临床护理专家范文

临床护理专家范文（精选5篇）

临床护理专家 第1篇

在美国，CNS教育体系起步最早，其发展也较为完善。经过不断的发展，至2001年3月，美国的CNS已超过54, 000人。其中，大多数CNS受雇于二级或三级医疗机构，在初级卫生保健中CNS的数量也正在少量地增加，而且其工作涉及面几乎含盖了所有的临床科室，他们主要承担临床护理、教育、咨询、研究和管理工作。

荷兰在1985年开设CNS制度，截止到1995年，荷兰共有73位CNS在全国124所医院中的31家医院里服务，护士成为CNS之前必须有5年临床工作经验，CNS的聘用期一般为2年，他们中的大部分人为肿瘤患者工作。在荷兰，CNS的主要任务有5项，即临床护理、会诊、教学、科研和革新。其中，首要任务是临床护理，而他们提供的临床护理又分为直接护理和间接护理。由于许多入院患者需要复杂细致的护理，所以CNS将协助普通护士平均照料12名患者，为护理工作树立模式。

20世纪80年代，新加坡、日本也开始引入CNS制度，正式成为CNS之后，他们将负责对患者的评估、卫生宣教、健康指导、特殊仪器的使用说明、特殊护理技术的培训等工作。在英国，CNS发展比较缓慢。60年代初期的CNS仅仅承担管理者的角色，直到80年代CNS的角色功能才得以发展。建立主要的CNS专业领域有造口(伤口)护理、糖尿病护理、老年护理、家庭护理、儿科护理、精神病护理、肿瘤护理、疼痛护理、急症护理、损伤护理、ICU等。

综述CNS的主要职能是： (1) 护理专家职能：其任务主要是为病人进行健康评估、做出护理诊断，对治疗中护理的参与以及参与的效果负责。 (2) 教育职能：主要是对患者、家属以及社区预防体系中的公众进行健康教育。 (3) 护理顾问职能：其职责是利用整体护理理论知识和经验为特殊的群体提供专业领域的信息和建议。 (4) 研究职能：是否从事研究工作是CNS和CN(注册护士)的重要区别之一。CNS参与护理研究，他们在临床工作中发现问题，并致力于研究解决这些问题，最后将先进的研究成果应用到他们的专业领域。 (5) 管理职能：是指参加相应的管理委员会，考核评价护理质量，特别是对CNS参与的护理效果进行评定。

不同国家对CNS的培养与教育尚无统一标准，目前，各国对CNS的资格认定条件各不相同，但都是根据本国护理的发展、教育水平所制订，都要求CNS需具备一定的学历水平、一定的专科临床实践经验、一定的临床教育经验等能力。不同国家认定条件是： (1) 美国：需获得硕士或博士学位，具有某一特殊领域的护理相关知识和临床实践经验;有符合专业协会要求的执照证书，或审查执照证书的程序符合要求。 (2) 荷兰：需5年临床工作经验，同时具有学士学位的注册护士在接受2年的CNS课程教育后，即具备了超越一般护理知识和技能及专科护理技术之后被授予CNS职称。 (3) 英国：需具有硕士或博士水平，通过政府部门认可的课程学习，获得专家资格证书，并通过有关部门评估认证其工作能力。 (4) 日本：需有保健士或助产士或护士资格，临床工作5年以上，特定专科领域临床工作3年以上;护理系大学研究生硕士课程，并取得特定护理专科领域所规定的学分;5年后资格更新。 (5需具有大专或大专以上文凭的注册护士，在国内或国外其他医院的专科进修学习一段时间;或者是有多年工作经验的老护士经过国内或国外的高等院校的进修学习之后就可以从事CNS的工作。

从目前来看，随着社会、经济的发展以及人们健康需求的改变，护理学面临着新的挑战和前所未有的发展机遇。许多研究表明，CNS在提高护理质量，增进患者的满意度，降低医疗费用，促进科学的研究及应用等方面具有卓著的成效，于是越来越多的国家开始采用这一制度。同时，护士的角色也得到了更多的认同，以患者为中心的整体护理才真正能发挥它的魅力。

青蛙王子:儿童护理专家 第2篇

青蛙王子、山羊老师、赖蛤蟆赖豆……对中国孩子来说，动画片主角青蛙王子的故事早已耳熟能详。但孩子们也许不知道，这些美丽童话的原创者——不是动漫制作公司，而是一家专业的儿童护理用品经营企业——青蛙王子集团，它拥有儿童护肤品牌“青蛙王子”品牌，同时也拥有系列动画片《青蛙王子》的著作权。

李振辉，这位来自闽南花果飘香之地——漳州的企业家，在让孩子们走进《青蛙王子》童话世界的同时，也在一步步实现其打造儿童护理第一民族品牌的梦想。

“中国的儿童护理市场像儿童一样在茁壮成长。去年，我们开始开发一套‘青蛙王子，品牌的高端儿童护肤用品，目标锁定在一线城市和国际大卖场，青蛙王子集团董事长李振辉对记者说。“青蛙王子”在1999年进入中国市场的时候，我们的定位就是，为4-12岁的儿童提供全方位的护理用品，李振辉说。1994年创业，李振辉是中国儿童护理市场成长的亲历者。上世纪八十年代末，随着强生等国际品牌进入中国，“儿童护理”在中国逐渐形成了一个专业化的细分市场。“在九十年代以前，成人和儿童的在护肤用品上并没有明显的区分，比如说香皂、洗发水和沐浴露，那时候并没有儿童专用这个概念。而现在，中国的家长已经逐渐认识到，儿童的皮肤和成人是不一样的，一些成人护肤用品用在儿童身上容易出现副作用。”

尤为幸运的是，儿童护理用品市场的成长并没有因为中国市场的成熟而放慢脚步，而是在持续高增长。“自90年代以来，中国婴儿出生率—直呈上升趋势，儿童护理产品的市场需求也以一直以每年30％以上的速度在增长。未来一二十年内发展空间还很大。很多人已经看到，这是一个阳光产业。”李振辉说。

当然，从90年代末开始和强生这样的国际品牌同台竞技，“青蛙王子”也制定了务实的定位策略：强生的产品定位在0-3岁的婴幼儿，而“青蛙王子，’系列则定位于4-12岁的儿童。与此同时，“青蛙王子”主攻的也是国内二、三线市场，“强生等国际品牌在中国的历史比较长，老百姓的认知度也比较高，特别是在一线市场的占有率具有领先优势，如果我们一开始就和强生硬拼，显然是不够明智的。于是我们选择了自己的特色道路。”李振辉说。但在过去十多年里，“青蛙王子”在二、三线市场奠定的坚实基础，也恰恰是它如今向一级市场提升的强力跳板。“我们要成为真正的儿童护理专家，给孩子们提供无微不至的儿童护理产品。”李振辉说。当然，高增长产业的竞争也非常激烈，“随着强生等国际品牌的渗透和跟进，进军一线市场也是我们和国际品牌正面交锋的开始。”

打造民族品牌

在创办青蛙王子集团之前，李振辉曾是漳州制药厂的一名员工。那是一家生产国宝级中成药片仔癀的国有企业，1994年前后，漳州出现了一大批日化类民营企业，但到1997年前后，它们中大多数都倒闭了。“青蛙王子之所以能生存下来，并且得到长足发展，和我在国有企业受到的规范化管理教育有很大关系。”

除此之外，还有更重要的原因，“我属于在文革中‘被耽误的一代’，读毛主席语录，上山下乡，高中毕业后就去了农村。我当过公社的通信员，电影放映员。这些经历，对我后来做人做事，办企业有帮助也很大，因为艰苦的生活，会培养一个人坚忍不拔的个性。”

当然，创办企业是更艰苦的经历。在李振辉给记者讲速的创业故事中，2007年是一个值得纪念的年份。

那年7月，在刮过几二次台风后，闽南的雨季特别长。坏天气对企业往往是坏消息，“公司的仓库里一批美国客户Solar公司订购的货物在风雨中受潮了，一开始我们全然不知。直到许多天后，公司的品管人员焦急地向我报告说，仓库里的货物发霉了。而此时，我们有十几个货柜个货物已经发往美国，在危机面前，李振辉表现出了作为企业家的惊人意志力和处变能力。他沉着应对，在第一时间通知了Scdar公司，封存全部产品，并通报了企业受灾情况。Scdar公司虽然认为青蛙王子讲诚信、负责任，但条件依然苛刻：交货期只能延长一周。“我当机立断，诚信第一，公司也不能垮。”

这是一次惊心动魄的自救行动，那一个月，李振辉的时间是以秒计算的。终于，在兄弟企业的配合下，那批货如期发给了美国客户，李振辉的公司转危为安了。越磨砺越锋芒，经受住了危机考验的李振辉把眼光放得更长远。“我们这一代的企业家，肩负的责任很大。过去很长时间内，我们这个行业—直是宝洁、联合利华、强生等国际品牌的天下。打造一个能够和国际品牌抗衡的民族品牌，是我们的使命，他说。

2008年，青蛙王子集团与老客户scdar公司的关系出现了戏剧性的一幕。受美国次贷危机影响，Scdar公司向美国迈阿密当地法院申请了破产保护。在得知了这一情况后，李振辉果断出击，远赴美国，收购了Scdar公司旗下的两个护肤品牌“Body&Earth”和“Green Canyon spa”。“拥有两个美国本土品牌及在美国市场的实际经营，势必为‘青蛙王子’品牌把握国际化妆品发展趋势、动态，学习国际先进营销理念及产品开发理念，推动公司营销升级及产品研发与国际接轨，积累宝贵的经验。毫无疑问，迈出这一步，青蛙王子在企业形象、规模和国际化战略方面都得到了很大提升，李振辉说。

儿童文化品牌

在促销现场，李振辉曾看到这样的情景：在商场购物的妈妈本来已经把强生的产品放进篮子里了，可身边的孩子看到“青蛙王子”的产品后，就闹着要“青蛙王子”。因为“青蛙王子”是他是成长的小伙伴，他们之间已经有了感情，李振辉说。

在儿童用品的品牌传播上，广告主和广告人一直面临这样的难题：产品是儿童在用，而做购买决策的人却是家长，那么，广告到底该做给家长看，还是给儿童看?对于这个问题，青蛙王子提供了一个很有启发性的答案。青蛙王子集团曾委托上海一家动画制作公司制作“青蛙王子”的广告片，但这家公司把广告片拿出来后，李振辉看了很不满意，要求重拍。为了不负客户的委托，这家公司请来了上海儿童电影制片厂的一位老导演。老导演看了广告片后，就对李振辉说：“这个‘青蛙王子’的形象很有意思，完全可以拍成动画片，送到电视台去播。”这件事让李振辉大受启发，认为这个建议很有道理，经过长期的研究和准备，2005年青蛙王子集团决定投资500万元，制作《青蛙王子》系列动画片。而现在回头再看，这一步对青蛙王子品牌的发展具有里程碑式的意义。

临床诊断专家系统浅谈 第3篇

1 专家系统

专家系统 (expert system) 出现于20世纪60年代中期, 是人工智能领域的重要分支, 它是一个智能计算机程序系统, 其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验, 能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说, 专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统, 它应用人工智能技术和计算机技术, 根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验, 进行推理和判断, 模拟人类专家的决策过程, 以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题, 简而言之, 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

专家系统通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的、具体的问题, 达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统。它能对决策的过程作出解释, 并有学习功能, 即能自动增长解决问题所需的知识。

一个典型的专家系统通常包括了三部分:知识库、推论器与接口。其中, 知识库组织事实与规则, 推论器通过知识库中有效的事实与规则, 在使用者所输入的条件基础下勾勒出结果, 而使用者接口则是使用者与专家系统间的沟通桥梁。

2 MYCIN系统

20世纪70年代初由美国斯坦福大学研制的MYCIN系统, 是早期医疗诊断专家系统中较成功的应用实例。这是一种用于医学诊断、治疗感染性疾病的计算机程序专家系统, 能帮助医生对住院的血液感染患者进行诊断并选用抗菌素类药物进行治疗。MYCIN系统用LISP语言写成, 从功能与控制结构上可分为两部分:首先, 以患者的病史、症状和化验结果等为原始数据, 运用医疗专家的知识进行逆向推理, 找出导致感染的细菌。若是多种细菌, 则用0到1的数字给出每种细菌的可能性。其次, 在上述基础上给出针对这些可能的细菌的药方。

MYCIN专家系统能识别51种病菌, 正确使用23种抗菌素, 可协助医生诊断、治疗细菌感染性血液病, 为患者提供最佳处方, 成功地处理了数百个病例。它还通过以下的测试:在互相隔离的情况下, 用MYCIN系统和九位斯坦福大学医学院医生, 分别对十名不清楚感染源的患者进行诊断并开出处方, 由八位专家进行评判。结果是MYCIN和三位医生所开出的处方对症有效;而在是否对其它可能的病原体也有效而且用药又不过量方面, MYCIN则胜过了九位医生, 显示出较高的水平。

MYCIN专家系统是规范性计算机专家系统的代表, 后来的许多其它专家系统都是在MYCIN专家系统的基础上研制而成的。MYCIN系统不但具有较高的性能, 而且具有解释功能和知识获取功能, 可以用英语与用户对话, 回答用户提出的问题, 还可以在专家指导下学习医疗知识, 该系统还使用了知识库的概念和不精确推理技术。MYCIN系统对计算机专家系统的理论和实践, 都有较大的贡献。因此对MYCIN系统的描述有助于了解一般专家系统的工作过程。

MYCIN是对传染病的诊断和治疗提出建议的专家系统, 工作时将患者的病史、已服药物和药物反应等数据录入全局数据库中。知识库中则存放相对稳定、不因人而异的知识, 这些知识用LISP语言写成, 例如: (IDENT ORGAN-ISM-2KLEBSIELLA.75) 就代表一个事实, 意为2号菌体是克雷白氏杆菌, 此事实的可靠性 (称为置信度, 常用CF代表) 为0.75。法则的表示则复杂一些, MYCIN中采用产生式规则的形式

这条规则有三个前提条件, 一个结论。其意义如下:如果 (1) 感染属于原发性菌血症, (2) 菌体的培养点是无菌点, (3) 细菌的侵入门户是胃肠, 那么可以0.7的置信度判定菌体是一种拟杆菌。将这类规则转换为自然语言是比较方便的, 因此MYCIN具有较强的说明功能。在MYCIN的知识库中有500条左右这类规则。MYCIN中的法则是以产生式规则的形式表出, 所以从结构的观点看它属于规则型系统或产生式系统。根据数据库中反映当前局势的数据, 运用知识库的法则来作出相应结论的推理机制有时称为推理机。MYCIN中采用深度优先与或树搜索的逆向推理法。根据推理结果, MYCIN对疾病作出诊断并提出相应的治疗建议。为了便于MYCIN从专家医生获取知识 (另一方面也可用MYCIN培训青年医生) , MYCIN系统还设置有知识获取程序TEIRESIAS。

MYCIN系统用置信度处理不精确知识的方法, 受到人们重视, 但也引起一些争议。另外, 模糊逻辑在实际专家系统中的应用也是值得注意的问题。

3 发展趋势

计算机网络将注定成为21世纪全球信息社会最重要的基础设施。而计算机网络系统和相关技术也必将在21世纪社会信息化和知识经济浪潮中更快更大的发展。目前, 已经出现了与网络技术相融合的专家系统, 通过网络 (局域网或广域网) 可实现异地协同工作、资源共享和远程咨询等, 使专家系统的应用范围更加宽泛和便捷, 还可大大提高专家系统的使用效率与价值。“网上医疗站”的出现, 也为专家系统更好地服务于人类、应用于社会提供了更优越的条件。

专家系统与数据库相结合也是一个发展趋势。人工智能与数据库技术是计算机科学的两大重要领域。数据库的使用便于病例资料的整理和统计, 而且一个规模较大的数据库可以单独作为一个原病例库在网络上与多用户共享使用, 为医疗科研提供方便。另外, 专家系统可借鉴数据库关于信息存贮、共享、并发控制和故障恢复技术, 对专家系统中的知识库管理、设计提供帮助, 改善专家系统的性能。

当前多媒体技术在计算机应用中被广泛的运用。多媒体技术以其生动的图、文、声效果, 强大的感染力有着广阔的发展空间。它将可以使原来只能依靠医生的经验来模糊判断的症状利用计算机进行客观定量化处理, 以达到知识获取更直接的目的, 以克服知识获取困难的问题。另外, 专家系统的人机界面引入动画、音频、视频等多媒体技术, 可使系统更加生动和人性化, 使系统的推理、演示更加丰富、直观和逼真, 可以帮助用户更快更好地掌握和使用系统。

多种推理方法相结合, 克服单一技术的缺点和不足, 取长补短的混合型专家系统也是未来的发展趋势。

近几十年来专家系统的相关技术已经取得了长足发展, 其中神经网络的自学习技术的引入是最重要的突破。现如今, 嵌入式专家系统趋向于比咨询系统更加成功。之所以以咨询类型出现的专家系统使用率较低, 主要原因是短期内重新获取知识是代价非常昂贵的程序。机器学习系统的发展在可预见的将来能够加速全新的专家系统的数量。

摘要：近几十年来专家系统的相关技术已经取得了长足发展, 其中神经网络的自学习技术的引入是最重要的突破。现如今, 嵌入式专家系统趋向于比咨询系统更加成功。之所以以咨询类型出现的专家系统使用率较低, 主要原因是短期内重新获取知识是代价非常昂贵的程序。机器学习系统的发展在可预见的将来能够加速全新的专家系统的数量。

护理专家会诊制度的建立与实施 第4篇

1 临床资料

2009年4月至2010年12月共会诊患者11人。其中男性8例, 女性3例;年龄28~83岁, 平均66岁。会诊的护理问题包括压疮护理4例、气道护理2例、冬眠患者护理1例、传染病护理2例、管道护理1例、瘫痪患者肢体护理1例。护理会诊问题汇总见表1。

2 方法

2.1 成立临床护理专家组

通过考核, 经医院护理质控委员会讨论通过, 在院内选拔在临床一线工作、有丰富临床经验、具备中级以上职称的护理人员担任护理专家, 根据专业特长分为气道护理、压疮护理、糖尿病护理、管道护理、静脉输液护理等专家小组。主要承担护理会诊、制定护理指引、授课等任务。同时, 各专科护士长作为护理专家小组的补充力量, 参与解决专科护理问题。

2.2 制定护理会诊制度和流程

各科室在护理工作中遇到护理难点, 需护理专家现场指导时, 电话通知护理部, 填写护理会诊申请单, 申请护理会诊, 护理部根据患者病情及护理问题, 通知相关专家小组人员在规定时间内到达会诊科室。参与会诊的人员在听取责任护士汇报患者情况并阅读护理记录后, 现场查看患者, 提出书面护理指导意见或操作指导。临床科室参考会诊意见, 制定并落实护理措施。会诊完毕, 填写会诊意见。护理会诊单内容如下:

2.3 护理效果评价

护理部质控人员参与护理会诊过程, 并追踪观察护理会诊意见落实情况, 评价护理效果。

3 结果

3.1 评价标准

(1) 有效:会诊过程符合制度要求;会诊意见能够被申请科室采纳, 该意见有助于护理问题的解决。

(2) 无效:会诊过程不符合制度要求, 会诊意见未被申请科室采纳, 会诊意见对于护理问题的解决未发挥作用。

3.2 评价结果 (见表2)

4 讨论

4.1 护理专家会诊效果

护理专家会诊旨在解决护理过程中常见, 但处理困难以及涉及多专业、跨专科的护理问题。本组11例患者中, 4例压疮患者都存在客观因素, 不利于压疮的防治, 给护理工作增加了难度;1例成人呼吸窘迫综合征患者、1例心律失常气管切开患者、1例冬眠治疗患者、1例胸腔闭式引流患者、1例尿毒症合并甲流患者、1例甲流孕妇, 均为治疗原发病过程中或正常孕期中合并有并发症而出现非本专业的护理问题, 需要其他专科协助制订护理方案。多专业协作的护理专家会诊在解决这些护理难题时发挥了积极作用, 既能突显各专业优势, 又能保证各种护理措施之间无矛盾, 互相弥补, 取长补短。从评价效果看, 有效9例, 有效率达82%, 说明多数护理专家会诊能发挥积极作用。有2例未发挥作用, 1例系CO中毒昏迷患者并发10cm×10cmⅡ期坏死溃疡期压疮, 由于疾病进展迅速, 尽管采取各种措施, 但由于创面深, 最终手术清创治疗;1例系孕妇感染甲流, 家属选择流产, 未采纳会诊意见。

4.2 护理专家会诊应注意的问题

(1) 护理专家会诊必须及时、规范。申请会诊时患者往往病情复杂、变化快, 因此, 会诊必须迅速到位, 并充分发挥作用。我院护理专家会诊制度要求会诊人员在接到急诊会诊通知后半小时内到位, 如有特殊情况, 应及时通知护理部更换会诊专家;平诊会诊在8小时内到位。会诊人员到位后, 应先仔细阅读病历, 听取责任护士汇报病例并到床旁查看患者后, 再提出会诊意见或亲自示范操作, 并将意见及时记录在会诊单上且签名, 供会诊科室参考。为督促护理专家会诊制度的规范执行, 护理部质控人员参与了本组11例会诊, 并能做到规范执行, 为今后工作的开展打下良好基础。

(2) 只有护理专家明确会诊目的, 提出可操作的会诊意见, 才能发挥会诊的积极作用。申请会诊的科室应充分了解患者病情, 能够发现护理问题, 从而明确会诊目的。护理专家在会诊时应围绕会诊目的提出意见和建议, 会诊意见和建议应符合我院实际情况, 便于实施;同时应注重科学性、准确性和可操作性。护理专家会诊是否发挥作用, 关键在于会诊意见是否正确及是否被采纳。我院规定护理专家会诊意见必须依据专科护理常规, 或有明确出处, 经临床验证无误的护理措施。最终是否采纳会诊意见, 由申请会诊科室护士长与主管医生沟通确定。

4.3 护理专家会诊的意义

实施护理专家会诊制度以来, 申请会诊的科室均反映效果良好。从表2可以看出, 护理专家会诊的问题涉及面广, 有一定难度和深度, 包括压疮护理、管道护理、传染病护理、冬眠患者护理等多方面问题, 并且通过会诊能够切实帮助临床护理人员解决问题, 提高护理质量。同时, 护理专家会诊制度的实施对护理人员业务水平的提高及其成长有积极的促进作用。护理专家会诊给予高职称护理人员适度的压力, 督促他们不断学习, 积累经验, 要求其除具备专科知识外, 还应具备一定的综合分析判断能力。同时, 亦有利于调动其他护理人员的积极性, 激励大家钻研业务, 努力成为护理专家。

4.4 护理专家会诊工作中存在的问题

临床护理专家 第5篇

中医针灸是中医药学的重要组成部分, 具有五千年的历史。因其独具特色与优势, 已成为中医药文化的代表。随着科学技术和社会经济发展, 人民生活水平不断提高, 中医针灸学科也进入了快速发展期。计算机技术在中医针灸领域的临床、教学和科研等领域均开始有了较为广泛的研究和应用[1,2]。

世界卫生组织对中医针灸的国际化起到了重要的引导和促进作用, 在一些国家设立了针灸研究培训合作中心、支持并创建世界针灸学联合会、指定《经络穴位名称国际标准》和《针灸临床研究规范》等。如今, 世界各国中, 已有140多个国家以及地区开展了针灸医疗, 从事针灸的人数在不断增加[3]。专家系统是人工智能领域研究和运用最活跃的领域之一[4]。专家系统经过近50年的理论研究和应用实践, 已应用在相关专业领域。医学领域也涌现了一批优秀的专家系统[5,6]。

在中医针灸的发展过程中, 上海市针灸经络研究所经过10余年的收集和整理, 积累了75种1705册中医和中西医结合期刊的6万余篇针灸文献临床治疗案例[1]。为进一步推进中医针灸临床治疗经验、研究临床治疗案例的内在规律奠定了信息库基础, 使得中医针灸临床治疗经验和成功治疗案例在量化分析基础上, 能够更加科学地为科研、教学和人类服务。

本文在分析上海市针灸经络研究所已建立且已投入实际使用的《中医针灸信息库》的设计文档、运行环境、数据对象组成及其关系和软件构架基础上, 运用专家系统的相关理论、技术和方法, 研究、设计和实现一个针对多种疾病的中医针灸最佳治疗方案、治疗方案预期疗效和治疗方案评估咨询的专家系统。把计算机专家系统的实现技术运用到中医针灸临床治疗的教学、科研和辅助治疗方案咨询中是一种新的尝试, 迄今为止还未见类似报道。

1 专家系统设计

1.1 原系统的技术框架

《中医针灸信息库》原系统采用B/S构架模式和MVC (Model View Controller) 模型的SSH (Spring+Struts+Hibernate) 技术框架予以设计和编程开发。图1为该系统的五层结构, 其中:视图层采用JSP技术;控制层使用Struts技术;服务层使用Java类;持久化层使用Hibernate完成对象关系映射和开源数据库My SQL等相关技术实现。Spring确保各层之间相互独立, 弱化层次之间的依赖关系, 使层次结构清晰、易测试和易扩展。

1.2 数据库表拓展设计

本文采用增量迭代开发方法, 在图1所示技术框架基础上设计和实现一个中医针灸临床治疗专家系统。经对已有系统的数据库表分析后, 扩展了部份中医针灸信息库表, 以满足专家系统应用功能需要, 表间实体关系 (ER) 如图2所示。

在图2中, 已创建《中医针灸信息库》系统的9张数据库表的主要用途概述如下:

1) 疾病系统名表实现对疾病进行系统级分类编档, 疾病名称表存储疾病的谱系关系及其名称;

2) 穴位分类表实现穴位的分类编档, 穴位标准信息表和疗法表分别存储穴位信息和疗法信息;

3) 文章信息表和作者单位信息表存放文章和作者信息, 文章信息摘录表包含疾病和疗法信息等, 可用于聚类和判别分析, 也适用于专家系统的知识生成;

4) 文章类别表用于期刊文章的类别描述。

为构建专家系统, 增加了以下3张数据库表:

1) 聚类样本表, 用于存储聚类后的样本, 包含样本编号、疾病唯一编码、样本二进制串、中心编号和样本类型。样本编号为主键, 标识样本的唯一性。疾病唯一编码关联疾病名称表, 表示该样本对应的疾病类型。样本二进制串存储经过数据处理后包含穴位、疗法和疗效位值的二进制串。中心编号标识该类中心样本的编号。样本类型用于区分三种状态的样本, 取值0、1和2。0表示为类的中心样本, 1为类的普通样本, 2为杂类样本。

2) 阈值表存储对应某疾病症状唯一编码所有样本的最佳聚类的阈值。在多次聚类迭代计算过程中, 该阈值经评估得到。存储最佳聚类阈值的主要目的是便于知识自学习更新。当增加新文献描述的治疗案例时, 需依据最佳阈值进行归类判断和知识更新。

3) 初始样本表用于存储各样本对应文献信息摘录表中经数据清洗后得到的精简样本记录, 过滤了某些穴位和疗法完全相同的治疗案例数据并把这类重复样本的疗效的均值作为精简样本的疗效。表中的穴位串和疗法串取自文章信息摘录表、治疗取穴信息和文章信息摘录表。治疗方法描述中的值, 参照穴位标准信息表、穴位编码和疗法表, 疗法唯一编号 (递增序) 经映射后得到。

1.3 专家系统软件格式设计

专家系统由用户界面、推理机、知识库、知识生成、综合数据库和解释器等软件模块组成, 详见图3。

根据用户通过用户界面输入的疾病名称、穴位、疗法和阈值等参数, 由推理机根据检索类型从知识库获得满足限制条件的最佳匹配知识, 经解释器根据维度定义信息翻译后反馈给用户。知识生成模块用于新增治疗案例样本的快速自学习、知识归类和知识库更新。

2 K-means聚类算法的关键技术

2.1 K-means聚类算法执行过程中的困惑

通常K-means聚类算法初始选择k个样本作为k个类的初始“种子中心”, 通过迭代、动态调整“种子中心”的方法实现样本聚类, 对不能归类的样本分配一个杂类予以归集。

K-means聚类算法的计算通常面临以下3个技术难点:

1) 如何选择用于聚类的“中心样本”?

2) 如何预先确定被聚类样本集能被聚类为K个类, 其中可能含有一个杂类?

3) 聚类的标准是什么?

国内外K-means聚类算法有很多改进, 目的都是为以上3个技术难点能被更好地解决。苏厚勤等通过改进K-means算法, 给出了非等长字符串的研究、应用, 并应用于商品木材微机识别[7,8,9]。李永森等通过设定距离代价函数给出实际问题中k值的一种改进算法[10]。汪中等通过优化初始点对K-means算法进行了改进[11]。苏厚勤和程雯丽等对K-means聚类算法提出和实践了一种改进算法, 其核心思想是通过计算阈值作为聚类粒度标准的一个确定的度量值, 为解决上述3个技术难题进行了尝试和实践[2]。在实际的K-means聚类算法过程中, 仅靠一个聚类粒度阈值并不能保证获得的聚类结果是最佳或接近最佳的聚类结果。本文提出动态确定阈值, 通过多次聚类和评估聚类质量的方式来确定对应某阈值的最佳或接近最佳的聚类结果, 并以该聚类结果作为知识库的知识事实, 为较好解决以上3个技术难题作了有益探索和实践。

2.2 一种改进的距离函数

根据上海针灸信息库穴位标准信息表和疗法表的维度定义, 目前不同的穴位数有592个, 不同疗法数为136个。本文定义穴位串的长度为600 bits、疗法串的长度为144 bits, 定义疗效值=有效病例数/总病例数, 将落在区间[0, 0.4) 、[0.4, 0.7) 、[0.7, 0.85) 、[0.85, 0.95) 或[0.95, 1]的疗效值分别赋予整数1~5表之, 并分配长度为8的二进制串予以标识, 高5位用来表示疗效, 低3位保留, 如“10000000”为疗效1、“11111000”为疗效5等。穴位、疗法和疗效的二进制串的总长度为752 bits。这样的定义便于扩展。疗效取高5 bits标识, 相对来说占得比重较大, 目的是体现疗效的重要性。

记对应某种疾病症状唯一编码id的所有样本集为Sid={xi|xj∈文章信息摘录表∧文章信息摘录表, 疾病症状唯一编码=id}, xi, xj∈Sid, 定义一种改进的距离函数计算公式如下:

其中count为二进制串中位值1的个数和, ⊕为异或计算。

2.3 聚类算法效果设计平衡点的一种评估策略

本文描述的K-means聚类算法的聚类标准通过引进阈值执行, 通过改变阈值取值可以得到不同的聚类结果。通过对大量实验结果观察和分析, 针对构建中医针灸临床治疗专家系统知识库的目标, 本文提出聚类算法效果设计平衡点的一种评估策略。

定义1 类内样本相似度:

k为聚类的类数。定义1的实际含义为该类内部样本共有的穴位、疗法和疗效位值“1”之和占该类覆盖的穴位、疗法和疗效位值“1”之和的比例, 可以反应类内的样本位值的相似度。

定义2 类间相似度:

定义3 对应某疾病症状的覆盖率:

其中|S|为某疾病症状的所有样本数, |Si|为第i类的样本数 (不包含杂类样本数) 。

根据上述3个定义, 通过对大量疾病聚类结果的观察和分析, 得到代表性的曲线如图4所示。类内样本相似度si随着阈值增大呈递减状, 覆盖率Fr则呈递增状。观察结果与事实吻合, 即当阈值为0时, 一个样本一个类, 此时类内样本相似度为1、覆盖率趋于0;当阈值大到一定程度, 所有样本归为一类, 此时类内样本相似度递减、覆盖率则趋于1。

定义4 评估聚类算法效果设计平衡点的策略:

Se兼顾了样本类内、类间相似度和覆盖率三者之间的一种关于聚类算法设计平衡点度量值的计算公式, 在本文用作评估聚类算法效果设计平衡点的一种策略。

2.4 一种通过阈值判断归类的K-means聚类算法

设某疾病症状唯一码id对应的样本集为Sid, 一种通过阈值作为判断归类标准的K-means聚类算法描述如下:

对不同疾病症状唯一码对应的所有样本, 执行上述聚类算法并通过2.3节提出的评估方法, 均可获得最佳聚类结果及其对应阈值。上述K-means聚类算法的计算复杂性为O (m3) , 其中包括算法第8) 步通过求最小距离值更新各类中心样本的计算复杂性O (m2) 。

3 应用与评估

3.1 应用举例

图5为截取专家系统的部份界面, 用于输入疾病名称和疗效等级, 查询依病求医对应穴位和疗法的治疗方案。图6的部份界面, 用于输入穴位、疗法和阈值, 查询依医问病对应的疾病及其穴位、疗法和疗效。

图7是符合图5查询参数和条件的各类中心样本的数据, 通过点击中心样本链接可进一步查看各类内部样本的匹配结果。图8系点击序号1中心样本“心俞、埋线、埋针”反馈类内匹配样本的部份截图。

图9是符合图6所示穴位、疗法和阈值反馈依医问病的各类中心样本数据的部分截图, 点击链接可进一步查看反馈的类内匹配样本数据, 如图10所示。

从图9、图10易见, 在输入参数中极、关元、子宫、三阴交, 疗法针刺、针药并用、中药和阈值≤2条件下, 经推理机制从知识库获得反馈的样本数据均吻合与输入参数误差阈值为0、1、2的结果, 查准率为100%。

3.2 评估分析

为进一步说明专家系统的应用效果, 除图5查询示例反馈结果外, 本文对“眼疾病”和“胸胁痛”分别在疗效≥4条件下进行了查询, 表1列出3种疾病类似“依病求医”查询结果的查全率。

从表1易见, 3种疾病“依病求医”反馈结果的查准率为100%, 在疗效等级≥4条件下的平均查全率约94.27%类似, 表2列出2种“依医问病”在输入穴位、疗法和阈值≤2条件下反馈匹配结果的查全率。平均查全率约99%。

3.3 知识更新

当插入疾病“白癜风“治疗案例新样本 (编号为69) , 穴位为“肺俞、膈俞、脾俞、胃俞、肾俞、阳陵泉”, 疗法为“埋藏、埋线”时, 该新样本与知识库中疾病“白癜风”已聚类各中心样本的距离值及其归类判别标准如表3所列。

4 结语

本文基于《中医针灸信息库》系统的原型设计, 在拓展设计了初始样本表、聚类样本表和阈值表的基础上, 结合中医针灸治疗案例穴位和疗法的有限、可枚举性, 提出分别依穴位标准信息表和疗法表排序后主键<穴位编码>和<疗法唯一编号>逐一映射的方法, 制作了适合知识库事实描述的治疗案例二进制串, 同时也为疗效进行了二进制编码。制作的二进制串与文章信息摘录表中原样本字段<治疗取穴信息>、<治疗方法描述>和 (<有效病例数>/<总病例数>唯一可逆, 为知识的二进制事实解释和构建知识库的知识准备铺平了道路。

为结合针灸治疗二进制串的数字特征、更好地运用K-means聚类算法, 本文提出和实践了一种改进的距离函数、一种通过阈值作为聚类收敛标准的K-means聚类算法和一种评估聚类算法效果设计平衡点的策略及其实现方法, 为确定多阈值聚类结果中的最佳聚类结果及其阈值提供了可行性和实践。

基于本文提出、设计和实践的一系列系统性的创新做法, 很好地在《中医针灸信息库》原系统中构建了专家系统, 在本文第3节中, 通过多个实例予以了效果验证。

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