[發明專利]一種臨床藥物層次分類的方法

有效

• 申請號: 201711379919.6
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108122005B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李昊旻;曾嫻;段會龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G16H50/70
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 高燕

1.一種臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)從患者的臨床電子病歷數據庫中獲取藥物和診斷關系，利用統計學方法建立藥物-診斷二值矩陣；

(2)以藥物-診斷二值矩陣為基礎，利用Jaccard相似系數計算藥物-藥物之間的距離，建立藥物-藥物距離矩陣；

(3)以藥物-藥物距離矩陣為基礎，利用K-means聚類算法對臨床藥物進行頂層分類；

(4)在每個頂層分類內部，根據藥物-藥物距離關系進行頂層分類內部的層次聚類；

(5)在頂層分類之間，根據頂層分類之間的距離關系進行頂層分類之間的層次聚類；包括：

(5-1)分別獲取與每個頂層分類相關聯的診斷列表，獲取每個診斷的ICD-10編碼的信息；

(5-2)利用ICD-10編碼的層次結構評估兩個ICD-10編碼之間的相似性，從而獲得兩個診斷列表之間的距離；

(5-3)以診斷列表之間的距離分別作為與其相關聯的頂層分類之間的距離，并基于該距離在頂層分類之間進行層次聚類；

(6)合并頂層分類內部的層次聚類和頂層分類之間的層次聚類，形成臨床藥物的層次分類。

2.根據權利要求1所述的臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，步驟(1)包括：

(1-1)從患者的臨床電子病歷數據庫中獲取患者的用藥數據及對應就診的診斷列表，形成藥物-診斷關系對，獲取各藥物-診斷關系對在臨床電子病歷數據庫中出現的頻率，建立藥物-診斷頻率矩陣；

(1-2)計算每個藥物-診斷關系對的超幾何P值，并利用邦弗羅尼校正，校正后的超幾何P值小于設定閾值時取值為1，否則取值為0，建立藥物-診斷二值矩陣。

3.根據權利要求2所述的臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，所述的設定閾值為0.05。

4.根據權利要求1任一項所述的臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，步驟(2)中，建立藥物-藥物距離矩陣的方法包括：

(2-1)以藥物-診斷二值矩陣為基礎，利用Jaccard相似因子計算可以獲得兩個藥物之間的相似性，計算公式為：

其中，J(d_i,d_j)表示藥物i和j的Jaccard相似系數，d_i代表藥物i對應的診斷集二值向量，d_j代表藥物j對應的診斷集二值向量；

(2-1)根據兩個藥物之間的相似性可以計算該兩藥物之間的距離，計算公式為：

d_J(d_i,d_j)＝1-J(d_i,d_j) (ⅱ)，

其中，d_J(d_i,d_j)表示藥物i和j的Jaccard距離，J(d_i,d_j)表示藥物i和j的Jaccard相似系數；

(2-3)根據藥物之間的距離建立藥物-藥物距離矩陣。

5.根據權利要求1～4任一項所述的臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，步驟(3)和步驟(4)之間還包括：通過重采樣方法或Jaccard相似性評估方法篩選確定頂層分類的個數。

6.根據權利要求1所述的臨床藥物層次分類的方法，其特征在于，步驟(5-1)中，通過式(ⅲ)獲取ICD-10編碼的信息，

其中，IC(a)代表ICD-10編碼a的信息量，leaves(a)代表ICD-10編碼a包含的葉子節點的數量，subsumers(a)代表了ICD-10編碼a上層節點的數量，leaves(root)代表了ICD-10編碼根節點下所有葉子節點的數量；

步驟(5-2)中，通過式(ⅳ)計算兩個ICD-10編碼之間的相似性，

其中，CSim(a,b)代表ICD-10編碼a和b的相似性距離，IC(a)代表ICD-10編碼a的信息量，IC(b)代表ICD-10編碼b的信息量，IC(c)代表ICD-10編碼a和b的最近的共同祖先節點c的信息量；

通過式(ⅴ)計算兩個診斷列表之間的距離，

其中，SSim(A,B)代表診斷集A和B的相似性距離，其中a為診斷集A中的一個診斷ICD-10編碼，b為診斷集B中的一個診斷ICD-10編碼，CSim(a,b)代表了診斷編碼a和b的相似性距離，|A|代表診斷集A包含的診斷數量，|B|代表診斷集B中包含的診斷數量。