基于SVM的一种医疗数据分析模型-论文.pdf

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1、第47卷第1期东北师大学报(自然科学版)V01．47No．12015年3月JournalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)March2015[文章编号]1000—1832(2015)01—0077—06EDOI]lO．16163／j．cnki．22—1123／n．2015．01．015基于SVM的一种医疗数据分析模型田宇驰，胡亮(古林大学计算机科学与技术学院，吉林长春130012)[摘要]基于SVM分类算法和Web服务框架，提出了一种医疗数据分析与疾病预测模型，改进了医疗数据分析系统与医院数据库之间的数据传输协议．采用该模型

2、与长春某三级甲等医院合作，获取了总共1695条病人电子病历数据与病人疾病信息作为实验数据，并在医疗数据分析系统中进行数据挖掘分析．通过数据条数的变化和对属性的控制来测试设计的数据分析模型和改进的数据传输协议的传输效率．实验表明，在传输数据之前对数据进行预处理并且通过特征选择算法进行降维处理有助于提高整个系统的医疗数据传输效率和预测准确度．[关键词]web服务；SVM；电子病历；特征选择[中图分类号]TP393[学科代码]520·3040[文献标志码]A医院现在广泛采用电子病历系统，通过电子病历系统对病人的健康状况进行长期跟踪．一部分医院除了在病人发病时对病人进行治疗外，还借助病历记录的医疗

3、数据和疾病预测系统对病人的健康状态进行分析，对疾病进行预测，从而达到提前预防和及时治疗的目的．电子病历的研究在计算机和医学领域同时得到了很高的关注．电子病历是医疗数据的数字化信息，它包括病人的健康状况、治疗过程和影像信息等．这些数字化信息的出现催生了医疗数据信息的管理与共享口和医疗数据的分析与疾病预测2个领域的研究．医疗数据的数字化使得用计算机辅助医学进行数据采集、分析与疾病预测成为可能．近几年，软计算方法、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)已经应用在疾病预测上．如SVM算法用于诊断缺血性心脏病[2；SVM和鉴别集算法的结合能诊断老年痴呆[3；ANN算法用于进行动脉粥样硬化和心血

4、管疾病的早期预防等．本文提出了一种基于SVM分类算法和Web服务框架的医疗数据分析与疾病预测模型．该模型先对电子病历中部分医疗数据进行特征选择和降维处理，再将这些维度的所有数据按照是否感染某种疾病进行分类并作为SVM算法的训练数据集，最后使用训练得到Lagrange乘子，对病人的疾病进行分析预测．这一模型为数据挖掘中的软计算方法应用在医疗数据的分析中提供了方案．使用医疗数据对模型进行测试发现，特征选择方法对部分医疗数据进行处理后，医疗数据的传输效率明显高于原始模型．1医疗数据分析模型将医院、医疗保健组织等数字化的医疗数据以特定的格式、协议发送到医疗数据分析模块进行分析与疾病预测．医疗数据分

5、析模型组成见图1．[收稿日期]2014—02—24[基金项目]国家自然科学基金资助项目(61103197，61073009)；国家高技术研究发展计划项目(2011AA010101)．[作者简介]田宇驰(1989一)，男，硕士研究生；通讯作者：胡亮(1968一)，男，教授，博士研究生导师，主要从事分布式系统和网络与信息安全研究．78东北师大学报(自然科学版)第47卷医疗数据分析与疾病预测系统医院电子病历系统(医疗数据分析模块)(医疗数据提取模块)<=二二=>基于WebService~数据交换模块圈1医疗数据分析模型医疗数据提取模块：该模块由医院电子病历系统负责实现，我们使用openEHR系统

6、作为医院电子病历系统，并在openEHR中实现医疗数据的提取功能．openEHR系统是一个开源、灵活的电子病历系统，支持HL7卫生信息交换标准[5．很多医疗健康组织、政府和学术科研单位都使用openEHR进行开发和科研工作．如一种基于openEHR的患者病历数据管理模型、openEHR等许多开源的电子病历平台的对比与评估和基于openEHR的档案建模等[6]．数据交换模块：基于web服务的数据交换模块使用医疗数据通信协议实现医疗数据分析模块与医疗数据提取模块的数据交换．Web服务L9是一个平台独立、松耦合的Web应用程序．由于Web服务的跨平台特性，许多模型与框架是基于Web服务构建的，如

7、基于web服务集成分布式资源。“和数据流分析测试妇等．在本文提出的医疗数据分析模型中，使用Web服务来连接医疗数据分析模块和医疗数据提取模块．医疗数据提取模块作为Web服务的服务端，实现的方法包括存取数据、数据预处理、序列化等，改进后的模型要求实现指定维度，指定属性数据的读取．本文提出的医疗数据分析模块作为Web服务的客户端，通过HTTP服务向数据提取模块请求获取数据，并对数据进行预处理．医疗数据分析模块：我们使用Cai