帕金森病智能辅助诊断信息系统的设计与应用

关键词：帕金森病；辅助诊断；量表评估；预测模型

0 引言

帕金森病（Parkinson's Disease， PD） 又称震颤麻痹，是继阿尔兹海默症之后又一常见于中老年人群的中枢神经系统退行性疾病[1]。随着社会老龄化的不断发展，帕金森病患者人数急剧增加。目前我国帕金森病患者总量约300万以上，且新增病例以每年10万的速度增长，帕金森病患者人数在可预见的未来将持续增长并长期维持在高水平状态[2]。

患者对早期帕金森病的症状认知不全面[3]，大多数患者未能及时就医，也未意识到疾病的存在。由于缺乏早期干预治疗且诊疗成本较高，帕金森病的延迟治疗率高达60%[4]。目前帕金森病的诊断主要依靠临床症状，这在很大程度上依赖于临床医生的经验[5]。

随着中老年人群患帕金森病人数不断增加，迫切需要可适用于各级医疗服务机构甚至可居家使用的价格低廉、方便使用、操作简易的帕金森病早期诊断信息系统，这在提高帕金森病早期就诊率方面具有十分重要的意义。为此可考虑利用Web应用及网络技术等手段来帮助诊断潜在的帕金森患者以及对潜在的帕金森病人群进行预测评估疾病风险，以便患者能够及时掌握其病情的严重程度并积极跟进治疗。

1 帕金森病智能诊断信息系统设计

1.1 总体功能模块设计

帕金森病智能诊断信息系统的设计与应用的基本原则为以患者为中心、易用性与可扩展性，主要针对帕金森病潜在患者的前期诊断流程，运用量表评估模型对帕金森病诊断相关评估量表进行解析与重构，对帕金森病前期症状进行辅助诊断与筛查。系统具有帕金森病在线量表评估、个人病历档案、医生诊断等功能，并建立帕金森病风险预估模型，对早期帕金森潜在患者的病情进行检测与评估，尽早发现疾病恶化潜在的征兆，综合分析各类症状对应产生的影响及带来的风险，以及时对帕金森病进行相应预防及早期干预。在医生给测评人诊断时，给予测评者各类症状程度的评估预测，有效减少帕金森病前期出现的误诊及漏症发生率，提高临床诊断的精度和准确率。

根据帕金森病智能诊断信息系统的基本功能需求，将系统角色划分为管理者、医生工作站、测试者。

管理员：管理者能够批量增加账户，设置用户权限、编辑用户信息、管理部门信息、对测试量表库进行增减、进行过程管理和系统设置。

医生工作站：增加修改测评量表、查看测评结果、编辑医嘱信息等。

测试者：参与测评、查看个人测评结果、查看医嘱以及修改个人信息等权限。

帕金森病智能诊断信息系统总体功能模块如图1 所示。

1.2 系统逻辑架构

帕金森病智能诊断信息系统利用Visual Studio2019开发工具、C#编程语言、.NET平台与SQL Server2014数据库，构建基于浏览器/服务器模式（Browser/Server， B/S） 的帕金森病早期辅助诊断平台。B/S模式将实现具体功能的应用程序与信息存储的数据库集中到服务器上，系统的开发、调整和日常维护只需对服务器进行修改，从而降低了日常维护成本[6-7]。B/S模式的最上层为表示层，即用户所能访问到的客户端，主要负责将用户请求操作与数据存储请求发送至中间的逻辑业务层，并接收来自中间层的数据响应，用户可直接通过浏览器浏览相应的结果[8]。中间为业务层，主要用于连接表示层和数据层，接受来自表示层的用户请求，并将用户请求的数据处理需求发送至数据层，同时将接收来自数据层的数据响应反馈至表示层客户端，是三层结构的核心部分[9]。最底层为数据层，用于接收来自逻辑层的操作请求，通过增删改等方式完成对后台数据库信息的存储和处理操作，并及时将操作结果反馈至业务层[10]。帕金森病智能诊断信息系统体系结构如图2所示。

2 帕金森病智能诊断信息系统应用

2.1 系统管理功能模块

管理员根据主要系统角色设置相应的权限与功能，进行统计量表的管理，并进行相应的系统维护与补丁更新。

用户注册及账户设置由管理员负责，管理员通过输入用户基础信息注册新用户。个人信息及相关病历信息由测试者首次登录时自行记录，之后可登录系统进行修改确认。测试者对信息存疑可寻求医生帮助，由医生重新对病历信息进行编辑修改。

账号禁用与启用主要有两方面用途：一方面用于保护测试者个人病历信息的安全，当测试者在登录界面连续输入密码错误次数过多或系统操作中出现异常时，账户将被系统禁用，须联系管理员确认个人信息后重新启用；另一方面，若某个医生账户将不再使用需要注销时，管理员可选中相应账号修改其当前状态以禁用该账号。

管理员可对病历信息进行统计分析，对系统中测试者档案进行管理。此外，管理员可导出测试者相应信息，提供给医生做出相应的临床诊断报告，为测试者提供纸质档案，方便对系统中的信息进行入档保存，如图3所示。

2.2 医生综合辅助诊断功能模块

综合辅助诊断功能模块中，医务人员可通过病历信息管理查询、检索、核对测试者信息，总览测试者对应的量表评估信息及相应的量表得分情况。同时可对帕金森病评估量表进行管理，包括增加量表、删除量表、编辑量表信息、预览量表等，并可对量表每项的类型、具体评定内容、评估分数进行修改或删除整个选项。帕金森评估量表的预览界面如图4所示，医务人员可查看评估量表发布后的形式，进而做出相应调整及修改。此外，医务人员界面还包含量表管理模块及医生诊断模块。测试者完成帕金森量表评估信息后，医务人员可查看测试者各量表评估情况，结合评估结果及个人信息对诊断人员病情做出进一步判断，给出测试者医嘱及最终诊断意见。

2.3 帕金森病患者功能模块

测试者登录系统完成个人信息录入后，可依据量表评估功能由医生或家属自主选择评测量表，进入量表评估界面，对患者各类症状进行评估审查，具体量表选择与评估界面如图5所示。测试者完成每类评估量表后，可保存此类量表的评定分数。完成所有评估量表后，系统将自动计算每类评估量表的得分并给出相应临床辅助建议。

测试者通过量表查询模块可及时查看帕金森病各类评估量表的结果，方便快捷地查阅每次评估的各类量表具体情况及意见。对于某类评估情况较差的症状，测试者可着重关注并做出进一步检查，以实现帕金森病的前期筛查与控制。用户可通过查看评估结果了解症状具体每项表现情况，也可查看各评估量表得分的具体建议。在医生综合审查各类量表情况后，测试者还能查看医生的综合评估意见。

3 结束语

本系统设计并实现了基于量表评估的帕金森病智能辅助诊断系统，已取得初步应用效果，具有良好的易用性与实用性。但本系统仍处于信息化收集和统计分析阶段，后续将尝试扩大测试群体、优化预测模型，并结合影像学数据等技术手段部署至医院信息系统中进行持续改进优化。