健康狀態(tài)的模式識(shí)別及其電子病歷設(shè)計(jì)和應(yīng)用——附老年病電子病歷系統(tǒng)彭明德彭明德，男，1950-，綿陽(yáng)市中醫(yī)院彭明德，男，1950-，綿陽(yáng)市中醫(yī)院主任中醫(yī)師。研究方向：中醫(yī)內(nèi)科，老年病，模式識(shí)別與智能化辨證論治。E-mail:pmingde@163.com彭濤，男，1976-，四川海思達(dá)信息技術(shù)有限公司軟件開(kāi)發(fā)部軟件工程師。研究方向：醫(yī)院信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)。E-mail:pengtao999@（1.四川省綿陽(yáng)市中醫(yī)院621000，四川省江油市人民醫(yī)院621700；2.四川海思達(dá)信息技術(shù)有限公司610041）摘要：本文從臨床實(shí)用角度探討人類健康問(wèn)題的分類，以及與現(xiàn)有調(diào)控措施的關(guān)聯(lián)和優(yōu)化，從而充分吸納現(xiàn)有科研成果和經(jīng)驗(yàn)，整合中西醫(yī)資源。通過(guò)基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型，探討了把系統(tǒng)生物學(xué)的組學(xué)方法和中醫(yī)“取象比類”、“四診合參”等傳統(tǒng)方法結(jié)合，設(shè)計(jì)了以模式識(shí)別和辨證為特點(diǎn)的富客戶端電子病歷平臺(tái)，提出了一個(gè)我國(guó)中西醫(yī)并存的醫(yī)院信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化病歷的解決方案。并且介紹了在該平臺(tái)上的老年病應(yīng)用。關(guān)鍵詞：電子病歷；系統(tǒng)生物學(xué)；中醫(yī)數(shù)字化；模式識(shí)別；證型PatternRecognitionofHealthStatuswithitsDesignandApplicationofElectronicPatientrecord-ElderlyPatientsElectronicPatientRecordsSystemAbstract:Thisarticlefromtheperspectiveofclinicalapplicationtodiscusstheclassificationofhumanhealthproblems,andmatchtheexistingtreatment,andgraduallyoptimized.FullyabsorbtheexistingresearchresultsandexperiencetofacilitatetheintegrationofTraditionalChineseMedicineandWesternMedicineresources.InterventionbasedonpersonalexperienceinthehealthstatusofsubjectiveandobjectiveviewofthemodelcontrolapproachtosystemsbiologyandChinese“comparativestatesandcategory","correlationofallfourexaminations"methodcombined.Designedtopatternrecognitionandsyndromecharacterizedbyarichclientplatformforelectronicmedicalrecords,proposedacoexistenceofTraditionalChineseMedicineandWesternMedicineHospitalInformationSystemsolutionforstructuredmedicalrecords.Introducedintheapplicationofelderlypatientsontheplatform.Keywords:electronicpatientrecord;systemsbiology;TCMdigital;patternrecognition;patternclass隨著人口結(jié)構(gòu)老齡化，及慢性疾病上升為人類健康的主要威脅，重視預(yù)警、預(yù)防和個(gè)體化治療[1]李振光,蔣東曉,周麗,等.“3P“醫(yī)學(xué)新概念[J].中國(guó)卒中雜志.2008,(8):608-611.，整合一切醫(yī)藥衛(wèi)生資源應(yīng)對(duì)人類面臨的健康問(wèn)題，中西醫(yī)在二十一世紀(jì)有了共同的語(yǔ)言[2]陳竺.系統(tǒng)生物學(xué)——21世紀(jì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力[J].世界科學(xué).2005,(3):2-6.。一方面從系統(tǒng)生物學(xué)及系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)角度，整體上考慮不同層次、不同尺度的動(dòng)態(tài)生物信息，來(lái)嘗試干預(yù)多基因、多因素引起的復(fù)雜疾?。涣硪环矫?，中醫(yī)現(xiàn)代化研究在充分吸收現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)上，對(duì)中醫(yī)“取象比類”[1]李振光,蔣東曉,周麗,等.“3P“醫(yī)學(xué)新概念[J].中國(guó)卒中雜志.2008,(8):608-611.[2]陳竺.系統(tǒng)生物學(xué)——21世紀(jì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力[J].世界科學(xué).2005,(3):2-6.[3]彭明德,楊殿興,林紅,等.高脂血癥的中醫(yī)病因、病位、病性、病勢(shì)表述研究[J].中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志.2009,15(6):456-458.我國(guó)既有中醫(yī)，又有西醫(yī)，應(yīng)該存在一個(gè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方法。我們?cè)谥悄芑嗅t(yī)辨證論治平臺(tái)開(kāi)發(fā)中，探索了基于中醫(yī)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀觀控模型[4]楊殿興,彭明德.幾個(gè)中醫(yī)基本概念的現(xiàn)代釋義[J].中外健康文摘(醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐),2008,(3):149-150.[5]彭明德,彭濤.案例推理技術(shù)在中醫(yī)醫(yī)案分布式系統(tǒng)的應(yīng)用[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化.2009,11(5):698-701.，在這個(gè)基礎(chǔ)上結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)及其組學(xué)方法，試圖進(jìn)一步闡述兼容中西醫(yī)的解決方案——基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型。因?yàn)榘Y狀或主觀不適感仍然是診療的起止點(diǎn)，或者說(shuō)是就診的主要?jiǎng)右颍强陀^指標(biāo)能夠完全揭示生命活動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律和普及定期健康檢查；而且生命活動(dòng)的復(fù)雜性，至今許多問(wèn)題得不到科學(xué)的解釋，醫(yī)生診療經(jīng)驗(yàn)仍然是臨床實(shí)踐中不可或缺的技能[4]楊殿興,彭明德.幾個(gè)中醫(yī)基本概念的現(xiàn)代釋義[J].中外健康文摘(醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐),2008,(3):149-150.[5]彭明德,彭濤.案例推理技術(shù)在中醫(yī)醫(yī)案分布式系統(tǒng)的應(yīng)用[J].世界科學(xué)技術(shù)—中醫(yī)藥現(xiàn)代化.2009,11(5):698-701.1系統(tǒng)生物學(xué)及其組學(xué)方法文獻(xiàn)[2]歸納了系統(tǒng)生物學(xué)應(yīng)具備基本特征及其研究目的，即“由假設(shè)驅(qū)動(dòng)的、定量化的研究,并因組學(xué)技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用而具有高通量的特征,既涵蓋了納米科學(xué)到生態(tài)系統(tǒng)的不同尺度,同時(shí)又具有跨學(xué)科的顯著標(biāo)志。系統(tǒng)生物學(xué)研究的最終目的是解析生命過(guò)程的復(fù)雜性,利用整體性、系統(tǒng)性研究手段來(lái)發(fā)現(xiàn)和揭示生命活動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律”[2]人類基因組計(jì)劃及單體型圖計(jì)劃使得人們可以通過(guò)對(duì)高通量生命信息的模式識(shí)別尋找構(gòu)效關(guān)系[6]吳小雪,李學(xué)軍.何謂基于化學(xué)基因組學(xué)方法的藥物發(fā)現(xiàn)策略[J].中國(guó)藥理通訊.2002,19(3):27.和譜效關(guān)系[7]易倫朝,吳海,梁逸曾.色譜指紋圖譜與中藥質(zhì)量控制[J].色譜.2008,26(2):166-171.，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)描述和預(yù)測(cè)生物系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為[8]王鋒,郭堯君.蛋白質(zhì)組學(xué)及其技術(shù)進(jìn)展[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器.2006,(5):9-13.?；蚪M學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)最后的鑒定技術(shù)大都采用質(zhì)譜分析[9]李通化,熊文煒,孫江明,等.化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在生物組學(xué)中的應(yīng)用研究[J].分析化學(xué).2009,37(增刊):FVI.，特別是血漿或尿液代謝物的“整體模式”[6]吳小雪,李學(xué)軍.何謂基于化學(xué)基因組學(xué)方法的藥物發(fā)現(xiàn)策略[J].中國(guó)藥理通訊.2002,19(3):27.[7]易倫朝,吳海,梁逸曾.色譜指紋圖譜與中藥質(zhì)量控制[J].色譜.2008,26(2):166-171.[8]王鋒,郭堯君.蛋白質(zhì)組學(xué)及其技術(shù)進(jìn)展[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器.2006,(5):9-13.[9]李通化,熊文煒,孫江明,等.化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在生物組學(xué)中的應(yīng)用研究[J].分析化學(xué).2009,37(增刊):FVI.2中醫(yī)“取象比類”和“四診合參”方法中醫(yī)健康觀是人類進(jìn)化過(guò)程中生活體驗(yàn)和美感的積累，可以抽象為“陰平陽(yáng)秘”的形與神俱動(dòng)態(tài)平衡，反映了人與社會(huì)、自然環(huán)境多方面因素的和諧關(guān)系。中醫(yī)通過(guò)順應(yīng)自然的科學(xué)觀對(duì)健康狀態(tài)的分類和辨識(shí)稱為辨證，主要方法有取象比類和四診合參。2.1取象比類“象”的概念出自《易經(jīng)》“近取諸身，遠(yuǎn)取諸物”，所衍化出的觀察分析方法含義很豐富，其中可以把“象”理解為一個(gè)觀測(cè)對(duì)象，比如藏象、脈象、舌象，乃至于人類基因組、代謝組的分子象[10]劉家強(qiáng),孫玉文,王米渠.論證候與分子生物學(xué)的結(jié)合——分子象與分子癥狀.中華中醫(yī)藥學(xué)刊.2009,27(1):192-193.，等等。確定觀察對(duì)象的范圍（邊界，分子大?。扇∫欢ǖ囊暯呛陀^察工具，獲取觀察對(duì)象的全部信息，進(jìn)行特征提取和選擇，可以稱其為“取象”，包含臨床觀測(cè)的取樣和量化。用模式識(shí)別來(lái)[10]劉家強(qiáng),孫玉文,王米渠.論證候與分子生物學(xué)的結(jié)合——分子象與分子癥狀.中華中醫(yī)藥學(xué)刊.2009,27(1):192-193.“比類”指以怎樣的思路方法去抽取和選擇特征，尤其是高層特征取決于具體目的及應(yīng)用環(huán)境，比如說(shuō)，中醫(yī)從脈搏波可獲得臟腑的虛實(shí)寒熱，……；而西醫(yī)可以獲得心功能狀況，……?？梢?jiàn)，通過(guò)五官及其延伸，我們可以獲得舌象、脈象、血象、骨髓象、……、分子象、……。如果不是僅僅分類為正常與異常，及對(duì)異常進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類，中西醫(yī)都可以通過(guò)特征提取和選擇進(jìn)行模式分類，分類結(jié)果可以稱為證型（patternclass）[5]，證型隨治療措施而調(diào)整，其間相似性度量在D維歐氏空間可以表示為：。其中是表示模式k和模式j(luò)的向量，是它們的第i個(gè)分量，f表示隨距離增加而下降的函數(shù)[11]邊肇祺,張學(xué)工.模式識(shí)別（第二版）[M].北京:清華大學(xué)出版社.2000.1.P5.。[5][11]邊肇祺,張學(xué)工.模式識(shí)別（第二版）[M].北京:清華大學(xué)出版社.2000.1.P5.四診合參四診合參指中醫(yī)通過(guò)對(duì)望診、聞診、問(wèn)診、切診獲取的生命信息的整合，從而全面系統(tǒng)的了解病情。把四診合參推廣到不同層次、不同取象的生命信息的整合，從而可以更加客觀地描述整體健康狀況。每個(gè)“象”的特征都從某個(gè)側(cè)面反映整體狀態(tài)，比如中醫(yī)望聞問(wèn)切，是基于天人合一觀，考察特征的陰陽(yáng)五行屬性歸類，經(jīng)大腦“合參”得出整體的狀態(tài)描述，這個(gè)過(guò)程很復(fù)雜，信息冗余大，盡管信息融合應(yīng)用有冗余信息可以增加決策的可靠性的結(jié)論，但生命信息的復(fù)雜性，通過(guò)目前的“多源信息融合”技術(shù)還不能夠滿意地“合參”，目前我們從臨床適用所做的有如下兩點(diǎn)：2.2.1不同象特征向量的分層檢索宏觀癥狀特征向量和微觀指標(biāo)特征向量的分層檢索，數(shù)字圖象的顏色特征向量和紋理特征向量的分層檢索。也可以推廣到中醫(yī)體質(zhì)和單體型圖[12]武其文,浦春,蔡鵬程,等.基于家系的Tim-1基因啟動(dòng)子多態(tài)性與兒童過(guò)敏性哮喘的關(guān)聯(lián)研究[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志.2010,26(4):320-324.[12]武其文,浦春,蔡鵬程,等.基于家系的Tim-1基因啟動(dòng)子多態(tài)性與兒童過(guò)敏性哮喘的關(guān)聯(lián)研究[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志.2010,26(4):320-3計(jì)量指標(biāo)的因位性勢(shì)屬性表述方法包括實(shí)驗(yàn)室計(jì)量指標(biāo)因位性勢(shì)表述，例如高脂血癥的中醫(yī)病機(jī)屬性表述[3]；舌象特征向量的因位性勢(shì)病機(jī)屬性映射[13]彭明德,彭濤.基于顏色和紋理的舌象檢索方法研究[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2008,26(7):1456-1459.[14]彭明德,彭濤.李明.數(shù)字舌圖的舌色苔色特征提取和選擇[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2009,27(9):1876-1878.，可以拓展到所有影像的顏色和紋理特征向量的提取和選擇與因位性勢(shì)病機(jī)屬性的關(guān)系；以及氣候、地域因素[3][13]彭明德,彭濤.基于顏色和紋理的舌象檢索方法研究[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2008,26(7):1456-1459.[14]彭明德,彭濤.李明.數(shù)字舌圖的舌色苔色特征提取和選擇[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2009,27(9):1876-1878.[15]彭明德,孔文霞,李德華.氣候、地域因素對(duì)辨證論治的影響探討[J].四川中醫(yī),2008,26(5):24-26.3基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型當(dāng)把所有生命現(xiàn)象表示為不同層次、不同尺度的生命信息，通過(guò)模式識(shí)別，信息融合等技術(shù)對(duì)生命活動(dòng)狀態(tài)從整體上進(jìn)行分類和動(dòng)態(tài)觀控就成為可能。3.1基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型示意圖[5][5]參考基于統(tǒng)計(jì)方法的模式識(shí)別系統(tǒng)，以中西醫(yī)的癥狀交集為出發(fā)點(diǎn)，兼容中醫(yī)辨證依據(jù)和西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)干預(yù)把模式類（含疾病分類）與治療措施做初步匹配，采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多種療效評(píng)價(jià)，并通過(guò)相關(guān)反饋技術(shù)訓(xùn)練優(yōu)化，如圖1所示。圖1基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型框圖3.2宏觀癥狀特征向量選擇確定觀察對(duì)象，對(duì)某專科、某病及其并發(fā)癥所涉及癥狀歸類，統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)率并按降序排列，截取前p個(gè)癥狀類，選用適當(dāng)量表對(duì)其量化，該度量表示不適度或危險(xiǎn)度，用特征向量z=()表示。3.3微觀指標(biāo)特征向量選擇取與某觀察對(duì)象，例如老年病、腫瘤、糖尿病、心臟病、高血壓等專科或復(fù)雜疾病，選擇相關(guān)聯(lián)的m個(gè)微觀指標(biāo)，用特征向量x=()表示。3.4因位性勢(shì)屬性表述[5][5]宏觀癥狀和計(jì)量指標(biāo)的因位性勢(shì)屬性表述是指向量z和向量x投射到向量a=()，以利于中醫(yī)醫(yī)案的知識(shí)表達(dá)、存儲(chǔ)、檢索、重用和更新，和基于醫(yī)案推理。3.5療效評(píng)價(jià)[16][16]彭明德,楊殿興.中醫(yī)證型療效評(píng)價(jià)模型研究[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2009,22(4):379-383.復(fù)雜疾病的治療措施往往不是單一的，比如中西醫(yī)結(jié)合防治，綜合評(píng)價(jià)尚難以達(dá)到共識(shí)，目前仍然采用西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)，以及生命質(zhì)量量表，如SF-36簡(jiǎn)明健康量表，同時(shí)考慮中醫(yī)宏觀療效標(biāo)準(zhǔn)和中醫(yī)體質(zhì)量表，通過(guò)臨床積累，逐步建立主客觀整體健康狀態(tài)評(píng)價(jià)模型。3.6醫(yī)生個(gè)人經(jīng)驗(yàn)干預(yù)基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康狀態(tài)觀控模型的實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)在富客戶端的程序設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)思想是可以脫機(jī)單獨(dú)使用的基于醫(yī)案推理的智能化專家系統(tǒng)。醫(yī)生可以根據(jù)自己的專業(yè)及臨床科研項(xiàng)目自定義主客觀觀察指標(biāo)和療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并且把模式識(shí)別的模式類與治療措施及臨床經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)醫(yī)案積累和數(shù)據(jù)分析，逐步優(yōu)化，成果可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享。3.7相關(guān)反饋技術(shù)的應(yīng)用把療效評(píng)價(jià)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)干預(yù)進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)相關(guān)反饋技術(shù)構(gòu)成個(gè)人專家系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)功能。4基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)傳承的主客觀健康觀控模型的老年病應(yīng)用[17][17]彭明德,楊殿興,林紅,等.老年病辨證及其證型的療效評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2008,6(6):575-577.4.1老年病的特點(diǎn)60歲及以上人的健康問(wèn)題包括疾病和生理衰老兩方面的評(píng)價(jià)。一般而言，40歲以后五臟因增齡而逐漸虛衰，變化有序，就個(gè)體而言，五臟虛衰又存在著差異，容易同時(shí)罹患多種慢性疾病。4.2老年病主客觀觀察指標(biāo)收集和選擇通過(guò)文獻(xiàn)檢索，獲取老年病相關(guān)癥狀和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，涵蓋了我國(guó)老年人死因順位前十位疾病，同時(shí)囊括了嚴(yán)重影響