基于國家電子病歷系統(tǒng)應(yīng)用水平評級標(biāo)準(zhǔn)的兒童醫(yī)院主數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)實踐

陳馮薏，俞剛

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院 信息中心，浙江 杭州 310052

引言

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院（以下簡稱“我院”）的信息化建設(shè)可以追溯到20 世紀(jì)90 年代，架構(gòu)發(fā)展受限于建設(shè)周期長，各個信息系統(tǒng)分別通過視圖或Web Service 的方式進(jìn)行兩兩交互，造成接口混亂，基礎(chǔ)字典數(shù)據(jù)不統(tǒng)一。此外我院患者基本信息由于歷史原因數(shù)據(jù)管理較為混亂，存在同一病人多門診號，多住院號的情況，并且相關(guān)數(shù)據(jù)并缺少關(guān)聯(lián)。

近年來，國家健康衛(wèi)生委員會（簡稱“衛(wèi)健委”）出臺了各類文件標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”的發(fā)展，不斷強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)醫(yī)院建設(shè)信息化的重要意義。國家衛(wèi)健委于2018 年發(fā)布了新版的《電子病歷系統(tǒng)功能應(yīng)用水平分級評價方法及標(biāo)準(zhǔn)（試行）》[1-2]評價標(biāo)準(zhǔn)，并要求2020 年所有三級醫(yī)院要達(dá)到4 級以上的評價。標(biāo)準(zhǔn)從3 級開始就對數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化有了明確的規(guī)范，要求有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典，全院信息系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)共享，并為臨床科研工作提供數(shù)據(jù)挖掘功能。從5 級標(biāo)準(zhǔn)開始則要求醫(yī)院有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理。因此我院從2015 年開始，投入大量的資源根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)開展醫(yī)院信息化建設(shè)，現(xiàn)我們就過程中的主數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)實踐做一下回顧。

1 兒童醫(yī)院主數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)方法

我院根據(jù)電子病歷系統(tǒng)的評級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合醫(yī)院的信息化實際情況，主要建設(shè)以電子病歷為核心，基于集成平臺和臨床數(shù)據(jù)中心的信息化架構(gòu)。改造升級了電子病歷系統(tǒng)，新建了臨床決策輔助系統(tǒng)，新建了基于醫(yī)療信息平臺、主數(shù)據(jù)管理平臺、醫(yī)療大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺、醫(yī)院門戶集成平臺的醫(yī)院信息集成平臺[3-4]。整體建設(shè)平臺建設(shè)的第一步核心內(nèi)容就是——主數(shù)據(jù)管理平臺[5]的建設(shè)（梳理各系統(tǒng)相關(guān)的字典數(shù)據(jù)，創(chuàng)建主索引系統(tǒng)）。

1.1 主數(shù)據(jù)管理

主數(shù)據(jù)管理平臺搭建在獨(dú)立為Windows Server 上，通過企業(yè)服務(wù)總線（Enterprise Service Bus，ESB）的專門信息集成引擎所用消息隊列接口MQ 接口和Web Service 接口與各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)交互。數(shù)據(jù)管理平臺將所有的主索引、主數(shù)據(jù)信息都存儲在平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新時同步至平臺，再由平臺下發(fā)至其他相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。如果平臺宕機(jī)，不會影響到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)使用，僅會影響主數(shù)據(jù)的同步。管理人員通過Web 網(wǎng)頁對平臺進(jìn)行可視化管理。

主數(shù)據(jù)管理[6]（Master Data Management，MDM）通過對核心數(shù)據(jù)的定義，并在主數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)統(tǒng)一存儲，實現(xiàn)所有相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步。主數(shù)據(jù)管理功能主要包括主數(shù)據(jù)存儲、主數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、主數(shù)據(jù)共享和主數(shù)據(jù)生命周期管理等。醫(yī)院的主數(shù)據(jù)包含檢驗檢查項目、收費(fèi)項目、醫(yī)囑項目、藥品信息、手術(shù)編碼、診斷編碼等醫(yī)院基礎(chǔ)字典數(shù)據(jù)，以及各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)[7]。主數(shù)據(jù)管理實現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全院統(tǒng)一管理，實現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的同步或匹配，規(guī)范了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計口徑，提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

如圖1 所示，主數(shù)據(jù)管理基于面向服務(wù)框架 (Service-Oriented Architecture，SOA)，將不同系統(tǒng)中的特定數(shù)據(jù)單元通過定義的接口聯(lián)系起來，使其可以以獨(dú)立于實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言進(jìn)行統(tǒng)一和通用的方式交互[8]。其中數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包含以下幾個功能模塊：值域管理，（Object Identifi er，OID 對象標(biāo)識符）管理，數(shù)據(jù)元管理，字典信息列表，版本管理。

圖1 主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)框架圖

1.2 主索引管理EMPI

EMPI[9]（Enterprise Master Patient Index，主索引系統(tǒng)）是主數(shù)據(jù)管理平臺的一個功能，利用概率統(tǒng)計學(xué)理念，制定一套完整的標(biāo)準(zhǔn)化算法及數(shù)據(jù)匹配算法，對主索引信息進(jìn)行更加準(zhǔn)確的驗證和判斷，對患者身份信息、職工信息、科室信息完成有效識別，實現(xiàn)唯一性標(biāo)識。主索引主要由患者主索引、職工主索引和科室主索引構(gòu)成。主索引系統(tǒng)支持衛(wèi)生信息交換標(biāo)準(zhǔn)（Health Level 7，HL7）和醫(yī)療信息系統(tǒng)集成（Integrating the Healthcare Enterprise，IHE）規(guī)范，通過主索引號關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，最終達(dá)到所有信息的互聯(lián)互通[10]，解決業(yè)務(wù)系統(tǒng)累積的信息孤島問題。

由圖2 知，EMPI 與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過ESB 中接口進(jìn)行集成，完成患者信息的查詢、交叉索引，患者信息新建與更新等[11]。主索引庫存儲著各個系統(tǒng)中同一患者，同一職工或同一科室在其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的關(guān)聯(lián)管理。主索引應(yīng)用通過臨床數(shù)據(jù)倉庫（Clinical Data Repository，CDR）對主索引號進(jìn)行增刪改查與統(tǒng)計分析。主索引管理系統(tǒng)對主索引進(jìn)行管理操作，支持設(shè)定合并規(guī)則參數(shù)閾值，批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)、疑似患者管理。支持手工匹配、合并、拆分相關(guān)數(shù)據(jù)。

圖2 主索引系統(tǒng)角色架構(gòu)

1.2.1 患者主索引建設(shè)

由于兒童醫(yī)院的特殊性，存在很多出生后仍未取名未取得身份證信息的患者。前一次就診可能仍未有姓名，后一次就診已有身份信息。一個有效的患者主索引匹配算法，對患者在我院整個兒童時期就診記錄的完整性，連續(xù)性尤為重要。我院的患者主索引系統(tǒng)匹配算法根據(jù)公式(1)計算匹配分?jǐn)?shù)。對于歷史的患者數(shù)據(jù)，主要根據(jù)證件號碼、患者姓名、現(xiàn)住地址（由于歷史數(shù)據(jù)此字段基本不會更新，因此匹配可靠度高）、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人電話、聯(lián)系人證件號碼[12]進(jìn)行多字段疑似數(shù)據(jù)自動匹配[13]。由于歷史患者數(shù)據(jù)完整度低，所以匹配歷史數(shù)據(jù)時相似分?jǐn)?shù)設(shè)置較低。相似分?jǐn)?shù)大于60 的則自動判斷為相同患者，對于高于45的數(shù)據(jù)則判斷為相似患者進(jìn)行二次人工判斷解除疑似或者數(shù)據(jù)合并。部分歷史數(shù)據(jù)例如無姓名新生兒患者，聯(lián)系人信息不全或聯(lián)系人非父母則難以匹配。因此對于系統(tǒng)更新后的患者要求在就診時填入必要的基本信息，無身份證等證件信息的患者則要求填寫母親的姓名與身份證號，以保證之后大部分的“二無”患者（無姓名、無身份證）可以被主索引系統(tǒng)識別匹配。但若是“二無”的雙胞胎新生兒患者，則主索引系統(tǒng)將難以分辨。此外部分急診的“三無”患者（無姓名、無聯(lián)系人、無支付能力）將無法進(jìn)入主索引。

相似分?jǐn)?shù)=[證件號碼]×20+[患者姓名]×15+[出生日期]×10+[性別名稱]×5+[現(xiàn)住地址]×15+[聯(lián)系人姓名]×10+[聯(lián)系人電話]×10+[聯(lián)系人證件號碼]×10+[聯(lián)系電話]×5 (1)

式(1)中，“[]”內(nèi)為匹配字段，根據(jù)匹配方法“全匹配”或“最小編輯距離”計算字段匹配值，數(shù)字則為相應(yīng)字段對應(yīng)的權(quán)重。

1.2.2 職工主索引建設(shè)

由于各系統(tǒng)工號存在管理混亂，存在不同系統(tǒng)間員工編碼無法直接統(tǒng)一，且與人事系統(tǒng)無關(guān)聯(lián)，所有人事基本信息更新嚴(yán)重延遲。建立一套有效的職工主索引制度，能夠規(guī)范化工號管理，所有人員信息能夠及時更新。對于職工主索引的建設(shè)，我院設(shè)計了一套全新的工號申請流程，如圖3。對于正式員工，人事系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)將自動導(dǎo)入主索引系統(tǒng)。主索引系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定好的規(guī)則，根據(jù)不同類型的人員自動給予不同號段的工號，并將所有工號與基本信息同步入各個相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。相關(guān)職能科室審批通過工號申請后，于相關(guān)系統(tǒng)中查找對應(yīng)工號并進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。對于非正式員工的工號（如實習(xí)生、規(guī)培生等），則由員工向相關(guān)科室發(fā)起申請后，職能科室手動維護(hù)信息入主索引系統(tǒng)，工號仍由主索引自動生成并同步至相關(guān)系統(tǒng)。

圖3 職工工號申請生成流程圖

2 兒童醫(yī)院主數(shù)據(jù)管理平臺建設(shè)結(jié)果

我院在上線平臺前，對所有字典歷史數(shù)據(jù)與相關(guān)科室進(jìn)行了梳理核對確認(rèn)，保證首次導(dǎo)入的所有字典數(shù)據(jù)的唯一性、完整性、正確性，并確認(rèn)了相關(guān)主數(shù)據(jù)的唯一維護(hù)入口和自動同步方式[14]。所有的主數(shù)據(jù)在主數(shù)據(jù)管理平臺現(xiàn)定義元數(shù)據(jù)，再定義主數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量管控后同步至所有相關(guān)系統(tǒng)中。此外對于每一次的數(shù)據(jù)更新，進(jìn)行版本管理，以防版本回退。主數(shù)據(jù)管理平臺上線后，整理導(dǎo)入了所有的字典數(shù)據(jù)，數(shù)量如表1 所示。主數(shù)據(jù)除了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的定時更新維護(hù)外，當(dāng)國家發(fā)布各類新版本字典時需要手動去平臺內(nèi)進(jìn)行版本更新。對于職工主索引，整理保留了歷史醫(yī)生工號，并整理重建了護(hù)士及其他人員的工號，保證了所有人員都有自己唯一的系統(tǒng)工號并能操作相應(yīng)的系統(tǒng)。整理關(guān)聯(lián)了患者歷史就診信息，但仍存在部分低質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)無法關(guān)聯(lián)。建立的患者主索引中直接合并了466010 條相同數(shù)據(jù)，判斷了868321 條疑似相同數(shù)據(jù)?；颊咧魉饕秊榛颊呷⒁晥D提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

主數(shù)據(jù)管理平臺上線使用良好，但仍存在幾個問題。第一是如何保證維護(hù)的主數(shù)據(jù)的唯一性，重復(fù)主數(shù)據(jù)會影響數(shù)據(jù)質(zhì)量，不利于數(shù)據(jù)挖掘?？梢栽谄脚_上建立重復(fù)數(shù)據(jù)檢測算法，自動檢測新增數(shù)據(jù)的可信度，是否存在相似或重復(fù)數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行主數(shù)據(jù)質(zhì)量維護(hù)。第二是數(shù)據(jù)安全。主數(shù)據(jù)管理平臺有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，建立一套安全高效的數(shù)據(jù)傳輸體系和數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限設(shè)置將有效保護(hù)數(shù)據(jù)安全。第三是新生兒患者主索引的匹配算法持續(xù)改進(jìn)?；拘畔浫氲耐暾扔绊懟颊咧魉饕膽?yīng)用效果，如何設(shè)置更合理的基本信息采集方式，將影響新生兒患者進(jìn)入主索引的概率。

表1 主數(shù)據(jù)管理平臺導(dǎo)入字典數(shù)量（條）

3 總結(jié)

所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合都是基于主數(shù)據(jù)的建設(shè)管理。我院根據(jù)國家電子病歷系統(tǒng)評級的要求搭建了基于各項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的主數(shù)據(jù)管理平臺，結(jié)合兒童醫(yī)院的特色進(jìn)行了患者主索引、職工主索引以及主數(shù)據(jù)的維護(hù)流程設(shè)計，為之后的集成平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)建打下了堅實基礎(chǔ)。