I T E P A P E R 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 Clinical Guideline Computerization Exploiting the Value of Medical Knowledge 敬请关注 OMAHA微信 clinical practice guidelines ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 13 期 2019 年 07月 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

2、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? “知识是珍宝，但实践是得到它的钥匙。” 托马斯富勒 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 Clinical Guidelines Computerization Exploiting the Value of Medical Knowledge OMAHA秘书处 健康医疗需求的急剧增长，要求医疗工作者在提高决策效率的同时仍要保证诊疗质量，并及时 跟进医学知识的快速增长与更新，在此背景下，借助新兴技术力量，将知识移植于系统和机器 从而赋能医生成为不二法门。但是，如何提高机器对知识的学习效率并解

3、释其知识到行为的逻 辑一直是该领域亟待解决的两大难题。为临床决策提供科学依据，体现着循证医学精髓的指南 早已成为现代医学中不可分割的一部分，这些从浩如烟海的文献中收集、分析、评价获得的， 凝聚着专家共识的知识不仅仅是机器学习内容的重要来源，其知识本身所包含的诊疗逻辑也是 指导机器作出可解释行为的重要依据。但人与机器有着各自的语言体系，因此知识表达形式的 转换是必经之路。 本期导读 顾宴菊 李莹莹 胡 冉 查裕忠 内容摘要 1 计算机化临床实践指南的定义、 应用方向和价值 国内外临床指南计算机化的发展 与应用 临床指南计算机化的技术实现方 式 中文临床指南计算机化的建议 OMAHA白皮书 201

4、9 年 04月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 临床实践指南是临床决策中不可缺少的部 分，它能够指导医疗服务者更好地进行诊断 治疗。然而目前临床实践指南基本以文本格 式发布，不利于医护人员实际工作中的使 用。因此让计算机去理解指南的内容和逻辑 关系，并将这些逻辑关系整合到用于健康医 疗环境中的信息系统中，即临床指南计算机 化，成为了一个重要的研究方向。当前计算 机化临床指南主要用于为临床辅助决策系统 提供基础支撑。具体应用模式上，计算机化 临床指南一般与电子病历数据及信息系统相 结合，使决策支持系统能够结合患者信息执 行指南，在诊疗环节提供针对性建议，指导 临床实践、规范诊

5、疗流程，减轻医护人员的 工作强度，提高医疗质量。 临床指南计算机化一般可以分为建模和执行 两个层面。建模层面，目前大多数的建模方 法都来自于国外的一些科研项目，大致可以 分为基于文档的建模和基于知识的建模两 种。 基于文档的建模属于文档层面的结构化， 侧重于将指南文档表示为机器可读的形式， 来促进指南的应用；基于知识的建模则侧重 于将指南中的知识表示为机器可理解的形 式，作为构建临床辅助决策系统中知识库的 一部分，同时与电子病历系统建立连接，从 而将指南的知识应用到临床诊疗工作中。在 执行层面，国外上也开发了相关的执行框架 和工具，来辅助计算机化临床指南更方便、 更有效的执行和应用。 目前，国

6、外很多政府及科研机构均致力于研 究临床指南计算机化，主要依托各种项目研 发了许多建模方法，利用这些建模方法形成 的计算机化临床指南大都在临床实践中得到 了很好的应用，并在临床决策中发挥出了重 要的价值。国内主要还以临床指南检索应用 为主，缺乏计算机化临床指南落地应用。 国内临床指南计算机化的发展主要面临以下 挑战：尚处于计算机化的模型探索与可行性 分析阶段，整体研究的关注度与投入不足； 中文医学术语等标准的缺失，造成临床知识 的表达难以标准化；国内 CDSS 的发展较慢， 计算机化临床指南缺乏应用支撑；临床指南 更新速率加快和多样性，临床指南计算机化 效率亟待提高；计算机化临床指南共享程度 低

7、，亟待开发通用性更高的技术实现方式。 尽管国内尚未存在计算机化临床指南，建模 方法和框架也都不成熟；但是随着国内知识 图谱、人工智能等新技术的发展，为临床指 南计算机化的发展和应用带来了新的机会。 总结国外在临床指南计算机化方面的研究、 探索和实践中的经验，结合国内医疗环境和 临床指南的发展现状，建议主要从以下几个 方面推动临床指南计算机化的发展：借鉴国 外临床指南计算机化的成熟模型，探索适合 中文环境的指南计算机化方式；积极推进医 学术语标准研制，提高临床指南计算机化知 识表达效率；在指南的发布和制定时，同步 考虑配套相应的计算机化版本；建立临床指 南计算化社区，加速计算机化临床指南的应 用

8、落地；结合健康医疗大数据的发展，提升 计算机化临床指南应用价值。 研究简介 (一)研究背景 (二)研究目标 (四) OMAHA 基金会 (三)研究方法 2 OMAHA白皮书 2019 年 07月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 临床指南作为医学领域专家知识的结晶可以 对医疗质量的改善起到极大的帮助，可是由 于纸质化的临床指南无法很好的与临床诊疗 过程相结合，不便于医生使用。因此，如何 将临床指南中的知识提取并转换为计算机可 读的形式并融合应用到临床诊疗过程中，是 促进临床指南更深一步应用的关键因素。 在此背景下，我们希望通过对国外临床指南 计算机化的技术方法和应用发展现状的

9、研 究，结合我国临床指南发展的现状，总结出 我国临床指南计算机化的未来发展的建议， 提高临床指南知识在医疗过程中的应用，从 而提高医疗质量。 本文通过对国内外相关文献和资料进行检索 浙江省讴本开放医疗与健康基金会 (Open Medical and Healthcare Foundation， 简 称 OMAHA 基金会 ) 是一家致力于个人健康医 疗数据的开放运动，解决健康医疗领域数据 分享难题， 促进个人健康信息的有意义使用， 为公共健康领域提供公益产品和服务的基金 会。基金会的使命是提升公众意识和改善个 人健康档案使用环境。 OMAHA 基金会是由医疗领域意见领袖和行 业专家发起和运营的

10、公益组织。 2016年3月， 经浙江省民政厅批准注册成立。 和研究归纳，同时选取国内有代表性的医疗 IT 领域的意见领袖进行深度访谈，准确把握 临床指南计算机化的具体技术方案和发展方 向。 3 一、计算机化临床实践指南定义、应用方向和价值 (一) 计算机化临床实践指南的定义 (二) 计算机化临床指南的应用方向 (三) 计算机化临床指南的价值和意 义 临床实践指南 (Clinical practice guidelines， CPGs)( 以下简称 “临床指南”) 是基于系统 评价证据，平衡了不同干预措施利弊，在此 基础上形成的能为患者提供最佳医疗保健的 推荐意见 1。高质量的临床实践指南是临床

11、 决策中不可缺少的部分，它能够指导医疗服 务者从事预防、诊断、治疗、康复、保健和 管理工作。 目前，临床实践指南基本上是以文本格式发 布，用户则通过阅读的方式来获取指南具体 内容。尽管临床指南的重要性是公认的，但 研究表明临床医生往往不熟悉书面指南，在 实际诊疗和护理过程中没有适当地应用这些 指南，因此作为教育文件传播临床实践指南 的传统方法已证明在改善医疗行为方面效用 不大 2。 让计算机去理解指南的内容和逻辑关系，并 将这些逻辑关系整合到用于健康医疗信息系 统中，就成为了一个重要的研究方向。在这 其中自然需要对指南进行格式上的转换，从 人能理解的格式转换为另一种计算机能理解 的格式，这个过

12、程称为“临床实践指南的计 算机化”，其中被转换后的指南称为“计 算机化临床实践指南”(computerized clinical guidelines，CCG)，简称为“计算机化临床 指南”。 目前计算机化临床指南的应用仍是一个较新 的研究领域。当前计算机化临床指南的主要 应用于知识库的构建以及为临床辅助决策系 统 (Clinical Decision Support System，CDSS) 提供基础支撑。对临床指南计算机化的研究 大约开始于 20 年前，在 20 世纪 90 年代末 和 21 世纪初变得更加广泛。随着计算机技 术的发展，人们开始尝试将临床指南内容数 字化，即将文本形式临床指

13、南按照临床指南 表达模型进行建模，形成计算机可理解、可 执行的模型，并以此为基础构建基于临床指 南的决策支持系统。具体应用模式上，计算 机化临床指南一般与电子病历数据及信息系 统相结合，将计算机化临床指南作为临床决 策支持系统的医学知识来源，并通过电子病 历提供患者诊疗数据，这样可以从根本上保 证知识库的权威性和系统的实际应用可行 性，从而使决策支持系统能够结合患者信息 执行指南，在诊疗的关键时刻提供针对性建 议，指导临床实践、规范诊疗流程 3，减轻 医护人员的工作强度，提高医疗质量。 相较于国内，国外已拥有众多基于计算机化 临床指南的临床决策支持系统应用案例，如 疾病诊疗和药物不良反应的检测

14、的相关研 究：Sajjad Hussain 通过语义网技术集成多个 本体开发了基于指南的乳腺癌随访系统 4； Lindgren H 将临床指南纳入临床决策支持系 统构建了痴呆症管理与支持系统(DMSS-R)， 为疑似痴呆症和痴呆症患者进行诊断，帮助 医生制定适当的干预措施，同时具备警示功 能 5；Szymon Wilk 提出基于临床指南构建 并发症患者发生药物 - 药物或药物 - 疾病不 良反应的决策系统，采用约束逻辑程序和领 域知识开发了缓解算法，并应用于十二指 肠溃疡合并短暂性脑缺血发作 6；ATHENA- CDS 是美国退伍军人事务部开发的基于指南 的决策支持系统，采用本体方法将指南、医

15、 院 HIS 系统进行集成，已安装在其多个医疗 中心， 其支持的病种包括高血压、 高血脂症、 糖尿病、慢性疼痛、充血性心力衰竭和慢性 肾脏疾病等 7。 OMAHA白皮书 2019 年 04月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 4 基于现有的主要应用方向，计算机化临床指 南具有重要的应用价值。将指南和临床信息 系统、诊疗系统以及电子病历相结合，能够 进行实时诊断并且发现错误， 提醒医疗人员， 从而提高医疗质量 ； 而对于复杂的诊疗过程， 临床决策支持系统则可以根据计算机化的临 床指南内容，提供详细及时的提醒，以辅助 临床诊疗，从而减轻医护人员的工作强度和 难度。计算机化的临床指

16、南是基于证据进行 推荐的，结合相应的信息系统信息可针对个 体患者自动生成定制的医疗建议，与静态文 本的临床指南相比，这种计算机化临床指南 可以提供及时的针对患者的临床决策支持， 显著改善护理进程，减轻医护人员的负担， 同时可以揭示指南中的错误。 1. 提供易于访问的参考，可对指南知识进 行针对性访问 计算机化临床指南可以与患者电子病历数据 相结合，在临床医生诊疗过程中，针对性地 提供关键临床指南知识的访问与参考，使得 医生不需要进行指南的查阅即可实现规范化 的诊疗，真正实现规范化的临床诊疗知识共 享。 2. 帮助更好地描述患者状态，提高患者安 全 计算机化的临床指南与电子病历系统结合可 直观展

17、示患者的诊疗经过，对于诊疗过程提 供直观的解释，使得临床医生能够对患者的 治疗经过有整体的把握。患者安全一直是健 康医疗领域的重点关注内容，有研究发现， 将计算机化临床指南与电子病历系统结合起 来，引入临床医生工作流程中，可以大大降 低医院患者的不良事件发生率，提高患者的 安全。 过去二十年来，由于医疗护理人员承受压力 过大， 使得医疗差错及预防性治疗情况频发。 据统计，伦敦医院患者不良事件发生率约 为 10.8%，澳大利亚医院不良事件发生率为 16.6%8，相当于平均每 10 个住院患者中就 有 1-2 位的患者发生不良事件。在美国，每 10 名患者中，就有 1 名患者在入院期间受 到不良事

18、件的影响 9，这使得美国用于预防 患者遭遇不良事件的费用从 1999 年的 170 亿美元上升到 290 亿美元。因此为了有效提 高患者安全性，降低不良事件发生率，目前 国外很多医院将 CCG 引入电子病历系统， 并纳入护士护理和临床医生工作流程中。 挪威一所大学为了研究使用 CCG 是否真的 可以提高医院患者安全性，而进行了以下 实验。研究员在 Embase、Medline Complete 和 Cochrane 数据库中搜索了 2000 年至 2013 年之间发表的相关试验和研究论文，随后使 用了专门用于审查健康科学文献的矩阵方法 排除筛选出一批相关文献，之后对符合要求 的文献进行审查分析

19、。分析结果显示，使用 CCG 可以潜在地提高患者安全、门诊质量及 医院护理质量，如改善监测和增加急性呼吸 衰竭患者的肺咨询。其中相关试验表明， 使用 CCG 后，抗生素治疗率从 78% 提高到 94%；对溃疡的预防不力从 19% 下降到 4%； 治疗不足率从 60% 下降到 30%10。 3. 提供及时的针对性的决策支持，提高临 床诊疗效率 计算机化临床指南与患者电子病历数据相结 合，使计算机自动地依据临床指南规范，对 患者生理指标进行综合判断，从而提供及时 的辅助决策支持， 减轻医护人员的工作强度。 如在急诊部门， 当急诊部门人手不够的时候， 基于指南计算机化的临床决策支持则可以提 供可靠决

20、策信息，减轻急诊部门的压力。 据了解，基于计算机化临床指南的临床决策 支持在英国急诊部门应用已经极为普遍。为 OMAHA白皮书 2019 年 07月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 5 更直观的探索计算机化临床指南是否可以帮 助急诊部门减轻压力，英国一所医院做了一 项实验：通过统计计算机化临床指南在急诊 部门 (Accident & Emergency) 的使用情况， 以 6 个月中收集的数据来研究计算机化临床 指南对急诊部门是否有帮助。研究发现急诊 部门平均每天使用 10 次 CCG，同时 CCG 在 急诊部门使用的高峰期分别分布在一天的上 午11点， 下午5点和下午12

21、点三个时间段， 这三个时间段分别与急诊部门每天进行临床 治疗的高峰期的时间段相对应。 通过上述数据可看出，CCG 的频繁使用反映 了即使急诊部门非常繁忙，但是急诊部门仍 然可以利用 CCG 提供及时的针对患者的临 床决策支持，提高诊疗效率。在急诊部门就 诊高峰期，医护人员利用 CCG 可以针对患 者情况做出及时的判断，以及精准的辅助决 策，可有效地解决由于缺乏医生导致不能及 时进行临床决策的问题。 4. 提供临床辅助决策基础，改善临床照护 过程 计算机化的临床指南不仅可以辅助临床决 策，也可以显著改善临床照护过程。基于指 南计算机化的临床决策支持系统改进了信息 检索功能，对用户数据进行整合，可

22、以针对 性地自动提供推荐，帮助医生节省了时间。 意大利公共卫生部做了一项实验，对比了 计算机化临床指南 CCG 与非计算机化临床 指南在临床照护过程的作用，从而评估 CCG 对临床照护过程的影响。实验者对照试验中 心登记册 (CENTRAL) 检索了 1992-2006 年之 间的文献，然后对检索的文献进行多变量逻 辑回归分析，两位评价员评估了计算机化指 南对护理过程的影响是积极还是消极。当 支持 CCG 的报告数占总数的比值超过 50 时，计算机化指南的效果被定义为阳性。当 支持 CCG 的报告数占总数的比值等于或小 于 50时，效果被定义为阴性。最终测算 出 CCG 的阳性效应比例为 0.

23、64(p = 0.053)11。 实验结果表明 CCG 的使用可显著改善护理 过程，试验中所有涉及 CCG 改进护理过程 的报告中，大部分均认为，CCG 之所以能够 显著改善护理进程，是因为 CCG 系统可以 作为临床医生工作流程的一部分以电子化的 形式自动提供推荐，为临床医生提供支持， 节省了医生的时间，提高了护理效率。同时 该系统还能自动为临床或管理任务提供支 持，并在临床过程中给出建议 ( 如：自动推 荐对有深静脉血栓形成风险的患者进行预 防 )12。 5. 提供数字化的临床指南，有助于揭示指 南中的冲突或错误 此外，计算机化的临床指南能够直观的被看 到，也可以同其他指南直接进行综合比较

24、， 有助于发现各个指南中的冲突或错误。 同时， 计算机化临床指南也可以通过使用自动验证 的方式来帮助揭示临床指南内容或编纂中的 错误或不一致之处，为临床指南的修订优化 提供依据。 综上所述， 计算机化临床指南对于临床诊疗、 临床护理等有极大的改善作用，但对于计算 机化临床指南的应用及应用效果研究仍有不 足。未来可加强对影响计算机化临床指南使 用因素的分析与改进，以进一步促进计算机 化临床指南的使用，发掘计算机化临床指南 的更多应用方向。同时，也需要对计算机化 临床指南的构建及应用进行成本效益评估， 为计算机化临床指南的应用价值提供更直接 有利的证据支持。 OMAHA白皮书 2019 年 04月

25、 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 6 OMAHA白皮书 2019 年 07月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 二、临床指南计算机化的技术实现方式 虽然临床指南在结构和内容上并无统一标 准，不同的专科、不同的组织编写的临床指 南也不尽相同，但一般都包括以下七个部分 内容 13： 基本信息，即临床指南元数据，包括 标题、作者、描述和版本号等； 适用条件，指定临床指南针对的目栋 标人群、临床问题和情景； 术语解释，对指南中重要的医学术语 给出标准化定义、解释或分类； 决策规则，说明选择某个诊疗方案或 诊疗行为的算法和判断逻辑； 诊疗建议，根据决策逻辑推荐的诊疗

26、 方案或诊疗行为，如临床路径，检查、 检验、处方、饮食、手术、护理等正 规医嘱，或其他指导性信息； 过程管理，指定诊疗方案中各项行为 的执行顺序，即工作流； 科研证据，包括参考的循证医学研巧 成果，采集和选择证据的方法、评估 证据质量的方法、及评估建议级别的 方法等。 这七个部分内容中除了基本信息和科研证据 属于针对指南本身的描述性信息之外，还包 含两类对于临床决策非常重要的知识：一类 是陈述性知识 (Declarative Knowledge)，用 来描述概念和概念之间的联系，属于静态知 识，如术语解释、适用条件和诊疗建议；另 一类是过程性知识 (Procedural Knowledge)，

27、 用来描述临时决定或预先定义的工作流，属 于动态知识，如决策逻辑和过程管理，这两 类知识在临床决策的过程中通常是密切配合 的，缺一不可 14。 临床指南的计算机化核心便是将这些重要的 知识按照某种明确、形式化、规范化的表达 模型进行编码后转化为计算机可理解和处理 的有效知识。临床指南计算机化一般分为几 个阶段，首先建立临床指南的表示模型，再 对于指南内容进行知识的表示，最后是对于 临床指南计算机化的内容执行和应用。对于 建模过程，大致可以将临床指南计算机化的 建模方式分为两种：基于文档模型的临床指 南计算机化和基于知识模型的临床指南计算 机化。 同时， 为了方便的进行临床指南的计算机化， 一些

28、组织也开发或借用了相关的技术框架和 工具来辅助临床指南计算机化的执行过程， 常 见 的 有 DeGeL(Digital electronic Guideline Library) 框架、SEBASTIAN(System for Evidence-Based Advice through Simultaneous Transaction with an Intelligent Agent across a Network) 框架等，以及 Protg 本体编辑工 具 15。这些框架和工具的特点是能够基于 已有的模型，将自由文本形式的临床指南转 化为完全结构化计算机可理解的形式，同时 具有极强的拓展

29、性，可在多个应用程序和机 构中重复使用。 (一) 基于文档模型的临床指南计算 机化 基于文档模型的临床指南计算机化是以临 床指南文档本身为中心，将临床指南转换 为计算机可以理解的文档形式，建立临 床指南的文档模型。该类建模方法并不 多，但是模型结构清晰、知识表示简单、 无需特殊执行框架，因此通用性很强。 此类模型通常采用通用的表示语言为框 架，如可扩展标记语言 (Extensible Markup Language，XML) 等，其中典型的模型主要 有 GEM(Guideline Elements Model)、CPG- RA(Clinical Practice Guideline Refer

30、ence Architecture) 和 HGML(Hypertext Guideline Markup Language， HGML) 等。GEM 是一种 基于 XML 的指南文档模型，由耶鲁大学医 学信息中心提出，旨在将自然语言指南文档 7 翻译成可由计算机处理的格式，2002 年， GEM 被纳入美国材料与试验协会 (American Society for Testing Materials， ASTM) 标准； CPG-RA 是由英国 Sowerby 健康信息中心开 发，目标是开发一个国际的、可共享、标准 的“参考架构”，以支持所有利益相关者实 施共享指南；HGML 语言由新泽西医科

31、和牙 科大学于 2000 年提出，是一种用超文本指 南标记语言标记指南中决策条件和推荐的规 范。由于目前 GEM 模型相关的研究较多， 所以下面选取 GEM 模型为代表，作临床指 南文档模型的详细介绍。 1. GEM1516 GEM 设计的主要目的是将指南文档从自 然语言的形式编译为计算机可理解的形 式，模型基于 XML 的框架，可分为多个层 次，一百多个元素。对于任意一篇指南， GEM 中的任意一部分元素可以出现一次 或多次，或者也可以不出现。GEM 的顶 层包括九个部分，分别是标识 (Identity)、 开 发 者 (Developer)、 目 的 (Purpose)、 受 众 (Int

32、ended Audience)、 开 发 方 法 (Method of Development)、目标人群 (Target Population)、 试验(Testing)、 复审计划(Review Plan) 和知识 (Knowledge Components)。 下面对每一个部分包含的内容详细进行介 绍： 1) 标识：标题 (title)、引文 (citation)、 发布日期 (release date)、获取方式 : 电 子 或 纸 质 (availability: electronic and print)、状态 (satus) 和配套文档 (ccompanion.document)

33、，如患者教育 文件、其他语言版本、快速参考指南、 技术报告等 2) 开发者：开发者类型 (developer.type) 3) 目的：指南的分类 ( 诊断、治疗、 预 防 )(category)、 依 据 (rational)、 目 标 (objective)、 健 康 结 果 (health. outcome)、 可 能 的 选 择 (available. option) 和例外 (exception) 4) 受众：专业 (professional.group)、护理 设置 (care.setting) 和临床专业 (clinical. speciality) 5) 开 发 方 法： 证 据

34、 描 述 (description. evidence.collection)、 指 南 开 发 者 识 别和检索科学证据 (method.evidence. collection)、存储了美国国家临床指 南中心结构化的文件数量 (number. source.documents)、证据的发布时间 (Evidence.time.period)、 证 据 评 级 标 准 (Method.evidence.grading)、 证 据 水 平 (rating.scheme.Method.evidence. combination)、预期收益 & 潜在风险 & 不良结果(Specification.h

35、arm.benefit)、 数学模型和预估数值 (quantification. harm.benefit)、医疗实践可取性评估 的相关方 (role.value.judgment) 和患者 偏好倾向 (role.patient.preference) 6) 目标人群：资质条件 (eligibility)、符 合条件的标准 (inclusion.criterion) 和不 符合条件的标准 (exclusion.criterion) 7) 试 验： 外 部 组 织 的 意 见 (external. review) 和临床实践情况 (pilot.testing) 8) 复 审 计 划： 复 审 日

36、 程 (scheduled. review) 和有效日期 (expiration) 9) 知识：推荐 (Recommendations)、定义 (Definitions) 和算法 (Algorithms) 其中知识部分最为重要和关键，而在知识 的三个组成部分中，推荐又是指南区别于 其他临床出版物的显著特征。在 GEM 模 型中，推荐可以分为两种形式，分别是条 OMAHA白皮书 2019 年 04月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 8 OMAHA白皮书 2019 年 07月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 图 1：GEM 模型中知识部分的具体组成 件形式

37、(conditional statements) 和祈使形式 (imperative statements)。 ? 条件形式一般以“if CONDITION then ACTION(s) because REASON(s)” 句 式 来 表 示。有时条件可以由 decision 和 value 联 合起来表示，那么条件形式则可以表示 为“IFdecision variable(s) have value(s) THENaction(s)”，例如血小板计数小于 50000 可以表示为： platelet count less than 50，000 ? 祈使形式则一般与“require”、 “m

38、ust” 或“should”等词相伴，其与条件形式显著 的差别是祈使形式并没有明显的条件限制， 强调的是更加一般和普遍的情况。 GEM 模型的具体转换步骤如下，首先进行 文档标记，标记过程中的医学建议一般具有 普遍适用性，所以祈使句使用较多，而医疗 行为，如治疗等，一般则会有执行的前提条 件，所以条件句使用较多。标记的同时要进 Knowledge component Conditional DefinitionAlgorithm Imperative Recommendation TermAction stepBranch step Conditional step Synchronizati

39、on step Action Decision Variable Reason Evidence quality Recommendation strengthen DirectiveReason Evidence quality 行词的原子化、去抽象化和去除歧义等操 作，然后使用逻辑运算符等语法元素将不同 的标记进行串联，形成逻辑语言。最终将指 南转换为机器可读的 XML 文档形式，整个 编码工作可以在哈佛大学医学部的开发工具 GEM Cutter 下实现。 2. 总结 通过解读 GEM 我们发现，基于文档模型的 临床指南计算机化模型以临床指南文件本身 为核心，强调临床指南的结构化，其目的是

40、 获得一篇机器可读的临床指南，更多注重信 息技术在指南计算机化中的应用。由于该类 模型侧重于对于原文档内容的标注，所以信 息的表示方法较容易理解，文章内容的保留 也较为完整，即使不懂编程知识的普通医生 也可使用。但正是由于其计算机化的程度只 到文档层面，也就导致了其对临床指南的解 构程度较浅，无法实现指南内容中复杂逻辑 知识的表达，所以其在临床辅助决策支持层 面的应用还只能较浅，复杂知识的表达还得 依靠于基于知识的临床指南计算机化模型。 9 (二) 基于知识模型的临床指南计算 机化 基于知识模型的临床指南计算机化是以临床 指南中的知识为核心，将指南中的知识以 决策树或者任务网络的形式进行逻辑的

41、呈 现，建立指南的知识模型。该类型主要采用 专门的格式将指南表示成一种形式化、可 执行的形式，其中典型的模型主要有 Arden Syntax、Asbru、GLIF(Guideline Interchange Format)、PROforma(Formal knowledge representation method for the development and execution of clinical guidelines)、 SAGE(standards-based Shareable Active Guideline Environment)、GASTON、GUIDE、 CompGu

42、ide、GESDOR(Guideline Execution by Semantic Decomposition of Representation) 和 GDL(Guideline Definition Language) 等，相 关模型简介见表 1。目前应用最为广泛、研 究较多的有 Arden、Asbru、SAGE、GLIF 和 GDL 等，所以下面对这几种模型进行详细介 绍。 1. Arden Arden 语法 (Arden Syntax) 全称为“Arden 医 学逻辑模块语言 (Arden Syntax For Medical Logic Modules)”，于 1989 年由 Ar

43、den Homestead 会 议 提 出， 并 于 1999 年 被 HL7(Health Level Seven) 采 用 17。Arden 语 法主要用于临床辅助决策支持系统当中， 用医学逻辑模块 (Medical Logical Modules， MLMs) 来表示医学知识，并且这些知识可 以在不同的医疗机构之间共享流通 18。医 学逻辑模块将医学知识进行编码，通过逻辑 串联起来组成医学决策，每一个医学逻辑模 块包含一个特定的医学决策，这些医学决策 可以为医生或护士等临床工作人员提供预警 和说明等，许多不同的医学逻辑模块整合在 一起就构成了临床辅助决策系统的医学知识 库。 Arden

44、语法的医学逻辑模块由三个部分组 成，分别是管理维护类 (maintenance)， 库 类 (library) 和知识类 (knowledge)，而每一个 部分又包含若干个插槽 (slot)。管理维护部 分包含了该模块的元数据，如作者，创建日 期等。库部分则包含了该模块的背景信息， 如目的、解释、关键词和引文等，库部分 中的医学术语可以使用统一医学语言系统 (Unificd Medical Language System， UMLS) 等 标准化的医学术语，这样更有利于医疗机构 的理解。知识类则包含了决策的实际算法和 数据库的访问机制与触发事件等，例如触发 条件 (evoke)该模块的触发条件

45、，逻辑 判断 (logic)输入数据后的决策的逻辑推 理过程，处理行动 (action)触发该模块 后的的处理行动，如屏幕显示、发送电子邮 件或调用其他模块等。同时知识类里面还 包括了优先级 (priority)、紧急程度 (urgency) 等 18。 由于在一个模块当中可以调用另外一个模 块，因此复杂的医疗决策行为可以被分为若 干个相同或不同的模块，并通过这些模块间 嵌套组合的方式实现。 2. Asbru19 Asbru 语言诞生于斯坦福大学、维也纳技术 大学和纽卡斯尔大学的一个名为 Asgaard 联 合项目中。在北欧神话中，Asgaard 是众神 的家园，位于天空中，只有通过一座彩虹桥

46、 才能到达，这座彩虹桥的名字就是 Asbru。 Asbru 语言是一种针对于临床长期计划的一 种语言，它适用于延续性的医疗行为，如 慢性病的管理和监测。在 Asbru 语言中“计 划”(plan) 是基本组成单位，一个计划可以 被分为若干个子计划，如妊娠期糖尿病管理 计划就是一个长期的医疗行为，可分为血糖 监测、营养管理和胰岛素水平监测等三个子 计划。 OMAHA白皮书 2019 年 04月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 10 OMAHA白皮书 2019 年 07月 第13期 促进医学知识价值开发：临床指南的计算机化 表 1：基于知识模型的临床指南计算机化方法简介 Arden Arden “Arden ” LDS 1992 1.0 1999 HL7 2.1 2002 ANSI Arden MLM Asbru Asbru Asbru 1998 Asgaard Asbru Asbru GLIF GLIF InterMed GLIF GLIF GELLO 2004 HL7 PROform PROforma HIV PRO SAGE IDX 2002 SAGE SAGE GASTON GASTON GASTON GASTON GUIDE GUIDE CompGuide CompGui