基于GIS的區域醫療衛生狀況分析與評價

張帥毅，徐京華

(西南交通大學地理信息工程中心，四川成都610031)

基于GIS的區域醫療衛生狀況分析與評價

張帥毅，徐京華

(西南交通大學地理信息工程中心，四川成都610031)

應用GIS空間分析功能對相關醫療衛生狀況進行空間數據挖掘，構建區域醫療衛生狀況評價模型，量化區域醫療衛生狀況指標，并生成分析與評價結果圖，以輔助決策分析。

醫療衛生信息化;地理信息系統;分析評價模型;空間數據挖掘

一、概 述

近年來我國醫療衛生事業發展迅速，醫療衛生基礎設施逐步完善，醫療保健體系日趨成熟。但新發傳染病卻一直頻繁出現，如傳染性非典型肺炎、禽流感、艾滋病以及重新出現的傳染病如結核等，給人類帶來了新的危害，并且有不斷加重的趨勢。而諸如食物中毒、豬鏈球菌感染疾病等突發公共衛生事件也在不斷增多，這不僅凸顯出公共衛生體系建設的重要性，同時也使公共衛生體系受到了極大的挑戰［1］。

隨著GIS技術在各行業的廣泛應用以及數據挖掘技術、空間數據采集技術、數據庫技術的發展，人們對從空間數據庫發現隱含知識的需求日益增長，從而出現了在空間數據庫中進行知識發現的技術——空間數據挖掘［2］(spatial data mining，SDM)技術?？臻g數據挖掘技術是從空間數據庫中提取隱含的、用戶感興趣的空間與非空間的模式以及普遍特征的過程［3］。

本文應用GIS技術方法及相關試驗數據，對大量空間相關醫療衛生信息進行了空間聚類分級、分類，并建立了分析評價模型，還對區域醫療衛生狀況進行了綜合分析，挖掘了區域醫療衛生狀況與區域空間區位之間的內在聯系，以及普遍的特征信息和知識，最后得到了一些有益的結論。

二、構建分析與評價體系

區域醫療衛生狀況是指一個區域可以提供的醫療衛生保健水平，以及該區域應對突發公共衛生事件的應急保障能力。該項指標的確定對于區域醫療衛生建設和突發應急事件調度都有較高的參考價值。

區域醫療衛生狀況分析與評價體系中描述分析與評價的工作流程以及流程所涉及的關鍵技術方法，都是進行分析評價的技術支撐。傳統的醫療衛生評價方法多是應用德爾菲法并綜合多種醫療衛生自身的因素來進行評價的，但是很少涉及醫療衛生賴以實施的地理背景的影響。近年來已經有專家呼吁醫學研究應重視非醫療因素的影響［4］。本文構建的分析與評價體系是基于GIS技術，針對當今評價體系欠缺的非醫療因素(主要是空間信息)的影響而設計的。

1.分析與評價模型研究

影響區域醫療衛生狀況的因素是多方面的，且各個因素對區域醫療衛生狀況的影響程度是不相同的。一方面與區域的醫療設施資源相關，另一方面與區域的地理背景相關。前者易于理解;對于后者，西方醫學界普遍的觀點認為人們所處的地理位置可以影響健康，這意味著人類所居住的環境與人類健康有著密切的聯系［5］。一個典型的案例就是19世紀40年代英國的John Snow繪制了倫敦Soho地區霍亂病例的分布圖，結果發現霍亂的發生地與人們廣泛使用的公用水泵有關［6］。

影響因素可以分為醫療因素與非醫療因素，如圖1所示。因此在考察一個區域的醫療衛生狀況時，不能只考察醫療衛生行業自身的設施狀況，還需要調查醫療配套設施狀況、區域地理背景等，進而才能準確全面地認識該區域的醫療衛生狀況。

圖1 影響因素示意圖

不同因素的影響力是不同的，因此在評價醫療衛生狀況時所占的權重也各不相同。據此本文構建了區域醫療衛生分析評價的模型如下

式中，S為區域醫療衛生狀況綜合指標;Xn為單項影響因素;Pn為Xn對應的權重。

2.分析與評價體系研究

基于GIS技術與方法，依據醫療衛生狀況的自身特點和分析評價模型設計相應的分析評價體系。整個體系大致分為四個部分:原始數據采集與存儲、原始數據預處理、分析與評價、結果輸出。體系的詳細設計如圖2所示。

圖2 分析與評價體系架構詳圖

三、基于GIS技術的分析與評價體系實現

1.原始數據采集與存儲

醫療衛生狀況分析與評價體系所涉及的數據分為兩種:一種是醫療衛生專題數據，包括該區域的醫療衛生設施數目以及質量，醫療衛生從業人員數量及素質等;另一種是該區域影響醫療衛生建設的非醫療空間因素，包括該區域交通網密度、醫療機構分布狀況、人口分布等。

原始數據的收集按照數據的醫療衛生專業化程度不同，收集方式也有所不同。醫療衛生等專業數據可以通過向衛生機構索取、實地考察等方式獲取;通用的數據可通過地方統計資料、地圖等收集。通常原始數據的種類繁多，包括地圖數據、統計數據和數字資料、文字報告和圖片等［7］。如何有效地存儲這些原始資料對后期的分析與評價至關重要。本文所采取的數據存儲策略如圖3所示。

圖3 數據存儲示意圖

原始資料數據首先按照區域區劃存儲在數據庫中，再依據與空間位置相關的程度分開存儲。

2.數據預處理

所采集的原始數據往往不能夠直接用于分析與評價模型，模型中的各個因子數據一般要通過數據預處理得到。

常見的預處理包括數據質量分析、數字化等，初步處理所得到的結果可以用于進一步分析使用，然后依據分析與評價模型得到所需的各個因子的值。常見的方法有數據分級、數據分類、模型處理等。

GIS具有很強的空間分析功能和數據空間可視化功能，善于處理與地理位置密切相關的數據分析，并將得到的結果可視化顯示。在原始的醫療衛生資料中，醫療機構分布、道路、水系、居民地等都與地理位置密切相關。圖4為本文應用ArcGIS Desktop軟件的空間分析建模工具創建的交通網密度計算模型;圖5是經過數據分級處理的人均醫療機構數目的專題圖可視化表達。

3.分析與評價

原始數據經過預處理后得到滿足分析評價模型的各個因子的數量值，可以用于進一步的分析和評價。一方面，通過人工觀察得到各個因素的狀況的直觀認識，形成用戶知識庫，例如人口密度的大小分布情況、醫療設施完備度、交通便捷度等;另一方面，按照模型計算得到醫療衛生狀況綜合指標S，表1為通過分析評價模型得到的部分區域S值。通過比較S可直觀地了解各個地區之間醫療衛生狀況的相對差異。

圖4 交通網密度計算模型

圖5 人均醫療機構數據

表1 醫療衛生狀況綜合指標S

4.結果輸出

應用GIS可視化技術可以直觀地將分析的結果進行專題圖可視化。將得到的綜合數量指標S進行條件分級處理，并兼顧不同級別對象的數量均衡，適當調整各個級別的邊界值，最終得到分級結果。圖6為應用GIS技術對醫療衛生狀況綜合指標S應用分級設色和餅狀圖方法進行的專題圖可視化，級別越高染色越深，綜合狀況也就越好;區域對應的餅圖的直徑越大綜合狀況也就越好。

圖6 醫療衛生分析與評價結果

四、結束語

基于GIS技術的醫療衛生分析評價是醫療信息化的一部分，是GIS技術應用于醫療信息化的一次嘗試，難點在于醫療衛生與GIS的結合點、交叉點的挖掘，構建醫療衛生分析與評價模型就是一次GIS與醫療衛生結合的試驗。結果表明計算所得的指標與現實情況匹配的準確度較高，分析結果具有一定的參考價值。下面需要進一步繼續完善醫療衛生分析與評價體系，可以考慮引入醫療衛生中與空間信息密切相關的流行病預防、應急醫療等內容參與評價。

［1］楊斌.遂寧市公共衛生資源現狀調查［J］.中國衛生事業管理，2005(12):738-739.

［2］孫成忠，趙潤懷，陳士林，等.基于聚類的空間數據挖掘技術在中藥資源分析中的應用［J］.測繪通報，2008(9):46-49.

［3］蔣旻.基于空間數據庫的數據挖掘技術［J］.武漢科技大學學報，2002，25(2):184-185.

［4］胡大一.醫學研究應重視非醫療因素的影響［J］.中國醫藥導刊，2007，9(6):443-444.

［5］張喜旺.基于GIS的農村公共衛生管理信息系統研究［D］.開封:河南大學，2006.

［6］CROSIER S.SNOWJ:The London Cholera Epidemic of 1854［EB/OL］.［2010-12-21］.www.csiss.org/classics/content/8.

［7］黃仁濤，龐小平，馬晨燕，等.專題地圖編制［M］.武漢:武漢大學出版社，2003:50-51.

The Study and Evaluation of Regional Medical and Health Status Based on GIS

ZHANG Shuaiyi，XU Jinghua

0494-0911(2011)03-0075-03

P208

B

2010-12-21

張帥毅(1988—)，男，河南洛陽人，碩士生，主要研究方向為地理信息系統理論及應用。