CN1894698A - 管理包括染色体组信息和其它的患者特有信息的医疗保健数据的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于处理用于在患者电子病历储存库中存储的患者医学信息的系统包括接口、储存库和数据处理器。接口接收表示患者的染色体组信息的数据。储存库包括并入表示特定患者特有的染色体组信息的数据的患者记录。数据处理器将特定患者特有的染色体组信息与所接收到的染色体组信息进行比较。响应于所述比较和预定的匹配标准，该数据处理器识别染色体组匹配。响应于所识别的匹配，该数据处理器启动对所述特定患者特有的患者记录信息的处理。

Description

管理包括染色体组信息和其它的患者特有信息

的医疗保健数据的系统

相关申请的交叉引用

本申请是Robert Haskell于2003年12月19日提交的、具有序列号60/531,208的临时申请的非临时申请。

技术领域

本发明通常涉及计算机信息系统。更特别地，本发明涉及用于管理包括染色体组信息和其它的患者特有信息的医疗保健数据的系统。

背景技术

目前的医疗保健供给操作是分散的(fragmented)和不同的。无须利用循证(evidence-based)最佳实践或参考病例来作出临床决策，无须考虑单独患者的遗传特征来提供医疗保健，并且历史临床数据是分散的、不同的、并通常没有被构造或被组织来促进信息检索和知识发现。现有医疗保健系统典型地在操作和信息环境中提供有限管理数据、临床数据和财务数据的单个地点或企业内工作，并且这些医疗保健系统实际上通常是无源的：进一步地，现有医疗保健系统对所输入的数据做出反应，但通常并不给系统的医疗专业终端用户提供前摄导引。因此，需要一种用于管理包括染色体组信息和其它的患者特有信息的医疗保健数据的系统，该系统克服了现有技术系统的这些和其它缺陷。

发明内容

一种用于处理用于在患者的电子病历储存库中存储的患者医学信息的系统包括接口、储存库和数据处理器。接口接收表示患者的染色体组信息的数据。储存库包括并入表示特定患者特有的染色体组信息的数据的患者记录。数据处理器将特定患者特有的染色体组信息与所接收到的染色体组信息进行比较。响应于所述比较和预定的匹配标准，该数据处理器识别染色体组匹配。响应于所识别的匹配，该数据处理器启动对特定患者特有的患者记录信息的处理。

附图说明

图1示出根据本发明原理的医疗保健商业模型。

图2示出根据本发明原理的(如图1中所示的)医疗保健商业模型的医疗保健系统。

图3示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统中的健康数据储存库的储存库存储模型。

图4示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的数据转换处理器。

图5示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的数据转换方法。

图6示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统中的数据仓库的数据仓库存储模型。

图7示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的医学图像处理模型。

图8示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的医疗数据和知识模型。

图9示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的安装方法。

图10示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的数据收集和管理方法。

图11示出根据本发明原理的(如图2中所示的)医疗保健系统的挖掘和建模方法。

具体实施方式

图1示出医疗保健商业模型100，该医疗保健商业模型100利用信息技术(“IT”)来支持医学知识发展和供给。该医疗保健商业模型100提供服务和解决方案，以帮助医疗保健工业改进给患者供给医疗保健的质量和效率，并且以促进临床研究(例如用于药物发现和药物使用)。提供服务和解决方案的医疗保健信息和知识从医疗保健供给模型102中获得或源自医疗保健供给模型102，该医疗保健供给模型102包括预防、诊断、治疗和护理患者。源自医疗保健供给模型102的医疗保健信息和知识被存储成资源，通过患者电子记录104和/或数据仓库106来表示该资源。

所存储的医疗保健信息和知识的使用提供了广泛的新的机会来改进给患者供给医疗保健的质量和效率并且促进临床研究。这种机会涉及(例如并不局限于)医学108、患者110、药理学112和工业114。例如，根据所存储的医疗保健信息和知识所提供的服务和解决方案有助于：

1、基于疾病的“遗传倾向性”，实施预防性治疗或生活方式改变。

2、检测和控制疾病爆发。

3、利用可测量的结果来建立有效的治疗。

4、使医疗保健过程成流线型，并合理化医疗保健过程，以减小医疗保健供给成本。

5、加速研究的步调。

图2示出了适于实施医疗保健商业模型100(如图1中所示)的医疗保健系统200(“系统”)。该系统200包括信息源/信息宿202、数据接口处理器204、数据更新处理器206、健康数据储存库208、数据转换处理器210、数据仓库212、数据服务处理器214、数据挖掘和分析处理器216、应用程序218、反馈处理器220、建模处理器222、用户接口224、预定/结算处理器(subscription/accountingprocessor)226和技术基础架构228。

任何类型的企业、组织或部门可以采用系统200，这些企业、组织或部门诸如负责按其所关心地来服务人的健康和/或福利的医疗保健产品和/或服务的提供商。例如，系统200表示医院信息系统。医疗保健提供商可以提供涉及患者的精神、情绪或身体保持良好状态的服务。医疗保健提供商的例子包括医院、疗养院、辅助生活设施护理装置(assisted living care arrangement)、家庭健康护理装置、救济院装置、危重护理装置、健康护理诊所、理疗诊所、脊柱按摩疗法诊所、医疗供应商、药店和齿科医院。当按其所关心地来服务人时，医疗保健提供商诊断状态或疾病，并且如果存在治愈该病症的疗法，则推荐这种疗程，或者提供预防性的医疗保健服务。由医疗保健提供商所服务的人的例子包括患者、居民、客户和个人。

系统200中的每个单元(element)可以是固定和/或移动的(也就是便携的)，并且也可以多种形式来实施，这些形式包括(但不限于)下列形式中的一个或多个：个人计算机(PC)、台式计算机、膝上型计算机、工作站、小型计算机、主机架、巨型计算机、基于网络的装置、个人数字助理(PDA)、智能卡、蜂窝式电话、寻呼机和手表。可以集中的或分散的配置来实施系统200。

在系统200中，可以硬件、软件或硬件和软件的组合实施一个或多个单元，并且所述一个或多个单元可以包括一个或多个处理器。处理器是用于执行任务的装置和/或机器可读指令组。处理器包括硬件、固件和/或软件的任意组合。通过计算、操纵、分析、修改、变换或传送由可执行的应用程序或过程或信息装置所使用的信息，和/或通过将该信息路由至输出装置，处理器按照所存储的和/或所接收到的信息动作。可执行的应用程序包括用于例如响应于用户命令或输入来实施预定功能的代码或机器可读指令，所述预定功能包括操作系统、医疗保健信息系统或其它信息处理系统的那些功能。例如，处理器可以使用或包括控制器或微处理器的能力。

如所示的那样，利用一个或多个网络203(在其它情况下被称为通信路径或链路)来互连系统200中的单元。利用任何类型的协议或数据格式，系统200中的单元通过网络203进行通信，所述任何类型的协议或数据格式包括(但不限于)下列协议或数据格式：网际协议(IP)、传输控制协议网际协议(TCPIP)、超文本传输协议(HTTP)、RS232协议、以太网协议、医学接口总线(MIB)兼容协议、局域网(LAN)协议、广域网(WAN)协议、校园区域网络(CAN)协议、城域网(MAN)协议、家域网(HAN)协议、电气和电子工程师协会(IEEE)总线兼容协议、数字和成像通信(DICOM)协议，以及健康7级(HL7，HealthLevelSeven)协议。

该系统200包括支持更有效和更高质量的健康护理的供给的集成医学数据库。从该数据库所获得的信息被反馈到系统的健康护理供给过程中，以在即将护理的时候给医疗专业人员提供更多前摄和智能帮助，并且该信息被反馈到分析和挖掘过程中，以促进信息分析员发现新知识。

系统200为股东(stakeholder)/用户访问任何企业、大学、地方的、区域的或国家的保健市场(假定合适的安全许可)提供单源的、通用集成医学数据库。为了易于访问完整信息，在个人/患者内链接和标准化来自多个数据源的多种数据类型。个人附加被链接到其它环境中，诸如被链接到疾病群组(也就是具有共同统计因数的疾病)。相比于需用于典型的可操作健康信息系统的大量安装工作，开始将数据接受到集成的医学数据库中需要很少的工作。通过被馈入本地医疗保健信息系统内的工作流、规则和词汇机(vocabulary engine)的模型和规则的接口，所获得的信息被集成回健康护理供给过程中。

在通过数据处理进行数据挖掘和数据增强的环境中，共同的是在数据、信息和知识之间进行区分。尽管这些术语的通常的定义以各种形式是可用的，但是缺乏唯一和精确地区分这些术语的意义的定义。因此，在本专利申请的环境中的任何地方使用术语数据、信息或知识中的一个，这些术语不意味着限制在此的权利要求的范围或所寻址的数据集。为了清楚，在权利要求的表达中，使用术语“信息”，但是应理解该术语覆盖数据、信息和知识的整个范围。

为了任何健康信息系统(HIS)或健康入口全世界使用和标记无论是独立的卖方解决方案、私有健康护理提供商解决方案、政府解决方案、研究系统、非提供商系统还是独立的健康护理消费者，集成医学数据库提供“永不中断的”、按程收费的或预定支付的、离散的应用程序和知识服务。该系统有助于优化健康护理工作流，从而改进所供给的护理的质量和效率。

该系统200有利地执行下列功能，例如：

1、收集、集成、标准化、存储和管理来自多个不同数据源的多种不同数据类型。

2、提供工具、技术和应用程序来访问数据。

3、支持信息和知识建模，以限定从这些信息和知识中所获得的基础数据和信息中的关系。

4、提供装置，以将信息反馈到推荐诊断和临床动作的护理系统的点，以及预测将来的特性和结果，以及反馈到“事务部门”信息系统，以促进和确认新信息、模型和规则的推导，从而优化知识发现。

该系统200有利地被用于下面的功能领域，例如：

1、临床试验支持(例如患者识别、结果分析)。

2、临床决策支持(例如特征提取、示范性病例、区别诊断、治疗模拟)。

3、消费者健康服务(例如寿命记录、个性化医疗)。

4、结果分析和过程优化(例如标准程序，循证最佳实践)。

系统200提供下面的优点，例如以如下实现经济和有效的健康和医疗保健的前摄供给：

1、从健康护理供给和健康护理研究的多个点收集多种类型的数据(包括但不局限于管理数据、临床数据、图像数据、财务数据和染色体组/蛋白质组数据)。

2、集成数据，以产生完整的、集成的和以患者为中心的医学数据库。可用的个人标识符(例如社会保险号)和遗传数据被用于链接患者数据。

3、在结构(数据集市)中独立转换、增强和存储数据，以促进数据挖掘、数据分析和性能量度的监控。

4、模型和规则，这些模型和规则从通过挖掘和分析所发现的图案和关系以及已经建立的图案和关系获得，产生预测性和可动作的(actionable)知识。

5、通过获得所构造的信息和循证最佳实践以及将所构造的信息和循证最佳实践注入健康护理供给来作出应用功能支持临床决策(例如临床试验支持、临床决策支持、个性化医疗、结果分析)。

6、通过所公布的、标准的通信协议来访问数据和应用功能。

7、由任何健康供给点处的医疗专业人员，并由计算机机房中的信息分析员直接访问数据和应用功能。

8、直接访问数据和应用功能，或通过任何健康信息系统、在任何时间、在任何地方访问数据和应用功能。

9、数据和应用功能可选地被打包成任何健康信息系统并由任何健康信息系统来标记。

10、紧密集成和控制安全性和数据完整性。

系统200的特征例如包括下列特征：

1、将所获得的信息、模型和规则反馈到操作系统，其中通过紧密耦合的规则、工作流和术语服务，可以在就要服务时优化医疗保健过程。

2、将所获得的信息、模型和规则反馈到信息系统知识存储，其中规则和术语服务有助于促进和确认新信息、模型和规则的推导，从而优化知识发现。

3、利用遗传数据来控制个人识别和数据管理(例如如果遗传识别是相同的，则合并个人记录)。

4、利用遗传数据来控制个人访问作为中央电子健康记录的他/她自己的数据。

5、为新的数据馈入限定安装过程和工具，其中最小化安装时间。

6、限定促进个人数据、临床数据和遗传数据的集成的术语、代码和标识符。

7、将遗传数据集成到现有的管理数据集、临床数据集和财务数据集中，并将遗传数据集成到健康信息系统(HIS)应用程序中。

8、如图5中所述，对集成医疗数据和知识建模利用分层方法。

9、提供开放的、按程收费的、允许服务的功能集，用于访问集成医学数据库能力，其中系统可以插入和利用环境来增强其自己的本地能力。

A、信息源/信息宿

信息源/信息宿202(在其它情况下称作“数据供应商和信息消费者”)包括由任何源所提供的信息，以及通过任何用户或系统所接收到的信息，该系统例如包括医疗保健提供商系统。信息源的例子包括下列信息源：

1、外部知识和基准信息，其可以来自公用数据源。

2、管理数据、临床数据和财务数据，其可以主要来自医疗保健提供商信息系统。

3、成像数据，其可以主要来自形式和PACS系统。

4、非医疗保健提供商数据，其可以主要来自耐久商品供应商和支付者。

5、染色体组和蛋白质组数据，其可以来自大学和测试实验室。

6、临床实验数据，其可以来自临床实验系统(临床实验数据与其它类型的临床和管理数据没有区别，但在它们支持的功能的术语方面是不同的)。

B、数据接口处理器

数据接口处理器204从信息源202接收数据、事务和文件，并将数据、事务和文件发送到信息宿202。数据接口处理器204提供功能，这些功能例如包括协议和数据变换、路由、排队和误差处理。在相关联的接口目录(在系统200中未示出)中维护事务分析和处理的规则。支持标准接口协议(例如HL7、DICOM、X12N、MAGE和CDISC，如图2中所示)，但也可以容纳非标准协议。多种不同的事务格式存在于保健工业中，并且是收集和将事务转换成数据更新处理器206可接受的格式的数据接口的责任，该数据更新处理器206更新健康数据储存库208。数据接口处理器204也支持来自现有的企业储存库的个人和临床数据的初始反向加载(back load)作为新的数据供应商位置的初始安装的部分。

C、数据更新处理器

数据更新处理器206从数据接口处理器204中接收事务，并且更新健康数据储存库208。数据更新处理器206理解事务格式和目标数据模型，并提供限定如何将数据插入到数据模型中的商业逻辑。

D、健康数据储存库

图3示出了医疗保健系统(如图2中所示)中的健康数据储存库208的储存库存储模型300。健康数据储存库208表示数据存储单元并且可以包括存储装置、数据库、存储器件、高速缓冲存储器等。健康数据储存库208支持单个以患者为中心的数据存储设备，对于单个患者数据显示器也可访问该存储设备。可替代地，可使用多个数据存储设备和/或多个患者数据显示器。健康数据储存库208包括和集成从外部数据源(例如个人的、管理的、临床的、财务的、染色体组/蛋白质组的和临床试验等)中收集到的数据，将这些数据链接到个人标识符并链接到其中应用该数据的病史(encounter)。为了维护与源系统的一致性，实质上以其中接收到这些源系统的形式存储数据。该系统200采用用于确定如何和在哪里部署数据的预定规则，不管是在单个物理数据存储还是在分布式数据存储中。

染色体组数据和/或蛋白质组数据与个人相关联，并且被存储在与标准一致的模型中，该标准诸如MAGE-OM标准(http：//www.mged.org/Workgroups/MAGE/mage.html)，其目的在于为微阵列表达数据的表示提供标准，所述微阵列表达数据促进不同的数据系统之间的微阵列信息的交换。

储存库存储模型300是灵活的和可扩展的元模型，该元模型对于吸收当前和未来数据是必需的。例如，详细的临床数据被链接到个人和病史，并且被存储在一般结构中，如图3中所示。

在图3中，患者数据302包括与患者相关联的记录(特征、人口统计学等)的完整描述。术语304限定患者记录中的临床数据的单位，例如通过标识符、类型、名称、有效日期和状态来表示该患者记录。单元306至326标识术语304的各个方面，这包括与每个术语相关的数据属性。同义词306标识可以描述单个临床概念的多种方式。外部参考308以其它专门名词指向等价术语，以及指向被存储在外部数据存储中的支持性细节，诸如药品的细节。描述310提供术语的细节描述。术语类型细节312包括基于术语的类型延伸术语的数据。观察314是临床数据，诸如实验室结果、放射学报告、患者评估等。协议316是在考虑到疾病或多种疾病的组合时要采取的一组动作。参数318描述信息，诸如服务的持续时间和频率。值320描述实际数值或文本值、正常范围等。服务322是所采取的动作，诸如药物治疗、物理治疗、疫苗接种等。问题324描述护理的原因，诸如迹象、征兆、诊断等。测量单位326描述诸如毫升、厘米、英寸等的信息。

E、数据转换处理器

图4示出作为用于医疗保健系统200(如图2中所示)的数据转换系统400的部分的数据转换处理器210。数据转换系统400可以转换任何类型的医疗保健信息，这些医疗保健信息例如包括图像数据、染色体组信息和/或蛋白质组信息、文档数据和实验室数据。该数据转换系统400提供从第一数据格式(例如未构造的数据)到第二数据格式(例如所构造的数据)的自动转换。该数据转换系统400也提供模板说明和基于XML的数据捕获(例如HL7/XML模板处理)。由于相关医学图像内容是取决于上下文的，所以需要先验信息来确定什么是图像数据中相关的。

该数据转换系统400包括文档类型定义(DTD)402、DICOM图像404、医学图像处理和理解处理器406、实验室数据408、遗产文档410、知识库存储装置412、所构造的转换器处理器414、所构造的内容数据库416和用户接口418。表示数据转换处理器210的所构造的转换器处理器414提供基于规则的推理和转换。所构造的内容数据库416提供索引、搜索、超链接、导航、和诊断支持。用户接口418提供所构造的内容查询。

数据转换处理器210(参见图2)将数据从健康数据储存库208转换和重构到挖掘、分析和报告环境中，该挖掘、分析和报告环境被称作系统220中的数据入库(data warehousing)212。出于挖掘目的，健康数据储存库208中的数据不是直接可用的(至少无须很复杂的数据处理工具)，并且需要被变换成用于更多实践访问的另一格式和结构。例如，通过获得从图像和文本文档中所提取的特征、其它所构造的临床和患者数据以及在下面描述的通过知识/信息建模处理器222所限定的模型和规则出现内容构造，并且应用基于规则的推理和转换，以产生典型地以可扩展标记语言(XML)为形式的所构造的内容。

数据转换处理器210和/或数据接口处理器204也响应于所识别的匹配来授权用户访问特定患者的患者记录，和/或响应于所识别的匹配来授权特定患者访问他或她自己的患者记录。

对在其源处的数据的访问是对将来自所有源的数据集成为单个物理储存库的可替代方案。典型地，分布式和集中式访问的某种组合被用于实施系统200。

图5示出通过数据转换处理器210和医疗保健系统200(如图2中所示)中的其它单元所执行的数据转换方法500。利用任何数量的适当步骤或适当步骤的组合可以执行该方法500。因此，可以执行方法500的步骤的合适的子组合，而不用执行该方法的每个步骤。该方法处理染色体组信息，但也可以处理蛋白质组信息，或者任何其它类型的医疗保健信息。

染色体组的医疗保健是利用通过染色体组学的科学取得的进展的医疗保健。染色体组学是涉及将遗传和分子生物学的技术应用到遗传映射和利用高速方法选择有机体的基因组或完整基因组的DNA序列的生物工艺学的分支，是涉及将结果组织成数据库的生物工艺学的分支，并且是涉及应用(如在医学或生物学中的)数据的生物工艺学的分支。

染色体组学是基因及其功能的研究。染色体组学的新发展带来在疾病的分子机制的理解方面的革命，这包括遗传和环境因素的复杂的相互作用。通过为药物的发展展现上千种新生物学目标，并通过给出科学家设计新药物、疫苗和DNA诊断的革新的方式，染色体组学也激励突破性医疗保健产品的发现。基于染色体组学的治疗包括传统的小的化学药物、蛋白质类药物和潜在地基因治疗。

染色体组信息例如包括下列信息中的至少一种：(a)DNA信息，(b)RNA信息，(c)互补的DNA或RNA信息，(d)转移RNA(tRNA)信息，(e)信使RNA(mRNA)信息，和(f)表达序列标签(EST)。

基因组是特定有机体的染色体中的遗传材料；作为碱基对的总量通常给出其尺寸。染色体组的DNA是基础染色体组，该基础染色体组由种类特定数量的连锁组和被包括其中的基因组成。染色体组库是从一组随机产生的重叠DNA片段制成的克隆物的集合，所述重叠DNA片段表示有机体的整个基因组。执行遗传测试，以收集关于对特定健康状况的单独的遗传诱因的信息，或者例如以确认遗传疾病的诊断。

蛋白质组学是涉及将分子生物学、生物化学和遗传学的技术用于分析通过特定细胞、组织或有机体的基因所产生的蛋白质的结构、功能和交互作用的生物工艺学的分支，是涉及将这些信息组织成数据库的生物工艺学的分支，以及是涉及(如医学或生物学中的)数据的应用的生物工艺学的分支。

在步骤501，方法500开始。

在步骤502，方法500存储支持第一数据格式的染色体组信息变换到不同的第二数据格式的染色体组信息的映射信息(在其它情况下被称作“公共单元(common element)”)。映射信息例如包括下列从多个不同的源获得并支持从不同源获得的染色体组信息的解释的信息中的至少一个：(a)代码(或代码组)，(b)术语，和(c)标识符。

代码、术语和标识符包括HIPPA(健康保险携带和责任法案(HealthInformation Portability and Accountability Act))兼容的代码组和用于健康护理操作中的其它代码组。这种代码组例如包括ICD(国际疾病分类标准(International Classification ofDiseases))代码(第9版，临床修改(Clinical Modification)，(ICD-9-CM)，卷1、2和3)以及通过美国健康和人类服务部门维护和发布的ICD-10。该代码组也包括与HCPCS(医疗保健资金管理通用操作编码系统(Health Care Financing Administration CommonProcedural Coding System))、NDC(国家药品码)、CPT-4(最新操作术语(current procedural terminology))，第四版CDPN(关于牙齿操作和命名的代码(Code on Dental Procedures andNomenclature))相兼容的代码组。进一步，代码组和术语包括：与美国病理学会的SNOMED-RT“医学的系统化命名、参考术语(Systematicized Nomenclature of Medicine，ReferenceTerminology)”以及国家医学图书馆、LOINC逻辑观察标识符、名称和代码REGENSTRIEF组织及逻辑观察标识符名称和代码(LOINC(r))委员会的UMLS(一体化医学语言系统)相兼容的代码组，也被称为“读代码”的临床术语，DIN药物标识号，包括涉及DRG诊断的组的补偿分类。该代码组也包括与CDT当前牙齿术语、NIC(护理干涉代码)和贸易词汇服务(诸如HealthLANGUAGE、Apelon公司的保健语言)相兼容的代码组以及用于医疗保健的其它代码组。

包括词汇、代码组和标识符的术语在表征或识别健康提供商组织、组织中的位置、医疗保健工作者、医疗状况、保健服务、医学操作或服务的成本、支付者组织或特定的健康计划中被采用。健康数据储存库208和/或数据仓库212除了组织特征以外还包括医学术语、词汇和标识符，以及包括位置和支持特定组织中的位置可用性和适用性的识别的其它信息，用于利用特定医疗状况由特定医生给患者供给服务。如在此所使用的医学代码组是用于编码数据单元的任何代码组，该数据单元诸如术语表格、医学概念、医学诊断代码或医学操作代码。

在步骤503，该方法500存储并入以不同于第一数据格式的第二数据格式表示特定患者特有的染色体组信息的数据的患者记录。

在步骤504，该方法500接收和存储以第一数据格式表示患者的染色体组信息的数据。

在步骤505，该方法500应用映射信息来将所接收到的染色体组信息从第一数据格式变换到第二数据格式。

在步骤506，该方法500存储患者的患者记录中的所变换的接收到的染色体组信息。

在步骤507，该方法500将所存储的特定患者特有的染色体组信息与所存储的所变换的接收到的染色体组信息进行比较。

在步骤508，该方法500响应于所述比较和预定的匹配标准识别染色体组匹配。

在步骤509，该方法500响应于所识别的匹配启动对特定患者特有的患者记录信息的处理。该方法500响应于所识别的匹配来启动特定患者特有的患者记录信息的至少一部分与另一患者记录的合并。该方法500可以响应于所识别的匹配来识别复制特定患者特有的患者记录信息的第二患者记录。

在步骤510，该方法500结束。

F、数据仓库/数据集市

图6示出医疗保健系统中的数据仓库212(如图2中所示)的数据仓库存储模型600的例子。数据仓库存储模型600支持交叉患者数据分析和挖掘，但也可以支持单个患者访问。取代与健康数据储存库208相关联的更灵活的和可扩展的元结构，以结构化的相关形式来存储数据，该形式可被更直接和容易地使用。定义特有的对象(例如个人、患者、病史、命令、诊断、结果、服务)及其关系。

从主仓库数据库或直接从健康数据储存库208构造专用的群组或数据集市(例如通过疾病、通过市场等)。入库环境提供标准化、转换和管理数据入库环境内的数据必需的工具和数据被存储于其中的基础构造数据模型。

数据仓库212被用于存储、操纵和管理数据，以用于分析目的。典型地，利用固有的(native)数据入库工具产生主题特有的数据集市，或在一些情况下在转换过程期间直接产生。作为转换过程的部分也完成数据增强。从现有的数据获得新数据，并且物理添加至数据库(例如总和数值数据，将详细数据分类为多个通用组，分配诊断相关的组)。对于更复杂的、通常需要的推导，数据仓库212为每个新信息请求提供比重新获得的新结果更有效的资源。

G、数据服务处理器

数据服务处理器214(参见图2)提供管理健康数据储存库208和数据仓库212中的数据必需的一些重要功能，如下所述。

1、词汇服务限定要被存储在数据存储中的容许数据，限定对象之间和临床概念之间的关系，并且提供服务来限定将源数据分量和值映射到标准系统对象和术语。限定新数据源的术语及其到内部术语的映射的安装工作是重大的。为了帮助最小化该工作，如接收数据那样动态地限定基础术语的一些方面，避免一些安装工作，并且如界面上的术语所集成为的参考术语那样来预定一些安装工作。

2、需要患者识别服务，以针对新输入数据确定健康数据储存库208中的个人的唯一标识符。直接使用输入数据中的患者标识符(例如社会保险号、病历号)，或者概率匹配被用于识别患者和来自输入数据流中所提供的描述性数据的相关联的患者标识符，或者染色体组数据和/或蛋白质组数据被用于识别和匹配个人数据。其它服务包括数据库中的个人和数据管理功能(例如合并和分离个人)。基础个人索引包括与地理安装和系统操作的范围有关的完整的个人普查(personcensus)。

3、出现患者去识别(de-identification)和匿名，以遵守保密规则，如果在提供商环境的外部传送所保护的患者健康信息，则口授不可识别的该所保护的患者健康信息，除非对较宽的数据使用准予明确的患者许可。标准算法被用于分配假名，并且此外使数据和患者匿名(例如改变将潜在被用于间接识别个人的任何数据)。在主数据库中永久记录数据之前，通过数据接口处理器204或通过信息源202可以执行去识别。可替代地，如果期望在主储存库中维护患者识别数据，则在该过程中的其它点处也可以完成去识别，但为了随后的信息处理使用则去识别该患者识别数据。当系统被用于个性化医疗时，这对于要被结合到真人的患者数据是必需的。在储存库内可以使用无意义的标识符，但维护链路/密钥来最终能够将数据结合到特定的个体。

4、审计(audit)给系统的记录和轨迹更新及访问提供服务，并且也提供返回到初始数据源的链路。审计记录被存储在没有在系统200中示出的独立公共储存库中。标准协议被用于将审计事件传送到健康数据储存库208。

5、内容提取。

图7示出了医疗保健系统200(如图2中所示)的医学图像处理模型700。分析未构造的数据(诸如图像和文本文档)，并且为了随后的使用提取和构造重要的特征。在内容提取中采用图像处理和理解算法。这种算法包括：图像处理702(噪声过滤、基线减去、特征增强、图像压缩)，可视图案识别704(解剖学检测和识别、肿瘤定位和识别、交叉形式融合)，静态/动态特征提取706(图像分割配准、结构/形状表示、体积数据特征、动态建模)，以及时间特征提取708(多次假设跟踪、疾病演化、预测、用于治疗响应监控的统计量)。例如，从心脏图像中提取心脏测量结果。理想地，医学图像处理模型700是自主的、实时的、一致的、非偏置的和有效的。

6、数据质量。除了关于输入数据的通常、物理和逻辑编辑，概率推论必需用于处理丢失或不一致数据。此外，可能地，执行平衡和其它形式的交叉数据一致性检查来确保整体完整性和数据完整性。

H、数据挖掘和分析处理器

数据挖掘和分析处理器216被用于产生关于储存库中的大量未构造的和所构造的数据的信息。

1、数据挖掘处理器被用于通过搜索和识别新的和有效的图案以及这些图案内的关系来发现数据中新的结构(也就是知识发现)。针对直接的、相对于数据存储的专门使用提供基本工具组和医疗保健专用算法，并为了方便用于从事更普遍研究的领域来构造和打包这些算法。

2、数据分析处理器通过报表打印机提供简单的报告(例如列表、图表、曲线图)，通过数据库格式提供在线分析处理(OLAP)功能，诸如星形方案和“立方体”，以及提供统计学功能来测试假定和有效关系。

I、应用程序

应用程序218表示隐藏和组织基础储存库的复杂性的打包功能和/或解决方案，并给知识专业人员和医疗专业人员提供正在进行的功能。基础技术基础架构228提供一组公共功能、公共引擎和其它公共应用程序来促进新应用程序的建立。这些应用程序具有其自己的用户接口，但也是允许服务，以针对外部系统使用暴露应用程序编程接口(API)。应用领域的例子包括：

1、性能管理(例如执行信息系统，其中在可接受的阈值范围中获得和报告性能量度，并且将来自预期范围的方差报告给合适的团体)。

2、临床试验支持(例如患者识别、试验管理、结果分析)。

3、临床决策支持(特征提取、治疗模拟、不同的诊断功能、示例性患者的选择)。

4、消费者健康服务(例如寿命记录、个性化医疗)。

5、结果分析和处理(例如标准程序、循证最佳实践)。

J、反馈处理器

反馈处理器220允许由信息分析者获得重要信息，这些信息被组织和构造成标准格式，以被反馈到操作系统中的工作流、规则和词汇机，并被反馈到集成医学数据库域本身。在该形式中，优化护理和革新过程这两点。标准接口协议被用于在系统之间转移该信息。

K、知识/信息建模处理器

图8示出医疗保健系统中的建模处理器222(如图2中所示)的医学数据和知识模型800。建模过程包括利用描述已知图案和关系806(例如解剖学结构、分子结构)的(例如来自已出版的论文、教科书的)外部知识8 08。该建模过程也包括从来自挖掘、分析的图案和关系以及未构造的数据812的量度信息获得的数据建模810。知识建模806与数据建模810集成，以产生内容建模804(例如新模型和规则)，所述内容建模804帮助提供应用程序专用的建模802(例如推荐诊断和动作，以及预测行为和结果)。内容建模804被存储在模型/规则知识库223中，该模型/规则知识库223反过来由其它功能和应用程序使用。在操作和信息系统中这些所获得的模型和规则的嵌入提供有利的医疗保健供给。

L、用户接口

除了集成医学数据库的边界内的访问功能和应用程序，在特定工作场所处起特定作用的单个用户潜在地需要访问来自单个工作流内的多个系统的功能。用户接口224为用户提供装置来启动和管理单个会话，该单个会话例如包括多种多样和独立的产品、应用程序和功能，并且分享跨越其的患者环境。该能力包括高速缓冲存储器管理、链接患者数据、以及产生遵循SOAP和XML协议的消息。

1、会话管理提供分享跨越多个应用程序(例如超时、自动注销)的单个用户的范围的装置。每个应用程序并不必识别或管理终端用户会话。这通过该会话的父系应用程序来完成。

2、环境管理提供服务来分享单个患者的环境。每个应用程序并不必再识别患者和相关联的信息。

3、安全提供服务来管理对终端用户的环境的基于角色的访问(例如识别、鉴别、授权)。安全支持授权(鉴别、访问控制)、资产保护(安全通信、数据存储和密钥)、责任性(系统和数据访问的登录)、管理(集中式管理和维护的单个点)、以及保证(边界保护、侵入窃密检测和病毒检测)。

4、通信服务支持与系统功能以及与外部前端HI S系统的交互式通信。以消息为形式的服务请求通过API，以将数据馈给所请求的数据和应用程序服务，以及从所请求的数据和应用程序服务接收数据。这些功能使用所检索的数据来驱动它们自己的显示、规则和/或其它商业逻辑。这些服务是无国家的、快速的和高度可用的，并且支持同步和异步查询、自定义数据流、标准消息数据协议(例如SOAP)以及元数据(如果合适的话(例如编辑规则、显示特征、值组、分支规则)。通信支持进行服务呼叫(远程程序呼叫)来执行不同的和分布式应用程序组(例如管理预定服务的列表和合适地路由功能呼叫)的功能的需要。通过使用表示其服务组的所暴露的API，外部系统可以同步连接到系统200的功能。

通过经由数据输入装置(未示出)将用户接口数据输入到系统200中和/或经由数据输出装置(未示出)从系统200接收用户接口数据，用户接口224允许用户与系统200相互作用。利用显示处理器(未示出)，用户接口224产生一个或多个显示图像。该显示处理器响应于从系统200接收输入数据或其它数据来生成表示用于显示的一个或多个图像的显示数据。显示处理器是已知的单元，其包括用于生成显示图像或其部分的电子电路或软件或这两者的组合。

M、预定/结算处理器

预定/结算处理器226提供预定服务和结算服务。预定服务支持系统200中的股东/用户(例如卖方、提供商、知识用户和消费者)的登记，并且支持正在进行其专用分布信息(profile information)的维护，这对于控制处理是必需的。定义和维护识别数据(例如人口统计、标识符、访问证书)、授权和同意数据使用、用于事务处理的规则(例如患者标识符优先、校正规则、专用格式)、以及数据访问的规则(例如专用格式)。结算服务支持如驱动基于使用的消费者定价和货品计价所必需的活动的记录、存储和处理。

N、技术基础架构

技术基础架构228包括驱动IT系统(例如操作系统、数据库管理、中间件、系统管理，安全等)所必需的基本商品技术。

图9示出医疗保健系统200(如图2中所示)的安装方法900。

在步骤901，该方法900开始。

在步骤902，该方法900登记新的数据源(例如所使用的接口协议、消息类型、患者标识符类型、所使用的术语)。

在步骤903，该方法900登记要访问系统功能和基础架构处理的操作方面的终端用户，以及它们将使用什么特有功能。

在步骤904，该方法900登记通过系统应用程序编程接口(API)/服务的服务呼叫来访问系统功能的计算机系统，以及它们将使用什么特有服务。

在步骤905，该方法900发展数据变换规划，以反向加载来自现有储存库的患者数据(例如管理数据、临床数据、财务数据、遗传数据)。

在步骤906，该方法900建立用于处理个人隐私的规则，并识别要被用于自动患者识别的算法和过程。

在步骤907，该方法900建立从源术语至系统参考术语的映射。

在步骤908，该方法900结束。

图10示出了用于医疗保健系统200(如图2中所示)的数据收集和管理方法1000。

在步骤1001，该方法1000开始。

在步骤1002，该方法1000启动源系统内的数据馈给，以将事务路由到知识源。

在步骤1003，该方法1000接收事务，并将这些事务映射到为数据接口的部分的接口引擎中的中央医疗保健储存库格式。

在步骤1004，该方法1000识别患者内部密钥，但去识别患者数据和使该患者数据匿名。

在步骤1005，该方法1000响应于数据的修改来更新健康数据储存库和相关联的审计储存库。

在步骤1006，通过数据变换，该方法1000转移和增强如数据仓库所必需的数据(例如执行来自图像的内容提取)。

在步骤1007，该方法1000将词汇标准化成标准系统术语。

在步骤1008，该方法1000出于信息处理的目的产生疾病特有的数据集市。

在步骤1009，该方法1000结束。

图11示出用于医疗保健系统200(如图2中所示)的数据挖掘和建模方法1100。

在步骤1101，该方法1100开始。

在步骤1102，该方法1100利用简单的报告工具来探测疾病特有的数据集市的通用内容，以理解数据集市的通用内容(例如患者列表)。

在步骤1103，该方法1100使用OLAP工具来帮助理解患者的基本性能特征的一些特征和从属与独立变量之间的关系。

在步骤1104，在基本特征的一些特征和关于数据的假定被理解之后，该方法1100在约束的环境中利用挖掘工具。

在步骤1105，该方法1100搜索新的关系，以帮助优化医疗保健供给和预测患者行为和结果。

在步骤1106，该方法1100建立要在例行程序的基础上被监控的性能量度，该性能量度包括合适变量的阈值。

在步骤1107，该方法1100组合所获得的内部信息，并将外部知识建立成帮助预测和引导未来行为的模型和规则。

在步骤1108，该方法1100将模型和规则用于医疗保健供给和临床研究的过程，以帮助优化其效率和质量。

在步骤1109，该方法1100结束。

因此，在参照其各种说明性的实施例已经描述了本发明的同时，本发明不意图将本发明局限于这些特定实施例。本领域的熟练技术人员将认识到可以进行所公开的主题的变化、修改和组合，而不脱离如在所附的权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1、一种用于处理用于在患者电子病历储存库中的存储的患者医学信息的系统，其包括：

接口，用于接收表示患者的染色体组信息的数据；

储存库，该储存库包括并入表示特定患者特有的染色体组信息的数据的患者记录；以及

数据处理器，用于

将特定患者特有的所述染色体组信息与所述接收到的染色体组信息进行比较，

响应于所述比较和预定的匹配标准来识别染色体组匹配，以及

响应于所识别的匹配来启动对所述特定患者特有的患者记录信息的处理。

2、根据权利要求1所述的系统，其中

响应于所识别的匹配，所述数据处理器授权用户访问所述特定患者的所述患者记录。

3、根据权利要求1所述的系统，其中

响应于所识别的匹配，所述数据处理器授权所述特定患者访问他或她自己的患者记录。

4、根据权利要求1所述的系统，其中

响应于所识别的匹配，所述数据处理器启动所述特定患者特有的所述患者记录信息的至少一部分与另一患者记录的合并。

5、根据权利要求1所述的系统，其中

响应于所识别的匹配，所述数据处理器识别复制所述特定患者特有的患者记录信息的第二患者记录。

6、根据权利要求1所述的系统，其中

所述染色体组信息包括下列信息中的至少一个：(a)DNA信息，(b)RNA信息，(c)互补DNA或RNA信息，(d)转移RNA(tRNA)信息，(e)信使RNA(mRNA)信息，和(f)表达序列标签(EST)。

7、一种用于管理患者医疗保健数据的系统，其包括：

第一数据库，该第一数据库包括支持将第一数据格式的染色体组信息变换成不同的第二数据格式的染色体组信息的映射信息；

接口，用于接收以第一数据格式表示患者的染色体组信息的数据；

储存库，该储存库包括并入以不同于所述第一数据格式的第二数据格式表示特定患者特有的染色体组信息的数据的患者记录；以及数据处理器，用于

将所述映射信息用于将所述接收到的染色体组信息变换成所述第二数据格式，

将特定患者特有的所述染色体组信息与所述变换的接收到的染色体组信息进行比较，

响应于所述比较和预定的匹配标准来识别染色体组匹配，以及

响应于所识别的匹配，启动对所述特定患者特有的患者记录信息的处理。

8、根据权利要求7所述的系统，其中

所述映射信息包括下列从多个不同源获得并支持从不同源获得的染色体组信息的解释的信息中的至少一个：(a)代码，(b)术语，以及(c)标识符。

9、一种用于管理患者医疗保健数据的系统，其包括：

包括医疗保健数据的第一数据库，该第一数据库包括多个不同处理系统共有的单元；

接口，用于接收以第一数据格式表示特定患者特有的染色体组信息的数据；以及

数据处理器，用于

针对患者记录中的存储，将所述公共单元用于将所述第一数据格式的所述接收到的染色体组信息变换成第二数据格式的所述接收到的染色体组信息，以及

将所述变换的接收到的染色体组信息存储在所述患者记录中。

10、根据权利要求9所述的系统，其中

所述公共单元包括下列从多个不同源获得的单元中的至少一个：(a)代码，(b)术语，以及(c)标识符，以及

所述公共单元支持从不同源获得的染色体组信息的解释。

11、一种用于处理患者医学信息的方法，其包括以下步骤：

接收以第一数据格式表示患者的染色体组信息的数据；

将表示染色体组信息的数据从第一数据格式变换成不同于第一数据格式的第二数据格式，以生成所变换的染色体组信息；以及

将所变换的染色体组信息存储在与患者相关联的患者记录中。

12、根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

存储以第一数据格式表示染色体组信息的数据，并且其中变换的步骤进一步包括以下步骤：

应用支持将表示染色体组信息的数据从第一数据格式变换到第二数据格式的映射信息。

13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述映射信息包括下列从多个不同源获得并支持从不同源获得的染色体组信息的解释的信息中的至少一种：(a)代码，(b)术语，以及(c)标识符。

14、根据权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：

将特定患者特有的所存储的染色体组信息与所存储的所变换的染色体组信息进行比较；

响应于比较和预定的匹配标准的步骤来识别染色体组匹配；以及

响应于所识别的匹配来启动对所述特定患者特有的患者记录信息的处理，其中启动的步骤进一步包括以下步骤：

响应于所识别的匹配，启动所述特定患者特有的所述患者记录信息的至少一部分与另一患者记录的合并。

15、根据权利要求14所述的方法，其中启动的步骤包括以下步骤：

响应于所识别的匹配，启动复制特定患者特有的患者记录信息的第二患者记录。

16、一种用于处理患者医学信息的方法，其包括以下步骤：

接收以第一数据格式表示患者的染色体组信息的数据；

存储以第一数据格式表示染色体组信息的数据；

响应于映射信息将表示染色体组信息的数据从第一数据格式变换到不同于第一数据格式的第二数据格式，以生成所变换的染色体组信息；

将所变换的染色体组信息存储在与患者相关联的患者记录中；

将特定患者特有的所存储的染色体组信息与所存储的所变换的染色体组信息进行比较；

响应于比较和预定的匹配标准的步骤来识别染色体组匹配；以及

响应于所识别的匹配来启动对所述特定患者特有的患者记录信息的处理。

17、根据权利要求16所述的方法，其中，所述映射信息包括下列从多个不同源获得并支持从不同源获得的染色体组信息的解释的信息中的至少一个：(a)代码，(b)术语，以及(c)标识符。

18、根据权利要求16所述的方法，其中，启动的步骤进一步包括以下步骤：

响应于所识别的匹配，启动所述特定患者特有的患者记录信息的至少一部分与另一患者记录的合并，并且其中启动的步骤进一步包括以下步骤：

响应于所识别的匹配，启动复制特定患者特有的患者记录信息的第二患者记录。

19、一种用于安装医疗保健信息系统的方法，其包括以下步骤：

登记医疗保健信息系统的数据源；

向医疗保健信息系统登记终端用户，以给该终端用户提供对医疗保健信息系统的特定功能的访问；

向医疗保健信息系统登记计算机系统，以给该计算机系统提供对医疗保健信息系统的特定服务的访问；

响应于数据变换规划，从现有的储存库中将患者数据加载到医疗保健信息系统中；以及

响应于映射规划，将数据源中的源数据变换成医疗保健信息系统中的系统数据。

20、根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

用于抑制未授权的用户对患者数据的访问并保密患者隐私以及用于从所接收到的患者识别信息中自动识别患者的授权处理器。

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