臨床數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建與應(yīng)用

樂穎

[摘要] 目的 建立以患者為中心、實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)展的、物理的臨床數(shù)據(jù)中心（CDR），支持醫(yī)院對(duì)臨床數(shù)據(jù)的多元化應(yīng)用。方法 根據(jù)HL7和電子病歷共享文檔規(guī)范，基于企業(yè)總線型集成平臺(tái)（ESB），通過中心字典對(duì)所需求數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，實(shí)現(xiàn)在香港大學(xué)深圳醫(yī)院的臨床數(shù)據(jù)中心（CDR）的構(gòu)建。結(jié)果 實(shí)現(xiàn)了全院級(jí)的臨床數(shù)據(jù)中心，支持對(duì)異構(gòu)的16個(gè)系統(tǒng)，105電子病歷文檔的數(shù)據(jù)集成，方便了臨床人員對(duì)患者數(shù)據(jù)的查詢。結(jié)論 臨床數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建為醫(yī)院的醫(yī)療質(zhì)量，臨床多元化的數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了有效的支持。

[關(guān)鍵詞] 臨床數(shù)據(jù)中心（CDR）；企業(yè)總線型的集成平臺(tái)（ESB）；唯一病人號(hào)（UPID）； HL7 衛(wèi)生信息交換標(biāo)準(zhǔn)； RIM 參考信息模型

[中圖分類號(hào)] R197 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1672-5654（2018）02（b）-0149-02

香港大學(xué)深圳醫(yī)院作為一家綜合性三家醫(yī)院，從2012年7月開院至今，已經(jīng)有20多個(gè)臨床系統(tǒng)在運(yùn)行，以支持醫(yī)院開展的臨床業(yè)務(wù)。通過各個(gè)?？茦I(yè)務(wù)系統(tǒng)在應(yīng)用，醫(yī)院臨床數(shù)據(jù)的范圍得到的擴(kuò)大，臨床的數(shù)據(jù)量得到了大的增長(zhǎng)。由于醫(yī)院信息化系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，使得臨床數(shù)據(jù)分散的存在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)里。如何在異構(gòu)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)環(huán)境里獲取、瀏覽、共享甚至分析和利用這些數(shù)據(jù)，成為了醫(yī)院信息化的挑戰(zhàn)[1]。

1 現(xiàn)狀和問題

在數(shù)據(jù)共享和交換方面，由于各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初衷是為了支撐部門或者科室業(yè)務(wù)的運(yùn)行，因系統(tǒng)架構(gòu)不同，數(shù)據(jù)模型不一致，數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容缺乏標(biāo)準(zhǔn)，造成各系統(tǒng)產(chǎn)生臨床數(shù)據(jù)共享和交換困難。在臨床數(shù)據(jù)整合和統(tǒng)一展示方面，臨床用戶希望在一個(gè)界面里看到患者歷次的、各項(xiàng)診療記錄。在對(duì)臨床數(shù)據(jù)的分析和利用方面，如何對(duì)散落在不同系統(tǒng)的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以支持醫(yī)療管理的需求，為建立醫(yī)療大數(shù)據(jù)打下基礎(chǔ)[2]。

該院為解決上述問題，依托于企業(yè)服務(wù)總線型（ESB）的基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集成和交換平臺(tái)，基于HL7 CDA和國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委的《電子病歷共享文檔規(guī)范》（下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）標(biāo)準(zhǔn)，建立了全院級(jí)別的以患者為中心、實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)展的、物理的臨床數(shù)據(jù)中心（CDR）。

2 建設(shè)思路和實(shí)施情況

2.1 數(shù)據(jù)建模方法

參考HL7 RIMM模型，進(jìn)行領(lǐng)域派生和和精細(xì)化擴(kuò)展，以覆蓋醫(yī)院業(yè)務(wù)領(lǐng)域的各個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，最終映射成數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)。該院的CDR以患者為中心，以歷次患者診療記錄為核心，關(guān)聯(lián)著臨床不同類型不同來(lái)源的數(shù)據(jù)。

采用3層關(guān)聯(lián)來(lái)數(shù)據(jù)模型的關(guān)系和臨床數(shù)據(jù)的整合。第1層：CDR內(nèi)建患者主索引，通過唯一病人號(hào)與患者主索引關(guān)聯(lián)，一一對(duì)應(yīng)著患者的身份信息資料。第2層：通過唯一患者號(hào)將患者身份與歷次就診記錄集相關(guān)聯(lián)。病人的就診信息可以來(lái)源于不同部門和不同的數(shù)據(jù)源。以該院為例，患者的來(lái)源有：門（急）診、住院、體檢、國(guó)際診療中心。通過醫(yī)院服務(wù)入口域編號(hào)和當(dāng)次就診流水號(hào)合并，與唯一病人號(hào)關(guān)聯(lián)。從而達(dá)到唯一病人號(hào)與歷次診療記錄的1：N的關(guān)系。第3層：按照醫(yī)療業(yè)務(wù)模型，將醫(yī)院的數(shù)據(jù)分為醫(yī)囑、申請(qǐng)、檢驗(yàn)、檢查、手術(shù)等類型。通過就診流水號(hào)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的唯一編碼關(guān)聯(lián)，從而關(guān)聯(lián)和整合患者歷次就診的所有臨床數(shù)據(jù)。

該數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建充分考慮到了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的通用性和擴(kuò)展。以患者為中心，以歷次診療記錄為核心，醫(yī)療可以根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特色進(jìn)行選擇和擴(kuò)展。見圖1。

目前，該院臨床數(shù)據(jù)中心整合了來(lái)自于16個(gè)系統(tǒng)，包括診斷、處方、醫(yī)囑、發(fā)藥、護(hù)理、檢驗(yàn)、超聲/X光/CT/MRI/內(nèi)鏡、病理、心電、手術(shù)麻醉、ICU、體檢等臨床數(shù)據(jù)。

2.2 電子病歷文書的處理方法

醫(yī)院的電子病歷文書通常用異構(gòu)的系統(tǒng)產(chǎn)生，存放在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)里。該院借鑒HL7 V3 CDA和《規(guī)范》《電子病歷基本數(shù)據(jù)集》標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)該院的實(shí)際業(yè)務(wù)定義了該院的電子共享文檔標(biāo)準(zhǔn)。

首先，按照該院電子病歷的結(jié)構(gòu)化現(xiàn)狀，制定該院電子病歷的Entry級(jí)別。其次，該院對(duì)電子病歷共享文檔的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展。在遇到比HL7或者《規(guī)范》數(shù)據(jù)元結(jié)構(gòu)化粒度更細(xì)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，采用包含原元數(shù)據(jù)編碼，在后面增加擴(kuò)展碼的方式來(lái)擴(kuò)展。對(duì)于HL7或者《規(guī)范》沒有的內(nèi)容，采用該院的OID進(jìn)行標(biāo)識(shí)。以確保該文檔對(duì)象的唯一性，也為跨院語(yǔ)義層面的數(shù)據(jù)交換做準(zhǔn)備。

該院目前已經(jīng)使用了使用了52類電子病歷共享文檔，收集臨床105類電子病歷文檔。目前臨床數(shù)據(jù)中心已經(jīng)收集和存儲(chǔ)了2千余萬(wàn)電子病歷文檔。

2.3 數(shù)據(jù)采集和標(biāo)準(zhǔn)化

該院信息化在建設(shè)之初就已經(jīng)搭建了總線性的集成平臺(tái)（ESB），以面向事件的方式集成和整合異構(gòu)的醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)。根據(jù)該院的實(shí)際臨床業(yè)務(wù)開展，梳理128個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，使用了59類的HL7消息。臨床數(shù)據(jù)中心接入集成平臺(tái)。對(duì)臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)地收集和存儲(chǔ)。

通過中心字典（Central Dictionary）對(duì)醫(yī)院業(yè)務(wù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)字典、人員科室、以及醫(yī)院術(shù)語(yǔ)庫(kù)等主數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。中心字典屬于醫(yī)院系統(tǒng)架構(gòu)的核心部件，為集成平臺(tái)的一部分。集成平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，通過訪問中心字典，對(duì)交互的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義。從而達(dá)到按需進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和轉(zhuǎn)義，以兼容異構(gòu)的系統(tǒng)和多類型的數(shù)據(jù)字典。見圖2。

3 臨床應(yīng)用

3.1 臨床信息集成視圖

基于臨床數(shù)據(jù)中心，將臨床信息進(jìn)行統(tǒng)一的展示。方便醫(yī)生對(duì)患者的歷次就診信息進(jìn)行查詢。臨床信息集成視圖可以從5個(gè)角度進(jìn)行瀏覽，就診索引視圖、門診視圖、住院視圖和時(shí)間軸視圖以及臨床信息分類視圖。醫(yī)生可以從任何一個(gè)視圖切入了解患者信息。由于整合了各個(gè)系統(tǒng)的臨床數(shù)據(jù)。

根據(jù)該院的實(shí)際業(yè)務(wù)流程，集成視圖可以展示業(yè)務(wù)閉環(huán)過程和狀態(tài)。得益于臨床數(shù)據(jù)中心的實(shí)時(shí)性，可以方便醫(yī)生了解業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)進(jìn)展。集成視圖整合了醫(yī)院的歷史臨床數(shù)據(jù)，醫(yī)生可以看到單個(gè)患者歷次檢驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比和趨勢(shì)圖。方便醫(yī)生了解患者個(gè)性化的診療情況。

3.2 對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)的建設(shè)

對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)為有需要的應(yīng)用系統(tǒng)提供全生命周期的臨床數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)的接口進(jìn)行統(tǒng)一的配置和管理，一方面提供數(shù)據(jù)訪問的靈活性[3]，另一方面，確保數(shù)據(jù)訪問的安全性。對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)提供視圖和Webservice等接口，提供通配符SQL語(yǔ)句配置方式，方便數(shù)據(jù)接口的配置，可以兼容異構(gòu)的系統(tǒng)和訪問需求。對(duì)外數(shù)據(jù)服務(wù)有基于角色的權(quán)限管理（Role Bases Access Control），有對(duì)訪問IP的白名單限制，具備一定的安全保護(hù)機(jī)制。

由于臨床數(shù)據(jù)中心的支持，使得應(yīng)用系統(tǒng)更方便地獲取到跨業(yè)務(wù)部門的臨床數(shù)據(jù)。應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施交付周期變短。目前該院已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于臨床數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)有5個(gè)，達(dá)到了良好的效果。

4 問題和討論

4.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量的改進(jìn)

臨床數(shù)據(jù)質(zhì)量決定臨床數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)據(jù)質(zhì)量不單單和數(shù)據(jù)在收集、傳輸、轉(zhuǎn)義、存儲(chǔ)方面的正確處理有關(guān)系，還有源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量有密切的關(guān)系。另一方面，錄入的數(shù)據(jù)不規(guī)范，不完整也是影響臨床數(shù)據(jù)中心的主要原因。因此，除了把控源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量之外，臨床用戶主動(dòng)推動(dòng)數(shù)據(jù)質(zhì)量建設(shè)也十分重要。

4.2 數(shù)據(jù)安全

雖然CDR向醫(yī)護(hù)人員提供統(tǒng)一視圖展示方便醫(yī)生的查詢，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問支持方便應(yīng)用系統(tǒng)的交付，但這同時(shí)也帶來(lái)臨床數(shù)據(jù)安全性的風(fēng)險(xiǎn)。希望以后有基于醫(yī)生操作行業(yè)和敏感數(shù)據(jù)內(nèi)容的智能權(quán)限防護(hù)預(yù)警。

4.3 數(shù)據(jù)利用

臨床數(shù)據(jù)中心的建設(shè)本質(zhì)上是臨床數(shù)據(jù)集成的建設(shè)，為以后多元化的數(shù)據(jù)利用打下基礎(chǔ)。臨床數(shù)據(jù)中心可以為臨床科研系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，經(jīng)過脫敏后以科研項(xiàng)目為主題導(dǎo)入臨床科研系統(tǒng)。臨床數(shù)據(jù)中心可以做為醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。建設(shè)NOSQL的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)導(dǎo)入臨床數(shù)據(jù)，供機(jī)器學(xué)習(xí)的算法進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

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（收稿日期：2017-11-14）