組合知識和數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察的患者風險分層的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及風險群體標識，更具體地說，涉及從患者相似性網(wǎng)絡中組合知識驅(qū)動 的洞察和數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察以便進行風險群體標識。
【背景技術】
[0002] 個性化護理是現(xiàn)代醫(yī)療信息學中的一個主要趨勢，其中關鍵步驟是將患者群劃分 為同質(zhì)群體，以便可以針對每個群體構造定制治療計劃?；颊唢L險分層可以被視為一種特 定的患者群劃分方式，以便每個群體中的患者共享具有不良結果的類似風險，例如，充血性 心臟衰竭（CHF)的發(fā)作。
[0003] 風險分層的一個主要挑戰(zhàn)是患者臨床狀況的異質(zhì)性。例如，CHF患者具有不同的 并存病，例如糖尿病、腎病、肺病等。在不同的并存病群體中，促成風險的醫(yī)療特征或者風險 因素不同。即使對于跨越不同患者群體的常見風險因素，它們對風險評分的貢獻也可以明 顯不同。例如，哮喘是心臟病的已知風險因素，但它對于患有其它現(xiàn)有肺病的患者促成的心 臟病風險遠多于患有糖尿病的患者。因此，使用一組共享風險因素構造通用風險預測模型 可能不是最佳的風險分層方法。以下操作更有意義：首先將患者群劃分為具有一致臨床狀 況的風險群體，然后使用來自每個群體的定制風險因素構造預測模型。
[0004] 為了準確地劃分患者群，應從領域?qū)＜遥ɡ?，醫(yī)生）引入現(xiàn)有知識。一方面，弓丨 入此領域知識（通常以已知風險因素的形式）非常重要，因為它們反映重要的醫(yī)療洞察，這 些洞察通過廣泛的臨床研宄驗證。另一方面，此領域知識大多不完整，因為領域?qū)＜覂H可以 在其專業(yè)知識領域中提供指導，這不可能涵蓋任何給定患者群的所有相關醫(yī)療方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 一種用于患者分層的方法包括基于患者相似性圖的相似性結構，從所述患者相似 性圖中的患者確定第一組患者群體。基于與所述患者關聯(lián)的專家領域知識，標識第二組患 者群體。使用處理器排列所述第一組和所述第二組中的患者，以便對患者進行分層。
[0006] 一種用于患者分層的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)驅(qū)動的標識模塊，其被配置為基于患者相似性 圖的相似性結構，從所述患者相似性圖中的患者確定第一組患者群體。知識驅(qū)動的標識模 塊被配置為基于與所述患者關聯(lián)的專家領域知識，標識第二組患者群體。匹配模塊被配置 為使用處理器排列所述第一組和所述第二組中的患者，以便對患者進行分層。
[0007] 從以下將結合附圖閱讀的對本發(fā)明的示例性實施例的詳細說明，本發(fā)明的這些和 其它特性和優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0008] 本公開將在參考以下附圖的對優(yōu)選實施例的以下說明中提供細節(jié)，這些附圖是：
[0009] 圖1是示出根據(jù)一個示例性實施例的患者風險分層系統(tǒng)的高級框圖/流程圖；
[0010] 圖2是示出根據(jù)一個示例性實施例的用于患者風險分層的系統(tǒng)的框圖/流程圖；
[0011] 圖3示出根據(jù)一個示例性實施例的示例性患者相似性網(wǎng)絡圖；
[0012] 圖4示出根據(jù)一個示例性實施例的具有僅從數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察標識的風險群體的 示例性患者相似性網(wǎng)絡圖；
[0013] 圖5示出根據(jù)一個示例性實施例的具有注入其中的知識驅(qū)動的洞察的示例性患 者相似性網(wǎng)絡圖；
[0014] 圖6示出根據(jù)一個示例性實施例的具有來自數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察和知識驅(qū)動的洞察 兩者的風險群體的示例性患者相似性網(wǎng)絡圖；以及
[0015] 圖7是示出根據(jù)一個示例性實施例的用于患者風險分層的方法的框圖/流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 根據(jù)本原理，通過組合知識驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動的洞察，提供用于患者風險分層的系 統(tǒng)和方法。本原理形成目標函數(shù)，其接收患者相似性圖和專家知識領域（例如，已知風險因 素）作為輸入，并且輸出符合已知風險因素的一組患者風險群體。形成目標函數(shù)以便基于 患者相似性圖的相似性結構，從患者相似性圖中的患者確定第一組患者風險群體。基于與 所述患者關聯(lián)的專家領域知識，標識第二組患者風險群體。排列所述第一組和第二組中的 患者，以便對患者進行分層。本原理可以發(fā)現(xiàn)未由知識驅(qū)動的風險因素涵蓋的數(shù)據(jù)驅(qū)動的 風險群體。基于塊坐標下降（Block Coordinate Descent)提出有效解，以便對所述目標函 數(shù)進行求解。
[0017] 有利地，本原理基于圖，因此可以從患者相似性網(wǎng)絡標識風險群體而無需訪問原 始臨床特征。此外，本原理可以引入不完整并且非常稀少的領域知識。
[0018] 所屬技術領域的技術人員知道，本發(fā)明的各個方面可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算 機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各個方面可以具體實現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件實施方式、 完全的軟件實施方式（包括固件、駐留軟件、微代碼等），或硬件和軟件方面結合的實施方 式，這里可以統(tǒng)稱為"電路"、"模塊"或"系統(tǒng)"。此外，本發(fā)明的各個方面還可以實現(xiàn)為在一 個或多個計算機可讀介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可讀介質(zhì)中包含計算機可 讀的程序代碼。
[0019] 可以采用一個或多個計算機可讀介質(zhì)的任意組合。計算機可讀介質(zhì)可以是計算機 可讀信號介質(zhì)或者計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以是一但不限于一 電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者上述的任意合適的組合。計算 機可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子（非窮舉的列表）包括：具有一個或多個導線的電連接、便 攜式計算機盤、硬盤、隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、可擦式可編程只讀存儲器 (EPROM或閃存）、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器（CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者 上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的 有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結合使用。
[0020] 計算機可讀的信號介質(zhì)可以包括例如在基帶中或者作為載波一部分傳播的數(shù)據(jù) 信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數(shù)據(jù)信號可以采用多種形式，包括一 但不限于一電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質(zhì)可以是計 算機可讀存儲介質(zhì)以外的任何計算機可讀介質(zhì)，該計算機可讀介質(zhì)可以發(fā)送、傳播或者傳 輸用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。
[0021] 計算機可讀介質(zhì)上包含的程序代碼可以用任何適當?shù)慕橘|(zhì)傳輸，包括一但不限 于一無線、有線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0022] 可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用于執(zhí)行本發(fā)明的各個方面 的操作的計算機程序代碼，所述程序設計語言包括面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言一諸如Java、 Smalltalk、C++等，還包括常規(guī)的過程式程序設計語言一諸如"C"語言或類似的程序設計 語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執(zhí)行、部分地在用戶計算機上執(zhí)行、作為一個獨 立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機 或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網(wǎng)絡一包 括局域網(wǎng)（LAN)或廣域網(wǎng)（WAN)-連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機（例如 利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接）。
[0023] 下面將參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、裝置（系統(tǒng)）和計算機程序產(chǎn)品的流程圖 和/或框圖描述本發(fā)明的各個方面。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖 和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現(xiàn)。這些計算機程序指令可以提 供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機器， 使得這些指令在通過計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時，產(chǎn)生了實現(xiàn)流程 圖和/或框圖中的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作的裝置。
[0024] 也可以把這些計算機程序指令存儲在計算機可讀介質(zhì)中，這些指令使得計算機、 其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備以特定方式工作，從而，存儲在計算機可讀介質(zhì)中的 指令就產(chǎn)生出包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作的指令 的制造品（article of manufacture) 〇
[0025] 也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備 上，使得在計算機、其它可編程裝置或其它設備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機實現(xiàn) 的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執(zhí)行的指令提供實現(xiàn)流程圖和/或框圖中 的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作的過程。
[0026] 附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程 序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代 表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用 于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標 注的功能可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本 并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是， 框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定 的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件