醫(yī)院信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的應用研究

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摘要：數(shù)據(jù)挖掘采用先進的模式識別、機器學習等技術，可以從海量的、無序的數(shù)據(jù)集中，發(fā)掘潛在的、有價值的信息，以便為用戶提供決策支撐。醫(yī)院信息化系統(tǒng)經過多年的普及和應用，已經覆蓋了門診掛號、診斷治療、藥物器械、病房檔案等很多環(huán)節(jié)，提高了醫(yī)院信息化水平，也提高了患者滿意度。醫(yī)院信息系統(tǒng)運行積累了海量數(shù)據(jù)，因此可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術，分析診斷治療方案是否有效和藥物使用是否合理，提高醫(yī)院診斷治療水平，也可以提高藥物使用的合理性。

關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；醫(yī)院信息系統(tǒng)；診斷治療；藥物

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的快速發(fā)展，許多醫(yī)院引入了先進的信息化系統(tǒng)，比如門診掛號系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、醫(yī)學影像系統(tǒng)、病房管理系統(tǒng)等，提高了醫(yī)院的信息化、自動化和共享化水平[1]。醫(yī)院信息系統(tǒng)經過多年的運行，也積累了海量的信息數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)中蘊含著無數(shù)的有價值信息，因此可以引入數(shù)據(jù)挖掘技術，構建一個先進的數(shù)據(jù)分析模型，從而將這些知識信息挖掘出來，從而為診斷治療、藥物應用提供決策支撐[2]。

1數(shù)據(jù)挖掘及其應用分析

數(shù)據(jù)挖掘又被稱為知識發(fā)現(xiàn)，是人工智能的研究方向之一，基于模式識別、機器學習、統(tǒng)計學、概率論等知識，構建一個大數(shù)據(jù)分析模型，以便能夠從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)掘隱含的和有價值的知識，為人們提供決策支撐[3]。數(shù)據(jù)挖掘經過多年的研究，已經提出了很多先進技術，比如分類、聚類等，應用領域也日趨廣泛，數(shù)據(jù)挖掘已經在電子商務、金融銀行、證券投資、網(wǎng)絡搜索等領域得到廣泛應用，比如京東商城采用數(shù)據(jù)挖掘技術，根據(jù)用戶的購買習慣，自動化的為其推薦同類型或同價值商品，提高消費者精準定位能力。數(shù)據(jù)挖掘也可以在證券投資監(jiān)管中得到應用，積極的發(fā)現(xiàn)非法分子投機行為，避免產生系統(tǒng)性的金融風險，維護金融繁榮穩(wěn)定發(fā)展。網(wǎng)絡搜索更是數(shù)據(jù)挖掘的應用領域，實現(xiàn)了圖片、視頻和文檔的智能化搜索，從而提高搜索的精準程度。

2數(shù)據(jù)挖掘在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用

2.1醫(yī)院信息系統(tǒng)功能分析

互聯(lián)網(wǎng)時代，醫(yī)院信息化系統(tǒng)已經得到廣泛普及，本文結合數(shù)據(jù)挖掘應用的實際情況，舉例介紹門診掛號系統(tǒng)、診斷治療系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、醫(yī)學影像系統(tǒng)、病房管理系統(tǒng)[4]。（1）門診掛號系統(tǒng)?；颊哌M入醫(yī)院之后，可以根據(jù)自己的初步癥狀選擇門診掛號，比如兒科、骨科、口腔科、泌尿科等，掛號系統(tǒng)可以為患者提供一個就診卡，該卡記錄了患者的基本信息，也為未來診斷治療信息訪問提供接口。（2）診斷治療系統(tǒng)。患者掛號完成之后就可以預約就診，醫(yī)師采集患者的基本口述診斷信息，開具影像檢查、血液檢查、藥物抓取等處方，此時患者可以攜帶就診卡完成各項檢測，診斷治療系統(tǒng)可以記錄這些信息，比如拍攝的CT片、核磁共振片、血檢結果等，醫(yī)生根據(jù)檢查結果確診。（3）藥品管理系統(tǒng)。醫(yī)院藥房管理的藥品種類和數(shù)量也非常多，藥劑師需要掌握藥品的位置、數(shù)量，以便能夠提高藥房藥品的使用效率，因此開發(fā)一個藥品管理系統(tǒng)。藥品管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)藥品的入庫、出庫、盤點等功能，以便幫助藥劑師針對藥房進行分類管理，提高藥品管理的精準程度，保證藥品種類和數(shù)量齊全。（4）醫(yī)學影像系統(tǒng)。醫(yī)學影像系統(tǒng)可以集成核磁共振設備、CT設備、CR設備、DR設備、MR設備、DSA設備，自動化的控制這些設備的開關、拍攝、移位等程序，同時采集這些設備的運行信息、拍攝信息，同時也可以幫助醫(yī)師做出準確的診斷。（5）病房管理系統(tǒng)。病房內的醫(yī)療診斷、救治監(jiān)控設備非常多，比如多功能吊塔、多功能電動床、多參數(shù)中央監(jiān)護儀、有創(chuàng)帶無創(chuàng)呼吸機、除顫儀、心電圖機、床旁b超等，這些設備操作運行也比較復雜，因此病房管理系統(tǒng)可以將這些設備集成在一起，以便能夠監(jiān)控設備的運行情況，同時可以管理醫(yī)院的所有病房和病床，以便提高病房周轉效率，記錄病房中患者的實時狀態(tài)，提高對病房的使用效率。

2.2數(shù)據(jù)挖掘應用流程設計

醫(yī)院信息化系統(tǒng)經過多年的運行，其已經積累了海量數(shù)據(jù)，因此可以采用數(shù)據(jù)挖掘技術，提高醫(yī)院數(shù)據(jù)的挖掘和分析，為醫(yī)院提供一個強大的診斷治療決策支撐，從而可以保證企業(yè)的發(fā)展和壯大。本文引入的數(shù)據(jù)挖掘技術為卷積神經網(wǎng)絡，其屬于有監(jiān)督的學習技術，具有較高的精確度?；诰矸e神經網(wǎng)絡的醫(yī)院信息化系統(tǒng)包括六個關鍵層次，分別是輸入層、卷積層C1、池化層S1、卷積層C2、池化層S2和全連接層，相關結構如圖1所示。卷積神經網(wǎng)絡在醫(yī)院信息化系統(tǒng)過程中，每一層的功能及作用描述如下。（1）輸入層。輸入層的功能是實現(xiàn)醫(yī)院信息的預處理，可以刪除一些噪聲數(shù)據(jù)、非常安全的數(shù)據(jù)等，將數(shù)據(jù)進行矩陣化操作，以便能夠顯示每一個數(shù)據(jù)包的類別，對其進行歸一化處理，便于卷積神經網(wǎng)絡進行處理醫(yī)院信息。本文的輸入層可以接收各種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包包括各類型的終端設備信息、傳輸路徑信息、交換機或路由器信息、服務器信息等，因此可以記錄數(shù)據(jù)包經過的網(wǎng)絡每一個路徑節(jié)點。（2）卷積層。卷積層通常包括兩個關鍵操作，可以實現(xiàn)卷積網(wǎng)絡的局部關聯(lián)操作和窗口滑動操作。局部操作可以針對數(shù)據(jù)特征進行過濾，滑動窗口可以完成卷積神經網(wǎng)絡特征的提取，實現(xiàn)卷積神經網(wǎng)絡的特征分析，進一步改進卷積神經網(wǎng)絡的準確度。卷積層可以采用Sigmoid函數(shù)，函數(shù)擁有很強的收斂性，因此可以在很短的時間內獲取數(shù)據(jù)挖掘結果，避免過度擬合現(xiàn)象發(fā)生，可以大幅度提高醫(yī)院信息分析準確度。（3）池化層。池化層可以壓縮卷積神經網(wǎng)絡處理的數(shù)據(jù)量，同時還可以減少網(wǎng)絡設置的參數(shù)數(shù)量，避免卷積神經網(wǎng)絡計算和處理時過度擬合。具體的，在卷積層處理的結果上，神經網(wǎng)絡可以獲取數(shù)據(jù)包的病毒基因特征，這些特征數(shù)據(jù)采取池化操作之后就可以計算某一個局部卷積特征平均值，也可以計算最大值或最小值，利用這些值可以針對卷積層獲取的特征數(shù)量進行過濾，從而可以降低分類器的計算復雜度，充分的減少過度擬合發(fā)生的概率。（4）全連接層。全連接層是一個分類器，其可以將神經網(wǎng)絡經過學習和訓練的結果輸出到全連接層，這樣就可以直接為網(wǎng)絡安全防御提供決策支撐。全連接層目前實現(xiàn)的接口非常豐富，這些接口數(shù)據(jù)包括可視化接口、圖像曲線接口等，可以將其與醫(yī)院信息系統(tǒng)集成在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享，將其輸出到系統(tǒng)交互界面上，可以幫助決策者更加直觀的瀏覽卷積神經網(wǎng)絡的處理結果。

3結束語

醫(yī)院信息系統(tǒng)引入卷積神經網(wǎng)絡這個數(shù)據(jù)挖掘技術，能夠基于有監(jiān)督學習思路提高數(shù)據(jù)挖掘的精確度，為醫(yī)生、護士或管理人員提供正確的決策支撐，也提高了醫(yī)院信息系統(tǒng)的智能化和自動化水平，具有重要的作用和意義。

參考文獻

[1]駱夏草.數(shù)據(jù)挖掘技術在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用[J].電子技術與軟件工程,2018,31(3):204-205.

[2]劉瑜楠.數(shù)據(jù)挖掘技術在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用[J].工業(yè)控制計算機,2019,32(1):126-129.

[3]阮國成,葉正強.淺談數(shù)據(jù)挖掘技術在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用[J].科學與信息化,2018,21(20):140-141.

[4]金晶.淺談數(shù)據(jù)挖掘技術在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應用[J].計算機產品與流通,2019,16(10):161-162.

作者：祝曉娟 單位：赤峰學院附屬醫(yī)院