医学数据及其应用

中华医学图书情报杂志2013年7月第22卷第7期 Chin J Med Libr Inf Sci,Vol.22No.7July,2013DOl:10.3969/j.isn.l671-3982.2013.07.001综述医学数据及其应用苏玉召[摘要]介绍了医学数据及医学数据系统,重点论逑了医学教据挖掘,诸如 RIMS-P规则挖掘工具、 PubGene关联分析系统、数据分析及知识关联服务等应关键词]医学数据;医学教据挖掘;数据共享;嵌λ式集成服务;知识关联服务[中图分类号]R-058;R197.323[文献标志码]A[文章编号]1671-3982(2013)07-001-03Medical data and their application a reviewSU Yu-zhaoHenan Engineering College, Zhengzhou 451191, Henan Province, ChinaL Abstract Medical data and medial data system were described with stress laid on mining of medical data and applica-tion of medical data in RLIMS-P rules mining tool, PubGene -associated analysis system, data analysis and knowledgeassociated service. etcI Key words Medical data; Mining of medical data; Data sharing; Embedded integration service; Knowledge-associatec计算机在医疗系统的广泛应用,产生了大量医标是支持医院的行政管理与事务处理,减轻医护人学数据。医学数据对疾病的诊断、治疗和硏究非常员的劳动强度,辅助医院管理,辅助高层领导决策,有价值,可创建病史记录基础、支持提供者之间的交提高医院的工作效率。流、预测未来健康问题、记录标准预防措施、认识与健康医疗信息系统( Healthcare information system,预期趋势的偏差、提供法律记录和支持临床研究。HCIS)的目的是有效提高专业医疗保健人员工作效1医学数据系统率和医疗保健质量及患者满意度,其主要功能包括1.1医院信息系统患者管理及账单管理、部门管理、提供医疗及临床文医院信息系统(HS)包括行政管理系统、医疗档、临床决策支持和财务及资源管理5个方面。管理系统、决策支撑系统和各种辅助系统,其主要目1.2电子健康记录系统电子健康记录( electronic health record,EHR)基金项目]本文系2013年度河南省教育厅科学技术研究重点项目指以电子形式保存和维护的、可供多个合法用户同云计算环境下高教资源定制服务用户建模集成系统研时使用的个人健康状况和医疗保健信息的集合,分究(31139,河南工程学院牌土基金资助项目”,为个人健康记录(PHR)、电子医疗记录(EMR)和患2013年度河南省社科联、河南省经团联调研课题“加快城乡发展一体化进程,推动新型农村社区健康”(SKL者中国煤化工013-3010)、“融合物联网云平台的智慧郑州研究”1.3CNMHG(SKL-2013-605)的研究成果之为了管理快速增加的医学信息和数据,建立了[作者单位]河南工程学院,河南郑州451191很多独立的数据库。美国国立医学图书馆(NM)研作者简介苏玉召(1975-),男,河南尉氏人,博士,讲师,已发文10制的医学文献分析与检索系统”( Medical literature舟病数据Analysis and Retrieval System, MEDLARS)是目前国中华医学图书情报杂志2013年7月第22卷第7期 Chin J Med Libr Inf Sci,vo.22No.7July,2013际公认的最完善的医学文献检索系统,也是应用最全的蛋白质信息公共数据库PTR( Protein Information为广泛的大型联机检索系统。 MEDLARS由 Resource),并开发了从 PubMed中在线抽取蛋白质MEDLINE、PQ和 TOXNET3个相对独立的数据库磷酸化信息的文本挖掘工具。 RLIMS-P的文献抽子系统组成。取可达到91.4%的精确度和96.4%的召回率,在加州大学洛杉矶分校 Wesley等人开发的是面酶作用物和磷酸化位点的抽取上达到97.9%的精向特定情境医学文本文档检索的基于知识的数字图确度和88%的召回率6。书馆2,目的是从特定的医学信息文档中检索出具该项目提出的文本信息抽取方法能够连接合并体的方案。这些特定文本文档可是患者档案、诊断在同一文本而不在同一语句的蛋白质磷酸化的相关报告、文献资料和通信简报等形式,解决简单信息检信息,在对数据清洗、纠错、格式化之后,进行文本数索面临的3个难题。待检术语是一个非标准的医学据挖掘。结果显示,这种方法可以显著提高召回率词汇,无法用自组织的方式有效地表示那些同义的而不影响精确度。词语、词组和类似概念,待检术语与文档中同义词句2.3 PubGene关联分析系统的匹配是错误的。挪威科技大学、挪威肿瘤医院和瑞典 Linkoping2医学数据挖掘大学于2001年合作开发的 PubGene基因关联网络医学数据挖掘能提高医疗服务质量和医院管理系统是一个人类基因文献网络系统水平,具有广阔的应用前景。医学数据挖掘面向该系统从 MEDLINE文摘中自动抽取基因之间整个医学数据库或医学信息集合提供知识和决策,的关系网络,结合 Gene ontology中对单个基因表达是医疗决策支持系统的重要组成部分。数据挖掘技的注释,揭示基因与蛋白质、疾病、细胞过程、功能术还可用于医疗政策分析、医疗卫生保健、医疗资源突变、细胞成分以及药物之间的关系。该项目从基因利用评价、药物毒理和副作用的发现、卫生经济评价之间的生物学关系和基因与疾病的关系入手,与蛋白等方面。同时,随着理论研究和实践的深入,医学数质相互作用数据库( Database of Interacting proteins,据挖掘在疾病的诊断和治疗、医学科研与教学以及DP)、在线人类孟德尔遗传(OMM)进行比较,在随医院管理等方面将发挥巨大的作用。机抽样的基因对中,与DP吻合的基因对占51%2.1杜克大学孕产预测数据挖掘项目(抽样171种基因),与OMIM吻合的占45%(抽样P' rather及其同事利用数据挖掘技术对杜克大6404种)。在与淋巴细胞关系最密切的50种基因学医学中心医学数据仓库进行了研究,数据来源于中, PubGene发现了其中的21种。该系统利用聚杜克大学医学中心围产保健数据库中分离出来的类、分类、关联规则、共词分析以及统计学的方法来45000多条电子医学记录。他们把这些记录放进研寻找与某特定基因有生物学关系的其他基因,从中究的关系数据库进行基本分析及对数据仓库的多个不仅可以获得与某一基因相关联的基因关系网络查询条件限定后创建了3902个患者的数据集。该图,还能查阅到该基因所影响的生物学过程。项研究结果证明,医学数据挖掘技术能够从患者的2.4 Chilibot医学文本挖掘工具医学电子记录提供的事实数据中进行关联分析,预在美国公共卫生署和田纳西州大学脑神经疾病测可能增加孕妇早产风险的因素。研究中心的资助下,美国田纳西州大学健康科学中2.2RLMS-P规则挖掘工具心药理学系 Hao Chen和 Burt M Sharp合作开发了美国 Georgetown大学医学院与 Delaware大学、个中国煤化工 are robot, Chilibot)Anna大学合作开发的 RLIMS-P是基于规则的抽取从CNMHG其中存在的科学关联蛋白质磷酸化信息的系统,是抽取蛋白质磷酸化并把这些联系用图形表现出来。 Chilibot数据主要来信息的在线文献挖掘工具源于美国国立医学图书馆的 PubMed,此外还连接在线该项目的主要目标是从MEDⅠNE数据库中抽取人类孟德尔遗传数据库( Online mendelian inheritance与蛋白质酸粞关的信息,目前已建成国际最大最mMmn,OMM)、位点连接数据库( Locuslink)、基因组中华医学图书情报杂志2013年7月第22卷第7期 Chin J Med Libr Inf Sci,Vol.22No.7July,2013数据库( Genome database)等。在对这些数据库文CDR并不是单纯将不同数据源数据整合起来献的相关记录进行语义分析的基础上,构建了基因、提供跨库检索,而是对集成数据做进一步的抽取和蛋白质、药物和生物概念之间内容丰富的关系网络。关联及相应分析,并以统计报表的方式将用户关注Chilibot系统为我们免费利用在线数据库资源提供对象的各种属性及其关系呈示给用户,帮助用户全了有益的借鉴。面认识关注对象及在此基础上进行更深入的分析。3医学数据应用服务3.3基础医学和科学数据整合服务为更好满足用户需要,医学信息服务朝着提供中国“国家人口与健康科学数据共享平台”是集成化、一体化、关联化的深度信息服务方向发展国家科技基础条件平台科学数据共享的重大项31嵌入式集成服务目3,其目标是建立一个物理上分布、逻辑上高度医学数据平台嵌入式集成服务技术的代表是英统一的医药卫生科学数据管理与共享服务系统,为国国家卫生图书馆( The UK National Library for政府卫生决策、科技创新、医疗保健、人才培养、百姓Health,NIH),其目标是为英国NH( The uK national健康和企业发展提供数据共享和信息服务。该项目Health service)的医学研究人员、学生、临床医生和的特点是基础与临床结合、预防与治疗结合、中西医患者等用户提供医学知识,除提供跨库集成检索等结合、军民结合数字图书馆服务以外,还提供一种以证据为基础的该平台依托权威的研究和数据管理机构,建立循证医学服务( eidence- based healthcare)。这项服了4个科学数据物理中心,每个物理中心都独立于务分3个步骤。一是合成( Synthesize),以图书馆可业务系统之外。已经启动的4个数据中心及其依托以访问的数据资源为基础,通过跨库检索、信息抽取单位如下:隶属于中国医学科学院基础所的基础医将来自不同数据源的信息组成一个整体;二是专门学科学数据中心,隶属于解放军总医院、协和医院的化( Specialize),根据用户需求选择、提取适当知识,临床医学科学数据中心,隶属于中国疾病预防控制为特定用户服务;三是移动( Mobilize),将上述知识中心的公共卫生科学数据中心,隶属于中国中医研嵌入到用户桌面,通过技术手段将相关知识嵌入用究院的中医药学科学数据中心。户的wod系统、电子邮件系统以及 Map of Medicine3.4基于数据分析的个性化服务(NHS的一个服务系统)。这项服务的特点是围绕英国国家卫生服务(NHS)网站为注册用户提用户的工作流程建立服务,而不是围绕图书馆期望供的个性化服务包括本地服务、个人兴趣、个人信的工作流程建立服务。本地用户可以使用本地组装息、定制的个人页面、账户信息。本地服务通过的资源,并且把信息资源嵌入到用户环境中。收集用户信息,向其提供最便捷的医院、医生诊所、3.2数据分析及知识关联服务药房及其他个性化推荐服务;通过收集用户个人感美国弗吉尼亚大学开放的临床数据知识库兴趣的及时更新的新闻、关注的健康知识及个人阅( clinical data repository,CDR),不仅支持一般性临读爱好,为其提供感兴趣的健康知识和新闻;通过搜床数据的检索还支持对临床数据的联机分析与关集注册用户的年龄、身高、体重等信息,为用户推荐联。CDR的数据主要来源于共享医学系统更合适的医院、医生、健康新闻和知识,并能够通过( Shared Medical Systems)的住院病人和门诊病人的离线状态进行电话联系;定制的个人信息能够保存数据、IX计费系统( IDX billing system)的病人及其历史访问记录;此外还提供个人账户管理功能,用户诊断治疗数据、 SunQuest实验系统的实验数据、胸外能中国煤化工科协会( Society of Thoracic Surgeons)的心脏手术案CNMHG物医学搜索引擎。例数据和弗吉尼亚州卫生部的死亡登记数据。此该网站主要通过系统收集用户的数据,包括注册用外,CDR还允许用户指定其他的数据,如微生物实户的NCB能够保存搜索的数据(搜索、集合、书目、验数据、出院描述数据、肿瘤登记资料等。这些数据最近的活动)统一整合到在矜帮的数据模型中。(下转第17页)中华医学图书情报杂志2013年月第22卷第 Chin J Med Libr Inf Sci,ⅤVol.22No.7July,20l3[8]李友元,杨宇,邓红波.黄精煎液对衰老小鼠组织端粒酶活性的[21]王捍国,肖明振,赵守亮,等.cMye激活人成牙本质细胞样细影响[J].华中医学杂志,2002,26(4):25-225,230端粒酶的实验研究[J.口腔医学研究2003,19(2):88-919]李友元,成威,邓洪波,等,黄精多糖对App转基因小鼠大脑[22]王捍国,肖明振,赵守亮 hTERT激活人成牙本质细胞端粒酶的及性腺组织端粒酶活性的影响[J].中国新药与临床杂志实验研究[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2002,12(3):118-120.2008,2(11):844-846[23]危晶晶,常春荣,潘亚萍,等.牙周非手术治疗对2型糖尿病伴[10]周嫒嫒,李超彦.黄精多糖对12月龄自然更年期大鼠血脂及牙周炎患者糖代谢及血清白细胞介素6的影响[J].中华口腔血清SOD、MDA影响的实验研究[J].卫生职业研究,2012,30医学杂志,2011,46(2):70-(22):88-8924]王晓平,郭兰荣,杨志芬.牙周基础治疗对2型糖尿病伴牙周[11]王玉勤,吴晓岚,张广新,等.黄精多糖对大鼠抗氧化作用的实炎患者的疗效观察[J].现代实用医学,2012,24(9):10Il验研究[J].中国现代医生,2011,49(5):6,11101212]齐冰,丁涛,常正尧,等.泰山黄精对υ-半乳糖所致衰老[25]蒋彩亮.胰岛素强化治疗对糖尿病牙周炎疗效的硏究[J].中小鼠的抗衰老作用研究[J],时珍国医国药,2010,21(7):1811国医药科学,2012,2(12):230[26]邓天政,吕晶,冯岩,等.糖基化终产物及其受体对牙周膜[13]王红玲,张渝侯,洪艳,等,黄精多糖对哮喘患儿红细胞免疫成纤维细胞凋亡影响的实验研究[J].广东牙病防治,2012,20功能影响的体外实验研究[J].中国当代儿科杂志,2002,4(9):462-466(3):233-23527]蔡君,黄可儿,梁锦明.牙周炎模型大鼠血清中自由基指标[14]夏晓凯,张庭廷,陈传平,等.黄精多糖的体外抗氧化作用研究的变化[J].广西中医学院学报,2005,8(3):10[J].湖南中杂志,2006,2(4):90-96[28]段晋瑜,欧阳翔英,周于翔.中、重度慢性牙周炎伴高血脂患者[15]张萍,刘丹,李友元.黄精多糖对动脉粥样硬化家兔血清在牙周基础治疗后血脂的变化[J].北京大学学报:医学版Ⅱ1-6及CRP的影响[J].医学临床研究,2006,23(7):11002009,41(1):36-3929]梁平,张源明,木拉提.16SDNA技术探讨冠状动脉粥样硬[16]李友元,邓洪波,张萍,等.黄精多糖对糖尿病模型小鼠糖代化斑块中牙周致病菌的分布特点[J].新疆医学,2009,39谢的影响[J].中国临床康复,2005,9(27):90-91[1η]公惠玲,李卫平,尹艳艳,等,黄精多糖对链脲菌素糖尿病大鼠[30]王传禹,贺海鹰,陈竹,等.自由基复合清除剂对牙髓脂质过降血糖作用及其机制探讨[J].中国中药杂志,2009,34(9)氧自由基的清除作用[J].中华口腔医学杂志,1997,32(6):1149-1153[18]葛久禹,季健平,王铁梅,等,牙髓组织中超氧化物歧化酶及丙[31]闫福华,江俊,骆凯,hBMP-7基因转染大鼠骨髓基质细醛的研究[J].中华口腔医学杂志,1996,31(4):201-203胞促进骨质疏松大鼠牙周组织再生的实验[J].福建医科大学[19]魏东,杨春秀,章晓當,等,牙周病患者红细胞免疫功能与脂质学报,2011,45(4):233-237过氧化关系的探讨[J.放射免疫学杂志,2008,21(2):189-190.收稿日期:2013-03-05]赵书芳,赵皿,金岩,等.牙齿发育中e- Mve mRNA转录及蛋[本文编辑:刘桂玲]白表达的意义[J].牙体牙髓牙周病学杂志,19,91)61-62(上接第3页)house[J. Proe AMIA Annu Fall Symp, 1997(S): 101-105设置NCB过滤工具(根据数据库选择)、偏好5HNs: tle-based Literature Mining system for Protein Ph(个人信息),实施个性化服务。个性化推荐系统根du/pirwww/prolink/rlimsp, shtm据搜集到的数据进行用户建模,给用户所需内容。[6 Hu ZZ Narayanaswamy M, Ravikumar KE, et al. Literature Miningand Database Annotationof Protein Phosphorylation Using a Rule4结语随着信息技术的发展和数据挖掘研究的深入,[7] PubGene EBOL1.[2012-05-17.hp:/ www pubgene医学数据的应用范围将更广,服务方式也将更加多en tK, Lagreid A, Komorowski, et al. A Literature Network样,对医疗、教育和研究的价值将更高。[J. Nature Genetics, 2001, 28(1): 21-28【参考文献】[9chilibot[eB/ol].[2012-05-17.http://www.chilibot.net/icalDataRepositoryEb/Ol1.[2012-05-17].http://www[1MedlaRslEb/oL].[2012-05-17.http://www.medlarsjew-凵中国煤化工keyword -topics/clinicalery. com/default. asp[2]大淦(澳).生物医学信息技术[M].朱志良,等,译.北京:科学CNMHG[1] NHSLEB/1.12012-05-17hp:/w. hank/出版社,2011:381[3]国家人口与健康科学数据共享平台[EB/OL].[202-05-[12Pubmed[Eb/oL].[2012-05-17].http://www.ncbinim17.http://www.ncmi.cn/yysjgx/indexh df. goodwin lk et al edward hammond收稿日期:2013-03-01][本文编辑:王天津edicaf data mining: Knowledge discovery in a clinical data ware-