论文研究-基于HTCPN的胃癌诊疗路径建模与应用.pdf
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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
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