行研 | AI与大数据点亮医疗信息化：临床决策支持系统（CDSS）

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作者：谷雨  编辑：王卓逸  排版：墨非

前言：

随着医学的不断发展，医学专业的划分变得越来越细，很多临床医生对自己专业范围外的疾病领域知识掌握非常有限。而在临床真实环境中，患者的情况往往是复杂的，临床医生需要具备多学科多领域疾病知识，才能做出更加科学的临床判断。

临床决策支持系统（Clinical Decision Support System，CDSS）的出现无疑为解决这一问题带来了极大的帮助。

近日，国家卫健委医政医管局发布了《关于进一步推进以电子病历为核心的医疗机构信息化建设工作的通知》（下简称《通知》）。因为它涉及到医院的评级、达标等核心问题，备受各级医院关注。

《通知》中给出了三个时间节点：

1. 到2020年，三级医院要达到分级评价4级以上，即医院内实现全院信息共享，并具备医疗决策支持功能；

2. 到2020年，三级医院要实现院内各诊疗环节信息互联互通，达到医院信息互联互通标准化成熟度测评4级水平；

3. 到2020年，三级医院要实现电子病历信息化诊疗服务环节全覆盖。

这三点要求，都与临床决策支持系统CDSSD息息相关。

一、什么是临床决策支持系统（Clinical Decision Support System,简称 CDSS）

临床决策支持系统（Clinical Decision Support System,简称 CDSS），是一个基于人机交互的医疗信息技术应用系统，旨在为医生和其他卫生从业人员提供临床决策支持，通过数据、模型等辅助完成临床决策。

CDSS包涵5个正确要素：在诊疗流程中，通过正确的渠道，在正确的时间和正确的干预模式下，向正确的人，提供正确的信息。

因此，CDSS是提升医疗质量的重要手段，其根本目的是为了评估和提高医疗质量，减少医疗差错，从而控制医疗费用的支出。

目前，世界上绝大多数CDSS都由三部分组成：即知识库、推理机和人机交流接口部分。它主要包含以下几个使用环节：

1. 基于临床知识库，对信息进行收集、整理、分类、过滤、加工并建立逻辑关联知识点；

2. 采用警告提醒、信息按钮、成组医嘱（医嘱套餐）、文挡管理以及相关数据的表达形式；

3. 对疾病进行诊断、治疗、护理、手术、合理用药等方面的决策支持；

4. 为临床医生诊断治疗提供建议、提醒、报警、计算、预测方面的决策支持。

二、CDSS发展历史并不久远

CDSS的研究始于20世纪50年代末，最早的研究方向是医学专家通过推理引擎，将专业知识和临床经验经过整理后存储于知识库中，利用逻辑推理和模式匹配的方式，帮助用户进行诊断推断。

直到20世纪70年代中期，世界上第一个CDSS(MYCIN)才由美国斯坦福大学研制诞生。那套系统可以根据输入的检验信息，自动识别51种病菌，正确使用23种抗菌素。可协助医生诊断及治疗细菌感染性疾病，为患者提供最佳处方。

随后，各种功能特色的CDSS相继出现，如美国匹兹堡大学的Internist-I 、QMR，犹他州大学的 ILIAD、HELP， 哈佛大学的DXPLAIN，Wolter Kluwer 公司的Uptodate， Elsevier公司的MD consult等。

三、CDSS包括诊前、诊中和诊后决策

如果按照使用场景来划分，CDSS拥有诊前决策、诊中决策和诊后决策三大场景：

1. 诊前决策：是CDSS根据临床医生针对患者的症状的描述，在诊断、用药和手术之前，按照标准诊疗指南提示医生诊断要求、鉴别要点以及相关诊疗方案，包括手术诊断时提示手术操作要点及术前检查等。

2. 诊中支持：是CDSS为医生提示药品适应症、药理、药效等，包括手术并发症常见症状，以及术后综合治疗及评估方案等。

3. 诊后评价：是CDSS挖掘患者与其既往医疗信息、临床研究之间联系的资料，以便于预测患者将来的健康问题，存储并分析不符合《临床诊疗指南》以及《临床技术操作规范》的治疗方案，为医疗质量评估提供依据，提升医院管理水平，规范医疗行为，同时也为循证医学提供科学的证据。

四、对医生而言——CDSS可以有效降低基层医生误诊、漏诊率

中国医学会的一份误诊数据资料显示，中国临床医疗每年的误诊人数约为5700万人，总误诊率为27.8%。器官异位误诊率为60%，恶性肿瘤平均误诊率为40%，如鼻咽癌、白血病、胰腺癌等，肝结核、胃结核等肺外结核的平均误诊率也在40%以上。

2016年卫生部统计年鉴显示，2015年社区卫生服务中心本科以上学历执业医师约占44%，乡镇卫生院的执业医师比例更低，只有19%。

对基层医疗机构来说，培养一名全科医生大约需要5到10年的时间，如果这些医生能够合理利用CDSS，就能迅速提升他们的诊疗水平，加快培训进度，从而减少基层医疗的误诊、漏诊以及医患纠纷等问题。

五、对医院而言——CDSS是衡量、判定医院等级的重要参考

依据美国医疗信息与管理系统学会（Healthcare Information and Management Systems Society, HIMSS ) HIMSS 7级的评审标准，CDS是HIMSS EMRAM评级中最核心的评价要点之一。

从EMRAM的第二级开始，几乎每一级都对CDS有要求。整个0-7级实际上是CDS功能递进、不断升级的一个过程，直至最后达到七级的全面临床决策支持能力（full CDS）。

六、国际、国内CDSS相关企业汇总

表：国外CDSS相关企业（部分）：

资料来源：网络 思宇研究院整理

表：国内（含国内代理的国外产品）研发CDSS产品的公司，共计24家（主要为全科类CDSS，不含医学影像类）

资料来源：网络 思宇研究院整理

从上表我们不难看出，2014年之前，从事CDSS相关业务的企业并不多，但在2014年和2015年迎来了陡然增长。

这种增长与这两大政策有关：

2014年，国务院公布了《深化医药卫生体制改革2014年重点工作任务》的通知。《通知》要求以公立医院改革为重点，深入推进医疗、医保、医药三医联动。

2015年，国务院颁布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》。《意见》中提到：要支持第三方机构建立医学影像、健康档案、检验报告、电子病历等信息共享服务平台，逐步建立跨医院的的医疗数据共享交换标准体系。

由于CDSS是HIMSS EMRAM评估体系的重要一环，因此三甲医院越是集中的城市，对CDSS的需求就越高，因此北京是这类企业最为集中的城市。

从产品的适用对象来看，目前CDSS的主要采购对象还是大医院，并且专科医生是最核心的用户群体。但随着国家分级诊疗政策的推行，既面向专科医生，又面向基层医生的CDSS产品越来越多。2015年后，更是出现了百度医疗大脑、惠每科技、深圳循证医学等几家只针对基层医疗机构和医生提供服务的企业。

中国作为全球第二大的医疗市场，CDSS的市场潜力巨大，相信在政府的大力扶持和科技行业的不断创新下，真正的医疗人工智能将不再只是科幻电影中的情节，而是短期内可以预见的未来。期待CDSS真正进入医院辅助医生，节约医生劳动力，为患者带来更好的就诊体验，实现真正的分级诊疗。

七、全球CDSS市场北美独大，基于知识库CDSS为主流

2012年CDSS全球市场规模约2.68亿美元，预计2018年会到达4.5亿美元，复合增长率约为10%。

由于技术的快速发展和用户使用意识和观念的领先，北美地区一直是CDSS市场的全球领导者。2012年，北美CDSS市场份额占全球CDSS市场的70%，欧洲为14%，亚洲为7%。

按照CDSS的存在形式来看细分市场，主要有独立存在的CDSS与集成的CDSS两大类。实现与其他信息系统集成的CDSS解决方案是全球CDSS市场的主要类型。2012年，这类CDSS约占到70%。

其中，集成CDSS中最多的即是与EHR系统集成，或通过EHR系统再与其他临床信息系统整合，具体包含CDSS-EHR、CDSS-CPOE、CDSS-EHR-COPE、CDSS-其他等。对集成型CDSS中占比最大的CDSS-EHR而言（直接与EHR集成的CDSS约占到总体CDSS市场的34%），北美仍占据全球最大市场份额，应用已比较广泛。同时，CDSS-EHR在北美和欧洲市场增速明显高于亚洲地区。

亚洲普遍为发展中国家，就中国而言，大型三甲医院对EHR系统已经有所投入建设，但绝大部分基层医疗服务提供方的EHR系统不健全，和欧美地区差距较大，导致亚洲在CDSS-EHR建设上潜力和预期低于欧美地区。

除此以外，基于知识库的CDSS一直是主流的设计方式，绝大部分CDSS是基于知识库的模式建立，但随着人工智能技术的发展，非基于知识库的CDSS也逐步开始发展起来。

然而，非基于知识库的CDSS需要被不断“训练”，由于其迭代性，训练过程非常耗时。目前基于知识库的CDSS通常比非基于知识库的CDSS涵盖更广泛的疾病。

总结：

临床决策支持系统（Clinical Decision Support System,简称 CDSS），是一个基于人机交互的医疗信息技术应用系统，旨在为医生和其他卫生从业人员提供临床决策支持，通过数据、模型等辅助完成临床决策。

CDSS储存有大量的医学知识，且知识库内容不断更新、扩充，很大程度上弥补了临床医生医学知识的局限性。不仅能够帮助临床医生做出恰当的诊断决策，提高医疗效率，也可以帮助减少医疗差错，改善临床结果，从而可以间接地控制医疗费用的支出，降低医疗成本。

2012年CDSS全球市场规模约2.68亿美元，预计2018年会到达4.5亿美元，复合增长率约为10%。北美地区一直是CDSS市场的全球领导者，且基于知识库类型的CDSS是主要类型，发展迅速。而中国CDSS市场起步较晚，直到近五年， CDSS才受到国家政策的支持和越来越多医疗机构和医疗IT公司的重视。

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