本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
2002年《醫(yī)院信息系統(tǒng)基本功能規(guī)范》、2009年《電子病歷基本架構(gòu)與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(試行)》、2010年《病歷書寫規(guī)范》和2010年《電子病歷基本規(guī)范(試行)》等文件地出臺(tái)奠定了電子病歷系統(tǒng)(electronicmedicalrecord,emr)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的核心地位。
在醫(yī)院評(píng)價(jià)層面,目前醫(yī)院等級(jí)評(píng)審、jci認(rèn)證、電子病歷系統(tǒng)功能應(yīng)用水平分級(jí)評(píng)價(jià)、himss評(píng)價(jià)、醫(yī)院信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度測評(píng)和智慧醫(yī)療應(yīng)用評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)體系能夠?qū)︶t(yī)院信息化建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件并沒有在醫(yī)院管理的個(gè)性化設(shè)定上作明確的要求,不同的醫(yī)院和不同的流程,在不同的應(yīng)用場景下,都存在不同的應(yīng)用需求。目前,對(duì)于臨床路徑、單病種、drgs等管理已經(jīng)有了相對(duì)豐富的經(jīng)驗(yàn)和方法,但是在行政管理流程和無紙化管理方面,尤其是在行政管理、行政管理與臨床管理結(jié)合的領(lǐng)域卻是一片空白。
大多數(shù)醫(yī)院的流程管理信息化程度非常低,尤其是在行政管理與臨床管理結(jié)合的領(lǐng)域缺乏流程管理信息化軟件,導(dǎo)致醫(yī)院的流程管理效率低下,在掛號(hào)、檢查、診斷和臨床治療等環(huán)節(jié)均耗費(fèi)著大量的人力。醫(yī)院流程管理效率的低下,不僅增大了醫(yī)院的管理成本,而且還直接導(dǎo)致醫(yī)務(wù)人員經(jīng)常加班,加大了醫(yī)務(wù)人員的工作負(fù)荷;病人在醫(yī)院低效的服務(wù)環(huán)境中,不能得到及時(shí)便捷的服務(wù)信息和精準(zhǔn)、高質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。人們總是抱怨醫(yī)院“看病難”,病人家屬總是在醫(yī)院排隊(duì)、填表和繳費(fèi),經(jīng)常在醫(yī)院東奔西跑,辦理各種繁雜的手續(xù)等諸多現(xiàn)實(shí)問題;醫(yī)院在醫(yī)務(wù)流程管理中,也在迫切尋求高效的行業(yè)解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng),醫(yī)院行政部門實(shí)際上是擁有多條管理流程匯集的部門,屬于管理的源頭,借助國務(wù)院十三五要大力發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療和智慧醫(yī)療的契機(jī),本著改進(jìn)醫(yī)院信息化系統(tǒng)和管理流程入手,本發(fā)明研發(fā)了醫(yī)院流程管理系統(tǒng),從醫(yī)院的流程管理上進(jìn)行優(yōu)化,提高了醫(yī)院管理效率,提升了服務(wù)質(zhì)量,使醫(yī)院流程管理更加智能化和科學(xué)化。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng),它包括數(shù)據(jù)源模塊、分析處理模塊、時(shí)效模塊、人工干預(yù)模塊、決策模塊、反饋模塊、預(yù)測模塊和輸出模塊,所述的數(shù)據(jù)源模塊、時(shí)效模塊、人工干預(yù)模塊、決策模塊和反饋模塊分別與分析處理模塊連接,所述的預(yù)測模塊與輸出模塊連接;
所述的分析處理模塊包括輸入單元模塊、學(xué)習(xí)單元模塊、輸出單元模塊和計(jì)算模塊,所述的輸入單元模塊與學(xué)習(xí)單元模塊連接,所述的學(xué)習(xí)單元模塊與輸出單元模塊連接,所述的計(jì)算模塊,用于計(jì)算輸入層單元模塊與輸出層單元模塊之間的權(quán)值誤差信號(hào);
所述的數(shù)據(jù)源模塊與輸入層單元模塊連接,所述的人工干預(yù)模塊與輸出單元模塊連接,將數(shù)據(jù)源模塊中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述輸入單元模塊,作為輸入變量;通過人工干預(yù)模塊,將人工干預(yù)措施作為輸出變量;所述的學(xué)習(xí)單元模塊根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的權(quán)值誤差信號(hào),不斷地調(diào)整優(yōu)化學(xué)習(xí)單元節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值和學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)的偏置值并保存,學(xué)習(xí)人工干預(yù)模塊的調(diào)節(jié)行為;
所述的時(shí)效模塊與人工干預(yù)模塊連接,用于當(dāng)對(duì)多個(gè)流程進(jìn)行判斷時(shí),判斷流程之間的時(shí)效差異,如果時(shí)效差異值超過預(yù)設(shè)時(shí)效值,則時(shí)效模塊通知人工干預(yù)模塊,規(guī)劃給出相關(guān)流程的最佳時(shí)效路徑,并進(jìn)行流程調(diào)節(jié);
所述的決策模塊,用于生成決策信息提供給管理者終端,管理者終端匯集流程的決策信息數(shù)據(jù),并基于決策信息數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)流程之間的協(xié)作關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)管理,同時(shí)記錄該調(diào)節(jié)管理行為,然后通過人工干預(yù)模塊將該調(diào)節(jié)管理行為,作為所述輸出單元模塊的新的輸出變量,被所述學(xué)習(xí)單元模塊學(xué)習(xí);
所述的反饋模塊,用于將決策模塊的調(diào)節(jié)管理行為信息數(shù)據(jù),反饋到實(shí)際的流程管理環(huán)境中,通知流程操作人員及時(shí)調(diào)節(jié)流程管理;
所述的預(yù)測模塊,在基于所述學(xué)習(xí)單元模塊的穩(wěn)定連接權(quán)值和偏置值,根據(jù)流程的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)判流程的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生的情況,并通過輸出模塊將預(yù)測信息輸出到流程管理中,自動(dòng)調(diào)節(jié)流程管理。
所述的數(shù)據(jù)源模塊包括數(shù)據(jù)獲取模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊,通過所述的數(shù)據(jù)獲取模塊,分別獲取醫(yī)院信息子系統(tǒng)的相應(yīng)流程節(jié)點(diǎn)的記錄數(shù)據(jù);或者,通過人工輸入流程的記錄數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源;再或者,通過數(shù)據(jù)采集終端作為數(shù)據(jù)的來源;將獲取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中;
所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊,用于選擇數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的記錄數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù),在樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述輸入單元模塊之前,通過數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,所述的預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。
所述的數(shù)據(jù)源模塊還包括開放的數(shù)據(jù)庫接口模塊,所述的開放的數(shù)據(jù)庫接口模塊用于接入不同醫(yī)院的醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫,通過獲取大量的歷史醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為所述輸入單元模塊的訓(xùn)練數(shù)據(jù),通過大量的樣本訓(xùn)練使得所述學(xué)習(xí)單元模塊的學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值和偏置值趨于收斂,使得所述分析處理模塊學(xué)習(xí)人工調(diào)節(jié)行為的能力達(dá)到穩(wěn)定的期望值。
所述的分析處理模塊還包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊,用于將預(yù)處理后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析處理模塊的輸入層單元模塊。
進(jìn)一步,根據(jù)醫(yī)院的公益性、醫(yī)療服務(wù)的安全性、醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和對(duì)患者的服務(wù)理念依次占權(quán)重來確定各種流程和流程子節(jié)點(diǎn)的管理權(quán)重設(shè)置,建立基于所述管理權(quán)重設(shè)置的各種流程之間的協(xié)作關(guān)系軟件初始框架,所述的軟件初始框架在程序模塊化開發(fā)過程中,能夠便于第三方開發(fā)相應(yīng)程序模塊的對(duì)應(yīng)終端應(yīng)用。
所述的終端應(yīng)用包括app客戶端、物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用以及臨床終端應(yīng)用。
所述的輸入單元模塊,根據(jù)醫(yī)院的公益性、醫(yī)療服務(wù)的安全性、醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和對(duì)患者的服務(wù)理念依次占權(quán)重來確定輸入變量的類型和數(shù)量。
所述的輸出單元模塊,在人工干預(yù)學(xué)習(xí)階段,將人工干預(yù)行為數(shù)據(jù)作為輸出變量,所述學(xué)習(xí)單元模塊根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的人工干預(yù)行為的輸出變量與輸入變量的誤差信號(hào)值,將誤差信號(hào)值從輸出單元模塊反向傳輸?shù)捷斎雴卧K,在反向傳輸誤差信號(hào)的過程中,更新學(xué)習(xí)單元的節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值值和偏置值,并將更新的所述連接權(quán)值和偏置值保存,通過不斷地重復(fù)學(xué)習(xí)人工干預(yù)調(diào)節(jié)行為,使得所述的連接權(quán)值值和偏置值趨于收斂;在自動(dòng)調(diào)節(jié)管理階段,基于穩(wěn)定的連接權(quán)值值和偏置值,通過所述預(yù)測模塊預(yù)判流程管理中的下一步行為,通過所述輸出模塊輸出調(diào)節(jié)信息,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)流程,無需人工再干預(yù)。
所述的分析處理模塊還包括一個(gè)記錄模塊和一個(gè)判斷模塊,所述的記錄模塊,用于在人工干預(yù)的階段,記錄人工干預(yù)頻次較高的流程及其相應(yīng)的環(huán)節(jié);所述的判斷模塊,用于在自動(dòng)管理調(diào)節(jié)的階段,基于所述的記錄模塊,判斷容易出現(xiàn)人工干預(yù)的流程及其環(huán)節(jié),并對(duì)相應(yīng)的流程及其環(huán)節(jié)設(shè)置輸入變量類型和數(shù)量。
所述的醫(yī)院信息子系統(tǒng)包括emr子系統(tǒng)、his子系統(tǒng)、lis子系統(tǒng)、pacs子系統(tǒng)、hrp子系統(tǒng)、oa子系統(tǒng)、cis子系統(tǒng)和fis子系統(tǒng);所述的醫(yī)院流程管理系統(tǒng)與醫(yī)院信息子系統(tǒng)之間的連接關(guān)系互相獨(dú)立,醫(yī)院信息子系統(tǒng)提供流程數(shù)據(jù)源,所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng)提供獨(dú)立的預(yù)測分析能力、決策信息生成能力和反饋調(diào)節(jié)能力。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明高度整合了emr子系統(tǒng)、his子系統(tǒng)、pacs子系統(tǒng)、hrp子系統(tǒng)和lis子系統(tǒng)等醫(yī)院信息系統(tǒng)平臺(tái),用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式構(gòu)建了醫(yī)院流程管理的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)模型,并通過不斷優(yōu)化處理多線程的流程工作,根據(jù)流程節(jié)點(diǎn)的進(jìn)度情況進(jìn)行反饋調(diào)節(jié),從而確保了流程地順利完成,并且為醫(yī)院管理系統(tǒng)提供決策信息支持能力、預(yù)測分析能力和反饋調(diào)節(jié)能力;
(2)本發(fā)明可以對(duì)流程環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)判,在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大異常(擁堵、時(shí)效長、大量預(yù)約等情況)的時(shí)候可以反饋給該環(huán)節(jié)的實(shí)施者進(jìn)行提示,實(shí)施者對(duì)上一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行提示疏導(dǎo),對(duì)下一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)警,實(shí)行人為干預(yù)管理流程;在多次的人為干預(yù)措施后,本發(fā)明可以學(xué)習(xí)人為干預(yù)的調(diào)節(jié)行為,自動(dòng)管理和疏導(dǎo)流程,同時(shí)可以反饋信息給醫(yī)院管理層,醫(yī)院管理層再進(jìn)行調(diào)整,醫(yī)院管理層的調(diào)整方案同時(shí)再被本發(fā)明的系統(tǒng)學(xué)習(xí),在多次重復(fù)學(xué)習(xí)之后,本發(fā)明能夠自動(dòng)、高效地完成日常流程的管理,最終能夠保證并優(yōu)化流程流轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性;
(3)本發(fā)明的時(shí)效模塊,當(dāng)對(duì)多個(gè)流程進(jìn)行判斷時(shí),可以判斷流程之間的時(shí)效差異,如果時(shí)效差異值超過預(yù)設(shè)時(shí)效值,則時(shí)效模塊可以通知人工干預(yù)模塊,可以規(guī)劃給出相關(guān)流程的最佳時(shí)效路徑,并進(jìn)行流程調(diào)節(jié);
(4)本發(fā)明的決策模塊,可以生成決策信息提供給管理者終端,管理者終端匯集流程的決策信息數(shù)據(jù),并基于決策信息數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)流程之間的協(xié)作關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)管理;并且,通過記錄相應(yīng)的調(diào)節(jié)管理行為,通過人工干預(yù)模塊將該調(diào)節(jié)管理行為,作為輸出單元模塊的新的輸出變量,實(shí)現(xiàn)迭代計(jì)算和學(xué)習(xí),不斷優(yōu)化學(xué)習(xí)“記憶”;
(5)本發(fā)明的預(yù)測模塊,基于學(xué)習(xí)單元模塊的穩(wěn)定連接權(quán)值和偏置值,根據(jù)流程的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)判流程的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生的情況,并通過輸出模塊將預(yù)測信息輸出到流程管理中,自動(dòng)調(diào)節(jié)流程管理;
(6)本發(fā)明的反饋模塊,可以將決策模塊的調(diào)節(jié)管理行為信息數(shù)據(jù),反饋到實(shí)際的流程管理環(huán)境中,通知流程操作人員及時(shí)調(diào)節(jié)流程管理;
(7)本發(fā)明基于理論研究基礎(chǔ),設(shè)置各種流程、環(huán)節(jié)的權(quán)重;結(jié)合國家政策要求、醫(yī)院的公益性、醫(yī)療服務(wù)的安全性、醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量保證和對(duì)患者的服務(wù)理念等依次占比權(quán)重,構(gòu)建本發(fā)明系統(tǒng)的初始框架,基于設(shè)定權(quán)重的框架進(jìn)行軟件層面的架構(gòu)、開發(fā)、和終端應(yīng)用,能夠便于第三方開發(fā)相應(yīng)程序模塊的對(duì)應(yīng)終端應(yīng)用,例如基于本發(fā)明系統(tǒng)的第三方app客戶端、物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用以及臨床終端應(yīng)用等;
(8)本發(fā)明可以滿足醫(yī)院管理和發(fā)展的需求,更加切實(shí)合理、高效地反映和調(diào)節(jié)醫(yī)院的實(shí)際運(yùn)營情況,可靠性高;
(9)本發(fā)明通過在醫(yī)院現(xiàn)有的系統(tǒng)上梳理各個(gè)系統(tǒng)的流程,進(jìn)行節(jié)點(diǎn)監(jiān)控和管理,確保每個(gè)系統(tǒng)的流程順利運(yùn)行且不影響其他系統(tǒng)流程;
(10)本發(fā)明在有可能影響病人或其家屬醫(yī)療過程的多個(gè)流程當(dāng)中,會(huì)以平臺(tái)的方式判斷權(quán)衡,給出這些相關(guān)流程最佳路徑方式,自動(dòng)調(diào)節(jié)流程管理,減少不必要的流程,例如在掛號(hào)環(huán)節(jié)時(shí),完對(duì)檢查、處方費(fèi)用情況地預(yù)判,進(jìn)行預(yù)授權(quán)收費(fèi),完成流程后退款或者扣款處理,減少了院內(nèi)付費(fèi)的環(huán)節(jié),減輕了病人及其家屬的負(fù)擔(dān),提高了醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量;
(11)本發(fā)明改進(jìn)了醫(yī)院信息化系統(tǒng)和管理流程,提高了醫(yī)院的流程管理信息化程度,尤其是提供了一種在行政管理與臨床管理結(jié)合的領(lǐng)域的流程管理信息化軟件,有助于提高醫(yī)院的流程管理效率,減少在掛號(hào)、檢查、診斷和臨床治療等環(huán)節(jié)均耗費(fèi)的人力資源,降低醫(yī)院管理成本,減輕醫(yī)務(wù)人員的工作負(fù)荷;同時(shí),病人在醫(yī)院低效的服務(wù)環(huán)境中,基于本發(fā)明的應(yīng)用平臺(tái)可以及時(shí)得到便捷的服務(wù)信息和精準(zhǔn)、高質(zhì)的醫(yī)療服務(wù),減少辦理各種繁雜的手續(xù)等問題,為醫(yī)院流程管理提供了一種高效的行業(yè)解決方案,使醫(yī)院流程管理更加智能化和科學(xué)化。
附圖說明
圖1為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型示意圖;
圖2為本發(fā)明的功能模塊構(gòu)架圖;
圖3為本發(fā)明的功能模塊流程圖;
圖4為本發(fā)明的算法步驟流程圖;
圖5為本發(fā)明的調(diào)節(jié)反饋管理示意圖;
圖6為本發(fā)明接入醫(yī)院信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
如圖2所示,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng),它包括數(shù)據(jù)源模塊、分析處理模塊、時(shí)效模塊、人工干預(yù)模塊、決策模塊、反饋模塊、預(yù)測模塊和輸出模塊,所述的數(shù)據(jù)源模塊、時(shí)效模塊、人工干預(yù)模塊、決策模塊和反饋模塊分別與分析處理模塊連接,所述的預(yù)測模塊與輸出模塊連接;
如圖3所示,所述的分析處理模塊包括輸入單元模塊、學(xué)習(xí)單元模塊、輸出單元模塊和計(jì)算模塊,所述的輸入單元模塊與學(xué)習(xí)單元模塊連接,所述的學(xué)習(xí)單元模塊與輸出單元模塊連接,所述的計(jì)算模塊,用于計(jì)算輸入層單元模塊與輸出層單元模塊之間的權(quán)值誤差信號(hào);
所述的數(shù)據(jù)源模塊與輸入層單元模塊連接,所述的人工干預(yù)模塊與輸出單元模塊連接,將數(shù)據(jù)源模塊中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述輸入單元模塊,作為輸入變量;通過人工干預(yù)模塊,將人工干預(yù)措施作為輸出變量;所述的學(xué)習(xí)單元模塊根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的權(quán)值誤差信號(hào),不斷地調(diào)整優(yōu)化學(xué)習(xí)單元節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值和學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)的偏置值并保存,學(xué)習(xí)人工干預(yù)模塊的調(diào)節(jié)行為;
所述的時(shí)效模塊與人工干預(yù)模塊連接,用于當(dāng)對(duì)多個(gè)流程進(jìn)行判斷時(shí),判斷流程之間的時(shí)效差異,如果時(shí)效差異值超過預(yù)設(shè)時(shí)效值,則時(shí)效模塊通知人工干預(yù)模塊,規(guī)劃給出相關(guān)流程的最佳時(shí)效路徑,并進(jìn)行流程調(diào)節(jié);
所述的決策模塊,用于生成決策信息提供給管理者終端,管理者終端匯集流程的決策信息數(shù)據(jù),并基于決策信息數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)流程之間的協(xié)作關(guān)系進(jìn)行調(diào)節(jié)管理,同時(shí)記錄該調(diào)節(jié)管理行為,然后通過人工干預(yù)模塊將該調(diào)節(jié)管理行為,作為所述輸出單元模塊的新的輸出變量,被所述學(xué)習(xí)單元模塊學(xué)習(xí);
所述的反饋模塊,用于將決策模塊的調(diào)節(jié)管理行為信息數(shù)據(jù),反饋到實(shí)際的流程管理環(huán)境中,通知流程操作人員及時(shí)調(diào)節(jié)流程管理;
所述的預(yù)測模塊,在基于所述學(xué)習(xí)單元模塊的穩(wěn)定連接權(quán)值和偏置值,根據(jù)流程的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)判流程的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生的情況,并通過輸出模塊將預(yù)測信息輸出到流程管理中,自動(dòng)調(diào)節(jié)流程管理。
所述的數(shù)據(jù)源模塊包括數(shù)據(jù)獲取模塊和數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊,通過所述的數(shù)據(jù)獲取模塊,分別獲取醫(yī)院信息子系統(tǒng)的相應(yīng)流程節(jié)點(diǎn)的記錄數(shù)據(jù);或者,通過人工輸入流程的記錄數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源;再或者,通過數(shù)據(jù)采集終端作為數(shù)據(jù)的來源;將獲取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中;
所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊,用于選擇數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的記錄數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù),在樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述輸入單元模塊之前,通過數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,所述的預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。
所述的數(shù)據(jù)源模塊還包括開放的數(shù)據(jù)庫接口模塊,所述的開放的數(shù)據(jù)庫接口模塊用于接入不同醫(yī)院的醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫,通過獲取大量的歷史醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)作為所述輸入單元模塊的訓(xùn)練數(shù)據(jù),通過大量的樣本訓(xùn)練使得所述學(xué)習(xí)單元模塊的學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值和偏置值趨于收斂,使得所述分析處理模塊學(xué)習(xí)人工調(diào)節(jié)行為的能力達(dá)到穩(wěn)定的期望值。
所述的分析處理模塊還包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊,用于將預(yù)處理后的訓(xùn)練數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析處理模塊的輸入層單元模塊。
進(jìn)一步,根據(jù)醫(yī)院的公益性、醫(yī)療服務(wù)的安全性、醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和對(duì)患者的服務(wù)理念依次占權(quán)重來確定各種流程和流程子節(jié)點(diǎn)的管理權(quán)重設(shè)置,建立基于所述管理權(quán)重設(shè)置的各種流程之間的協(xié)作關(guān)系軟件初始框架,所述的軟件初始框架在程序模塊化開發(fā)過程中,能夠便于第三方開發(fā)相應(yīng)程序模塊的對(duì)應(yīng)終端應(yīng)用。
所述的終端應(yīng)用包括app客戶端、物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用以及臨床終端應(yīng)用。
所述的輸入單元模塊,根據(jù)醫(yī)院的公益性、醫(yī)療服務(wù)的安全性、醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和對(duì)患者的服務(wù)理念依次占權(quán)重來確定輸入變量的類型和數(shù)量。
所述的輸出單元模塊,在人工干預(yù)學(xué)習(xí)階段,將人工干預(yù)行為數(shù)據(jù)作為輸出變量,所述學(xué)習(xí)單元模塊根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的人工干預(yù)行為的輸出變量與輸入變量的誤差信號(hào)值,將誤差信號(hào)值從輸出單元模塊反向傳輸?shù)捷斎雴卧K,在反向傳輸誤差信號(hào)的過程中,更新學(xué)習(xí)單元的節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)值值和偏置值,并將更新的所述連接權(quán)值和偏置值保存,通過不斷地重復(fù)學(xué)習(xí)人工干預(yù)調(diào)節(jié)行為,使得所述的連接權(quán)值值和偏置值趨于收斂;在自動(dòng)調(diào)節(jié)管理階段,基于穩(wěn)定的連接權(quán)值值和偏置值,通過所述預(yù)測模塊預(yù)判流程管理中的下一步行為,通過所述輸出模塊輸出調(diào)節(jié)信息,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)流程,無需人工再干預(yù)。
所述的分析處理模塊還包括一個(gè)記錄模塊和一個(gè)判斷模塊,所述的記錄模塊,用于在人工干預(yù)的階段,記錄人工干預(yù)頻次較高的流程及其相應(yīng)的環(huán)節(jié);所述的判斷模塊,用于在自動(dòng)管理調(diào)節(jié)的階段,基于所述的記錄模塊,判斷容易出現(xiàn)人工干預(yù)的流程及其環(huán)節(jié),并對(duì)相應(yīng)的流程及其環(huán)節(jié)設(shè)置輸入變量類型和數(shù)量。
所述的流程調(diào)節(jié)包括:提醒,分流和自動(dòng)跳過某一流程。
所述的預(yù)測模塊,用于在基于大量醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和通過所述分析處理模塊學(xué)習(xí)了多次人工干預(yù)調(diào)節(jié)管理行為后,根據(jù)流程的上一個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)判流程的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生的情況,并通過輸出模塊,將預(yù)測信息輸出到流程管理環(huán)境中,自動(dòng)調(diào)節(jié)流程管理。
如圖6所示,所述的醫(yī)院信息子系統(tǒng)包括emr子系統(tǒng)、his子系統(tǒng)、lis子系統(tǒng)、pacs子系統(tǒng)、hrp子系統(tǒng)、oa子系統(tǒng)、cis子系統(tǒng)和fis子系統(tǒng);所述的醫(yī)院流程管理系統(tǒng)與醫(yī)院信息子系統(tǒng)之間的連接關(guān)系互相獨(dú)立,醫(yī)院信息子系統(tǒng)提供流程數(shù)據(jù)源,所述的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng)提供獨(dú)立的預(yù)測分析能力、決策信息生成能力和反饋調(diào)節(jié)能力。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法歷經(jīng)幾十年地發(fā)展,已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到了不同程度地應(yīng)用,它最突出的一個(gè)特點(diǎn)就是具有學(xué)習(xí)能力,這是它智能性的體現(xiàn),同時(shí)這也是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在多個(gè)領(lǐng)域都被用來作分析預(yù)測的原因。它基于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和對(duì)歷史模式的“學(xué)習(xí)”,可以預(yù)知事物發(fā)展的規(guī)律和方向,例如常見的場景:用于對(duì)旅游行業(yè)季節(jié)性的旅游人次規(guī)模進(jìn)行預(yù)測、對(duì)每一屆學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行預(yù)測、對(duì)每年的氣象狀況預(yù)測等。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接方式、權(quán)重值和輸出函數(shù)的不同而不同,它通常是對(duì)自然界的某種算法或者函數(shù)的逼近,或者是對(duì)一種邏輯策略的表達(dá)。根據(jù)學(xué)習(xí)環(huán)境不同,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方式可分為監(jiān)督學(xué)習(xí)和非監(jiān)督學(xué)習(xí)。在監(jiān)督學(xué)習(xí)中,將訓(xùn)練樣本的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)輸入端輸入,同時(shí)將相應(yīng)的期望輸出作為輸出變量,計(jì)算得到誤差信號(hào),將誤差信號(hào)反向傳播到網(wǎng)絡(luò)輸入端的過程中,更新網(wǎng)絡(luò)連接方式的,以達(dá)到優(yōu)化調(diào)整權(quán)值,經(jīng)多次訓(xùn)練后可以收斂到一個(gè)確定的權(quán)值,作為對(duì)場景的學(xué)習(xí)記憶。當(dāng)樣本情況發(fā)生變化時(shí),同樣經(jīng)過學(xué)習(xí),可以修改權(quán)值以適應(yīng)新的環(huán)境。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在信息化時(shí)代,大量的歷史數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著某些規(guī)律性的信息。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)地飛速發(fā)展,人們基于數(shù)學(xué)模型,通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)可以創(chuàng)造數(shù)據(jù)分析工具,并利用這些工具去分析和挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律,從而提取有價(jià)值的信息。如圖1所示,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法(artificialneuralnetwork,ann)是一種運(yùn)算模型,它是由大量的節(jié)點(diǎn)之間相互聯(lián)接構(gòu)成。作為一種可選方案:學(xué)習(xí)層可以為單層,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出公式:
yj=f(uj)
其中,f(uj)為激活函數(shù),wji為連接權(quán)值,θj為閾值,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉,根據(jù)實(shí)際情況,還可以選擇其他的輸入與輸出計(jì)算算法。
誤差函數(shù)公式:
其中,dk為第k層的誤差函數(shù),ok為第k層的輸出,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉,根據(jù)實(shí)際情況,還可以選擇其他的誤差信號(hào)值計(jì)算算法,或者對(duì)誤差計(jì)算算法進(jìn)行修正使得計(jì)算結(jié)果更加可靠,收斂速度更快。
如圖4所示,為了產(chǎn)生給定輸入的穩(wěn)定輸出,本發(fā)明通過對(duì)流程樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)地訓(xùn)練和學(xué)習(xí),利用人工干預(yù)的措施修改連接權(quán)值和偏置值,包括以下步驟:
s1:初始化網(wǎng)絡(luò)參數(shù),包括輸入層與學(xué)習(xí)層之間的節(jié)點(diǎn)連接權(quán)值和偏置值、學(xué)習(xí)層與輸出層之間的節(jié)點(diǎn)連接權(quán)值和偏置值;
s2:將有選擇地采集到的流程數(shù)據(jù),作為輸入層輸入變量,確定輸出層的期望輸出變量;
s3:分別計(jì)算輸入層、學(xué)習(xí)層和輸出層的輸入和輸出值;
s4:計(jì)算輸出層的輸出值與期望輸出變量的誤差,反向傳播誤差,調(diào)節(jié)輸入層、輸出層和學(xué)習(xí)層的之間的連接權(quán)值;
s5:判斷連接權(quán)值是否收斂,并迭代計(jì)算輸入層、學(xué)習(xí)層和輸出層的輸入和輸出值的誤差,反復(fù)傳播,直至連接權(quán)值收斂;
s6:保存穩(wěn)定的連接權(quán)值和偏置值,輸入實(shí)時(shí)流程數(shù)據(jù),基于保存的連接權(quán)值和偏置值可以預(yù)測分析流程運(yùn)行環(huán)境,提供調(diào)節(jié)管理信息資料。
如圖1所示,每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一種特定的輸出函數(shù),每兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連接都代表一個(gè)對(duì)于通過該連接信號(hào)的加權(quán)值,即為權(quán)重,相當(dāng)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“記憶”。這種“記憶”類似于人腦的思維能力,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)再次出現(xiàn)的類似情景基于先前保存的“記憶”進(jìn)行預(yù)判,人們利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法本身的學(xué)習(xí)特性來獲取預(yù)測信息,輸入控制變量,以實(shí)現(xiàn)調(diào)控復(fù)雜現(xiàn)實(shí)環(huán)境的能力,尤其是在非線性、自適應(yīng)類的信息處理系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
在醫(yī)院信息化發(fā)展的歷程中,多數(shù)醫(yī)院的流程管理信息化程度非常低,尤其是在行政管理與臨床管理結(jié)合的領(lǐng)域缺乏流程管理信息化軟件,導(dǎo)致醫(yī)院的流程管理效率低下,在掛號(hào)、檢查、診斷和臨床治療等環(huán)節(jié)均耗費(fèi)著大量的人力。如圖5所示,流程管理軟件工作模式,在有可能影響的多個(gè)流程當(dāng)中,系統(tǒng)會(huì)以平臺(tái)的方式判斷權(quán)衡,給出這些相關(guān)流程最佳路徑方式。例:第一流程中的兩個(gè)環(huán)節(jié)超過流程預(yù)設(shè)時(shí)效,發(fā)現(xiàn)第二流程當(dāng)中三個(gè)環(huán)節(jié)與其有相關(guān)性,是造成時(shí)效延誤的主因,系統(tǒng)會(huì)采取之前學(xué)習(xí)的人工介入的方式處理該異常,提醒、分流、自動(dòng)跳過后補(bǔ)充等方式確保流程順利完成。
如圖6所示,本發(fā)明是一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院流程管理系統(tǒng),作為一種平臺(tái)系統(tǒng),它具有極高的自我學(xué)習(xí)能力、容錯(cuò)性等特點(diǎn),非常適合對(duì)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)進(jìn)行分析和預(yù)測。在醫(yī)院現(xiàn)有的系統(tǒng)上梳理各個(gè)系統(tǒng)的流程,進(jìn)行節(jié)點(diǎn)監(jiān)控和管理,確保每個(gè)系統(tǒng)的流程順利運(yùn)行且不影響其他系統(tǒng)流程。具體來說,本發(fā)明架構(gòu)了類似人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),基于高度整合emr、his、pacs、hrp、lis等系統(tǒng)的電子病歷評(píng)級(jí)5級(jí)以上單位系統(tǒng),用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式研發(fā)醫(yī)院人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型,醫(yī)院人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)模型主要核心功能是不斷優(yōu)化處理多線程的流程工作,根據(jù)流程節(jié)點(diǎn)的進(jìn)度情況進(jìn)行反饋調(diào)節(jié),確保流程順利完成,并且為醫(yī)院決策系統(tǒng)提供信息支持。本發(fā)明可以將醫(yī)院日常管理流程均納入本發(fā)明的系統(tǒng)內(nèi),研究本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院管理是否有效。
本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)立足于理論研究基礎(chǔ),結(jié)合目前政策要求,醫(yī)院的公益性將在系統(tǒng)中占據(jù)權(quán)重比較重的位置,其次是醫(yī)療服務(wù)的安全性,醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量保證,對(duì)患者的服務(wù)理念等依次占比權(quán)重。對(duì)于各種流程、環(huán)節(jié)的權(quán)重設(shè)置需要進(jìn)行理論研究,根據(jù)理論研究結(jié)果形成本發(fā)明系統(tǒng)的初始框架,完成理論設(shè)計(jì)后進(jìn)行軟件層面的架構(gòu)、開發(fā)、和終端應(yīng)用。
實(shí)施例1
醫(yī)院藥庫流程管理系統(tǒng),例:醫(yī)院工作人員根據(jù)專業(yè)知識(shí),可以選取關(guān)于藥品的多個(gè)輸入變量,例如將過去一年中每個(gè)月的每一種藥的實(shí)際使用量作為樣本數(shù)據(jù),輸入到本發(fā)明的系統(tǒng)中,選取影響用藥的關(guān)鍵影響因子,作為本發(fā)明系統(tǒng)的輸入變量,使用實(shí)際歷史用藥量作為輸出變量,對(duì)藥庫流程管理系統(tǒng)進(jìn)行分析和預(yù)測,使醫(yī)院藥庫流程管理更加智能化和科學(xué)化。
實(shí)施例2
醫(yī)院收費(fèi)流程管理系統(tǒng),例:當(dāng)某位患者來醫(yī)院就診,進(jìn)入本發(fā)明系統(tǒng),通過患者描述癥狀、導(dǎo)診臺(tái)導(dǎo)診、掛號(hào)、就診、醫(yī)師處理(檢查、處方、入院等),完成該流程后,記錄了相應(yīng)的流程行為數(shù)據(jù),對(duì)本發(fā)明系統(tǒng)來說完成了一次數(shù)據(jù)錄入,當(dāng)樣本量足夠大的時(shí)候,本發(fā)明系統(tǒng)能根據(jù)前一個(gè)步驟的結(jié)果預(yù)判下一個(gè)步驟的行為,比如在掛號(hào)環(huán)節(jié)時(shí),完對(duì)檢查、處方費(fèi)用情況的預(yù)判,進(jìn)行預(yù)授權(quán)收費(fèi),完成流程后退款或者扣款處理,減少了院內(nèi)付費(fèi)的環(huán)節(jié)。同時(shí),在該環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大異常(擁堵、時(shí)效長、大量預(yù)約等情況)的時(shí)候反饋給該環(huán)節(jié)的實(shí)施者進(jìn)行提示、對(duì)上一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行提示疏導(dǎo)、對(duì)下一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)警。同時(shí)反饋給醫(yī)院管理層,醫(yī)院管理層進(jìn)行調(diào)整,該調(diào)整方案同時(shí)也被本發(fā)明學(xué)習(xí),在多次重復(fù)訓(xùn)練之后系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成日常流程的管理,最終能夠保證并優(yōu)化流程流轉(zhuǎn)準(zhǔn)確性和時(shí)效性。
實(shí)施例3
檢查、診斷流程管理系統(tǒng),例:患者進(jìn)入檢查流程,需要做查血-lis(檢驗(yàn)系統(tǒng))和ct-ris、pacs(影像科系統(tǒng)),在這兩個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中分別存在一個(gè)預(yù)約-準(zhǔn)備-檢查-取報(bào)告的流程,同時(shí)這兩個(gè)流程分別涉及檢驗(yàn)科的內(nèi)部流程(抽血-轉(zhuǎn)運(yùn)-檢查-核對(duì)-出報(bào)告),影像科內(nèi)部流程(預(yù)約-打針-檢查-打片-出報(bào)告)那么對(duì)于這兩個(gè)并行的事件來說涉及四個(gè)流程,如果說是用平臺(tái)化的管理首先可以梳理節(jié)點(diǎn),這兩個(gè)部門涉及的節(jié)點(diǎn)是否有異常情況,根據(jù)順利程度和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的完成時(shí)間安排患者優(yōu)先做什么,再做什么,對(duì)于部門節(jié)點(diǎn)來講如果出現(xiàn)多條同時(shí)進(jìn)行的流程,會(huì)根據(jù)之前收集到的信息給予合理安排(比如有重癥可能性的患者優(yōu)先完成,有大量患者加快完成進(jìn)度等),做到針對(duì)用戶(患者和部門節(jié)點(diǎn))最優(yōu)化的處理方案。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識(shí)到,結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的模塊及方法步驟,能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)超出本發(fā)明的范圍。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為了描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng)、裝置和模塊的具體工作過程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程,在此不再贅述。
本發(fā)明所揭露的模塊、系統(tǒng)和裝置,可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實(shí)施例僅是示意性的,例如,所述模塊的劃分,可以僅僅是一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以說通過一些接口,裝置或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述分立部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可以是或者可以不是物理模塊,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的方案目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一個(gè)處理模塊中,也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)模塊中。
所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、制度存儲(chǔ)器(read-onlymemory,rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。