收稿日期:20120703; 修回日 期:20120813 基 金 项 目: 河 南 省 基 础 与 前 沿 技 术 研 究 资 助 项 目 (122300410315,122300410306,
112300410235);河南省教育厅自然科学研究资助项目(2011B520030);南阳师范学院科研项目(STP2009001)
作者简介:田燕(1979),女,河南新野人,讲师,硕士,主要研究方向为动态工作流建模、软件工程(ttianyan@126.com);张婷(1985),女,河南
南阳人,助教,硕士,主要研究方向为数据挖掘与工作流建模、软件工程;吴洋东(1975),男,河南方城人,主治医师,硕士,主要研究方向为临床肿
瘤学、医学信息学;张新刚(1979),男,河南漯河人,讲师,硕士,主要研究方向为计算机网络安全.
基于 HTCPN的胃癌诊疗路径建模与应用
田 燕
1
,张 婷
1
,吴洋东
2
,张新刚
1
(1.南阳师范学院 计算机与信息技术学院,河南 南阳 473061;2.南阳医学高等专科学校 一附院,河南 南阳
473058)
摘 要:为建立随病情发展而变化、满足患者体质和需求的诊疗路径,采用分层赋时着色 Petri网(HTCPN)进行
胃癌诊疗建模分析。利用 Petri网时间分析算法和成本分析算法,对并行方案评估对比,获得最终临床路径。通
过模拟不同身体状况、不同需求的患者,自动生成了各阶段诊疗方案,并与真实病历基本吻合,可以为胃癌诊疗
提供有效的决策支持。
关键词:诊疗路径;分层赋时着色 Petri网;胃癌;Petri网经济成本;需求驱动
中图分类号:TP391 文献标志码:A 文章编号:10013695(2013)0245804
doi:10.3969/j.issn.10013695.2013.02.038
ModelingandapplicationofclinicalpathwaybasedonHTCPNforstomachcancer
TIANYan
1
,ZHANGTing
1
,WUYangdong
2
,ZHANGXingang
1
(1.Computer&InformationTechnologyAcademy,NanyangNormalUniversity,NanyangHenan473061,China;2.TheFirstHospital,Nan
yangMedicalCollege,NanyangHenan473058,China)
Abstract:Inordertoestablishtheclinicalpathwaythatcanvarywithconditionsandsatisfypatient’sneeds,modelingof
clinicalpathwaybasedonHTCPNforstomachcancerisproposed.ThealgorithmsabouttimeandcostonPetrinetcanevaluate
theparallelclinicalschemes.Theclinicalpathwayisfinallyachievedinthisway.Inaccordancewithdiversepatients’cases
(varyingwithconditionsandrequirements),severalclinicalschemesaregeneratedautomatically.Becauseeachschememat
cheswellwithrelevantmedicalcard,HTCPNcanprovideeffectivesupportsforstomachcancertreatments.
Keywords:clinicalpathway;hierarchicaltimedcoloredPetrinet(HTCPN);stomachcancer;economiccostbasedonPetri
nets
;requirementdriven
诊疗路径以循证医学和指南为基础,针对同种疾病建立标
准化的诊疗模式和诊疗程序,能够规范诊疗行为,提高诊疗效
果,降低医疗成本。诊疗路径的成功开发和实施有利于减少同
病种的诊疗差异,最大程度地提高其诊疗效果
[1]
。
国外学者对诊疗路径的建模做了相关研究。Abidi等人
[2]
建立的语义 Web模型实现了异构领域知识和操作知识的合
成,并进一步研究了面向服务架构的以患者个体为中心的诊疗
路径建模的相关技术;Hurley等人
[3]
抽取诊疗路径的实践知识
融入到
Abidi提出的模型,利用本体实现了诊疗路径的结构和
基本功能;项目 PARADIGMA(participativeapproachtodisease
globalmanagement
)把诊疗路径本体划分成检查、诊断、治疗等
阶段,根据病种不同生成不同的诊疗路径
[4]
。
国内学者阮莹等人
[5]
通过研究既有诊疗日志,归纳整理
出诊疗活动之间的因果关系、并行关系和选择关系,提出了诊
疗流程挖掘算法,生成了基于流程挖掘的临床路径;赵艳丽等
人
[6]
利用 Petri网对复杂病种建立临床路径模型,实现了对诊
疗状态、信息流转及诊疗活动间的关系的可视化监控,并基于
仿真结果给出资源配置建议以优化临床路径实施效果。
以上研究取得了一定成果,但是也存在以下不足:a)现存
研究主要从概念角度描述诊疗路径,进入实施的诊疗路径大多
局限于情况稳定、变化少的病种,复杂病种的诊疗路径与实践
脱节严重,可操作性不强,实施困难,比如肿瘤病种的内科治
疗,由于其放疗、化疗方案多、副作用多、并发症多,所以依靠现
有的建模方法进行建模很难进入临床实施阶段;
b)适用对象
主要是理想化患者,路径过于单一僵化,较少考虑患者的个体
差异、病情的发展和难以预测性,一成不变的路径难以符合病
情发展引起的诊疗方案变化的需求;c)医患双方缺乏互动,没
有考虑患者生存质量、情感意愿、经济状况等,制订的路径难以
符合个体真实需求。针对以上研究和不足,本文提出分层赋时
着色
Petri网(HTCPN)建模,根据治疗效果、生存质量、时间成
本和经济成本,生成符合患者体质与需求的诊疗路径
[7]
。
"
.2%/3
概述
经典 Petri网具有成熟的数学分析技术,可以用直观的图
形表示跳转多变的工作流系统,在处理并发、并行、同步、异步
和随机事件时具有较强的描述能力
[8,9]
。但是经典 Petri网在
实际应用时存在一定的局限性。一方面对复杂系统建模时,描
述形式单一,模型庞大,尤其是在进行大规模系统建模时难以
胜任;另一方面,经典 Petri网没有时间概念,增加了后期分析
和评估的难度,不利于系统流程的再造和优化。
第 30卷第 2期
2013年 2月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol30No2
Feb2013