基于異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的醫(yī)院信息系統(tǒng)整合與分析

基于異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的醫(yī)院信息系統(tǒng)整合與分析

1從業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合分析,是確定商業(yè)智能的重要發(fā)近20年來，我國衛(wèi)生計(jì)算機(jī)化建設(shè)取得了很大進(jìn)展，醫(yī)院計(jì)算機(jī)化發(fā)展迅速。南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院信息化建設(shè)已走過了10多年歷程。目前,全院已經(jīng)建設(shè)了HIS、LIS、PACS、EMR、臨床路徑、手術(shù)麻醉、合理用藥等臨床服務(wù)與醫(yī)療管理信息系統(tǒng),隨著這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的逐步完善,全院信息化建設(shè)基本滿足了醫(yī)院日常運(yùn)營與診療服務(wù)的需要;而對于醫(yī)院管理層而言,隨著信息化建設(shè)的深入,為管理決策提供更加直觀、便捷、高效的支持存在嚴(yán)重問題,現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法為其提供有效的輔助決策支持來實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的需要。今年,我院面臨三級綜合醫(yī)院等級復(fù)審的壓力。2011年12月23日,原衛(wèi)生部頒布《三級綜合醫(yī)院評審標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則(2011年版)》,其中第七章共6節(jié)36條監(jiān)測指標(biāo),用于對三級綜合醫(yī)院的運(yùn)行、醫(yī)療質(zhì)量與安全指標(biāo)的監(jiān)測和追蹤評價,而這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源于各個業(yè)務(wù)系統(tǒng),業(yè)務(wù)系統(tǒng)由不同的公司提供,異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)難以進(jìn)行有效的集成與分析利用。如何才能及時有效的從各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)并監(jiān)測這些指標(biāo),是我們所面臨的難題。為此,考慮到全院信息化建設(shè)已具備一定基礎(chǔ),而商業(yè)智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步成熟,2012年開始了基于商業(yè)智能的醫(yī)院決策支持系統(tǒng)的探索與建設(shè)。在架構(gòu)設(shè)計(jì)上重點(diǎn)參照原衛(wèi)生部《基于電子病歷的醫(yī)院信息平臺技術(shù)解決方案(1.0版)》體系架構(gòu),從醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中提取有用數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)倉庫主題,對醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療安全、醫(yī)療費(fèi)用、合理用藥等《三級綜合醫(yī)院評審標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則(2011年版)》要求的各項(xiàng)具體指標(biāo)進(jìn)行分析與監(jiān)測,為醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)層提供醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療安全、運(yùn)營管控等輔助決策支持,以滿足管理部門的評價指標(biāo)監(jiān)測要求和精細(xì)化管理的需要,有效提高醫(yī)院綜合管理水平。2數(shù)據(jù)分析技術(shù)在我國,隨著醫(yī)院信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)階段初步完成,商業(yè)智能技術(shù)已開始在醫(yī)院嘗試應(yīng)用。目前,醫(yī)院商業(yè)智能主要應(yīng)用范圍包括:中醫(yī)診斷中的分析、臨床路徑分析、收治病種分析、費(fèi)用構(gòu)成分析、績效考核、病人來源分析、醫(yī)療質(zhì)量分析、成本效益分析等。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的問題主要表現(xiàn)在:一是醫(yī)院信息化建設(shè)現(xiàn)狀存在“數(shù)據(jù)豐富,知識貧乏”的缺陷;二是淺層次應(yīng)用、數(shù)據(jù)來源不清、數(shù)據(jù)質(zhì)量不高;三是缺乏標(biāo)準(zhǔn),異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)集成困難;四是只分析不利用,對監(jiān)控指標(biāo)未形成有效的閉環(huán)管控,難以推動醫(yī)院管理的持續(xù)改進(jìn)。可見,國內(nèi)基于醫(yī)院信息平臺體系架構(gòu)和商業(yè)智能技術(shù)的醫(yī)院決策支持系統(tǒng)研究與應(yīng)用才剛剛起步。3系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)我院決策支持系統(tǒng)的建設(shè)需求與信息化建設(shè)基礎(chǔ),本系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)理念是基于PDCA戴明環(huán)思想(Plan:計(jì)劃,Do:執(zhí)行,Check:檢查,Action:處理):第一,根據(jù)醫(yī)院戰(zhàn)略目標(biāo)制定計(jì)劃與具體管理指標(biāo),并將這些指標(biāo)分解至科室和個人,使醫(yī)院的管理目標(biāo)轉(zhuǎn)化為可量化、可執(zhí)行、可監(jiān)控的指標(biāo)庫;第二,在HIS、EMR、臨床路徑、手術(shù)麻醉等業(yè)務(wù)系統(tǒng)中嵌入并執(zhí)行這些指標(biāo),對業(yè)務(wù)系統(tǒng)而言可能會需要做一定的指標(biāo)改造,以確保可采集到這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源;第三,系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取層通過ESB集成平臺或ETL工具,自動從各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取相關(guān)數(shù)據(jù),存入相應(yīng)的ODS和數(shù)據(jù)倉庫等數(shù)據(jù)存儲層,然后在分析展現(xiàn)層采用QlikView商業(yè)智能工具進(jìn)行多維分析與展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)對指標(biāo)的監(jiān)測與預(yù)警;第四,提供可嵌入HIS、EMR等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的WebService等接口服務(wù)程序,實(shí)現(xiàn)對管理指標(biāo)值域的實(shí)時判斷與限制,如單病種費(fèi)用一旦超標(biāo),醫(yī)生工作站系統(tǒng)在開具醫(yī)囑時將會自動提醒,實(shí)現(xiàn)真正意義的閉環(huán)式管理。我們從五個層面進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),如圖1所示。第一層是分析與管控指標(biāo)庫,包括管理KPI、行業(yè)標(biāo)桿庫、管理智庫等。從醫(yī)院的最高戰(zhàn)略規(guī)劃到具體的醫(yī)療管理活動、醫(yī)院運(yùn)營管理業(yè)務(wù)、臨床診療業(yè)務(wù)等,都可以設(shè)置相應(yīng)的管理指標(biāo)。本系統(tǒng)從設(shè)計(jì)上可涵蓋各種級別與不同類型醫(yī)院的管理思想與指標(biāo)體系,全院已將三級綜合醫(yī)院評審標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則(2011年版)第七章全部指標(biāo)設(shè)置在指標(biāo)庫中,并根據(jù)醫(yī)務(wù)部門管理要求增加了部分臨床路徑管理指標(biāo)。提供醫(yī)院管理智庫、行業(yè)標(biāo)桿庫與應(yīng)用程序接口,是PDCA閉環(huán)管理的難點(diǎn)與關(guān)鍵,如抗菌藥物管控主題、醫(yī)保費(fèi)用監(jiān)控主題等,強(qiáng)調(diào)對業(yè)務(wù)過程和活動行為的監(jiān)控結(jié)果的實(shí)時干預(yù),并提出改進(jìn)建議。第二層是數(shù)據(jù)存儲層,根據(jù)不同指標(biāo)的監(jiān)測要求建立策略型的ODS和戰(zhàn)略型的DW,分析主題和監(jiān)控指標(biāo)包括治療質(zhì)量、患者安全、工作負(fù)荷、工作效率、患者負(fù)擔(dān)、院感控制、合理用藥、重癥監(jiān)護(hù)、資產(chǎn)運(yùn)營、科研成果等各塊業(yè)務(wù),能從整體上掌控醫(yī)院的運(yùn)營狀況。同時,在數(shù)據(jù)存儲層還包括了標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語庫的管理。第三層是數(shù)據(jù)獲取層,采用ETL(Extract-Transform-Load,即數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、裝載的過程)工具負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源(各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫)向目標(biāo)數(shù)據(jù)倉庫轉(zhuǎn)化的過程,按照統(tǒng)一規(guī)則集成并提高數(shù)據(jù)的價值。在整個項(xiàng)目中難度最大部分是用戶需求分析和模型設(shè)計(jì),而ETL規(guī)則設(shè)計(jì)和實(shí)施則是工作量最大的,約占整個項(xiàng)目的60%~80%。南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院作為綜合性三級甲等醫(yī)院,已經(jīng)建設(shè)了較為完善的醫(yī)院信息系統(tǒng),但由于很多系統(tǒng)是經(jīng)過多年逐步投入,分期建設(shè),并且由多家廠商提供應(yīng)用軟件,所以要充分考慮數(shù)據(jù)集成的問題,通過ETL工具解決從現(xiàn)有異構(gòu)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的難題。第四層是分析與展現(xiàn)層,采用QlikView作為分析工具,QlikView具有完全集成的ETL工具向?qū)?qū)動的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境,可提供無限鉆取的強(qiáng)大分析引擎,實(shí)現(xiàn)自助數(shù)據(jù)分析和所有信息靈活直觀的展現(xiàn),進(jìn)行報(bào)表、監(jiān)控和儀表盤分析。服務(wù)器支持多種方式發(fā)布,如AJAX客戶端、ActiveX客戶端,還可以與其他C/S或B/S系統(tǒng)進(jìn)行集成。第五層是訪問接入層,可根據(jù)權(quán)限通過PC、智能手機(jī)、PAD、PDA等在固網(wǎng)或移動互聯(lián)網(wǎng)接入訪問。4系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)4.1目標(biāo)設(shè)置和評估方法醫(yī)院管理的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)醫(yī)院目標(biāo),目標(biāo)管理是管理者的重要工作,而管控指標(biāo)設(shè)置是基于商業(yè)智能決策支持系統(tǒng)的具體管控目標(biāo),將宏觀和抽象目標(biāo)轉(zhuǎn)化成為每個部門、每個員工的具體工作指標(biāo),在工作執(zhí)行過程中能及時監(jiān)控、指導(dǎo)、溝通、匯報(bào)、修正與完善,在工作完成后可以根據(jù)期初目標(biāo)進(jìn)行考核和評估。管控指標(biāo)設(shè)置涵蓋指標(biāo)(目標(biāo))定義、分解,將醫(yī)院(或部門、項(xiàng)目)的總體目標(biāo)分解為不同執(zhí)行者不同階段的指標(biāo)和不同的管理目標(biāo)(如通過三級綜合醫(yī)院復(fù)審)。全院在系統(tǒng)實(shí)施過程中,設(shè)置了七大主題,500多個具體指標(biāo):醫(yī)院運(yùn)行基本監(jiān)測指標(biāo)(包括資源配置、工作負(fù)荷、治療質(zhì)量、工作效率、患者負(fù)擔(dān)、資產(chǎn)運(yùn)營、科研成果等);住院患者醫(yī)療質(zhì)量與安全監(jiān)測指標(biāo)(包括住院重點(diǎn)疾病、住院重點(diǎn)手術(shù)、麻醉、住院患者安全類指標(biāo)等);單病種質(zhì)量指標(biāo)(包括急性心肌梗死、急性心力衰竭、社區(qū)獲得性肺炎、腦梗死等);重癥醫(yī)學(xué)(ICU)質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo);合理用藥監(jiān)測指標(biāo);醫(yī)院感染控制質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo);臨床路徑管理監(jiān)測指標(biāo)。4.2基礎(chǔ)管理功能實(shí)現(xiàn)決策支持系統(tǒng)用戶、角色的新增、修改、刪除、禁用等基礎(chǔ)管理功能;提供系統(tǒng)管理員為用戶設(shè)置各主題分析系統(tǒng)的缺省登錄功能;實(shí)現(xiàn)對用戶、角色對應(yīng)模塊的授權(quán)控制管理。4.3數(shù)據(jù)采集及填補(bǔ)提供數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、裝載功能,從醫(yī)院現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中采集監(jiān)測指標(biāo)數(shù)據(jù),而對于一少部分從現(xiàn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)所無法采集到的數(shù)據(jù),如科研成果數(shù)據(jù)等則提供填報(bào)功能,為統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.4“等領(lǐng)導(dǎo)”的管理及實(shí)踐信息針對醫(yī)院管理層多個關(guān)鍵角色(院長、財(cái)務(wù)副院長等領(lǐng)導(dǎo))的不同管理重點(diǎn)和領(lǐng)域,預(yù)置了各角色的特色個性化首頁,包含領(lǐng)導(dǎo)所關(guān)注的重點(diǎn)指標(biāo)監(jiān)控、重要業(yè)務(wù)主題分析、重點(diǎn)報(bào)表等信息,如圖2所示。4.5質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測和分析參照三級綜合醫(yī)院評審監(jiān)測指標(biāo)體系,將醫(yī)院醫(yī)療管理業(yè)務(wù)分為以下幾大主題:醫(yī)院運(yùn)行基本監(jiān)測、住院患者醫(yī)療質(zhì)量與安全指標(biāo)監(jiān)測、單病種質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測、重癥醫(yī)學(xué)(ICU)質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測、合理用藥指標(biāo)監(jiān)測、醫(yī)院感染控制質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測,合理用藥指標(biāo)監(jiān)測如圖3所示。對各主題的相關(guān)分析內(nèi)容,應(yīng)用QlikView分析工具以及統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行直觀展現(xiàn)。如從機(jī)構(gòu)維度上(院區(qū)、大部、科室、主任組、醫(yī)生等級別)實(shí)現(xiàn)多層次結(jié)構(gòu)分析,用餅圖展現(xiàn);從時間維度上(年、季、月、日)進(jìn)行趨勢分析,用折線圖、曲線圖或柱狀圖表現(xiàn),如分析每住院人次費(fèi)用逐月遞增趨勢情況;從時間維度上(季、月、日)進(jìn)行同比、環(huán)比的比較分析,用柱狀圖比較本期和上期及去年同期的值;對于某些指標(biāo),可以分區(qū)段,時間維度上對指標(biāo)與統(tǒng)計(jì)時間段內(nèi)平均值進(jìn)行比較,運(yùn)用平均值分析法,以平均值為臨界橫坐標(biāo),其區(qū)域內(nèi)最大值與最小值為上下界限直線,用曲線圖展現(xiàn)等。4.6后臺輔助決策提供WebService等業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口程序,嵌入HIS、EMR等業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過應(yīng)用程序接口可調(diào)用后臺輔助決策知識庫與管控點(diǎn)業(yè)務(wù)規(guī)則,對所操作的具體業(yè)務(wù)進(jìn)行預(yù)警、干預(yù)、限制、建議等,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)式業(yè)務(wù)管控。4.7移動應(yīng)用接入可以將決策支持系統(tǒng)部署在醫(yī)院管理人員移動終端上,支持包含PC、PDA、Phone、Pad等各種終端的接入,突破時空局限,提供移動終端上的報(bào)表、監(jiān)控和儀表盤展現(xiàn),方便醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)在外地出差時也可以第一時間掌握醫(yī)院運(yùn)營狀況。5應(yīng)用效果5.1emr、臨床路徑和手術(shù)麻醉數(shù)據(jù)庫的建立全院已應(yīng)用湖南長城醫(yī)療的HIS、北京嘉和美康的EMR與臨床路徑、麥迪斯頓的手術(shù)麻醉系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng),HIS采用IBMDB2數(shù)據(jù)庫;EMR、臨床路徑和手術(shù)麻醉采用SQLSERVER數(shù)據(jù)庫。以前對這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與共享是通過視圖與中間表的接口方式來實(shí)現(xiàn),基于商業(yè)智能的決策支持系統(tǒng)是采用ETL工具來解決HIS、EMR、CP、手術(shù)麻醉等不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間異構(gòu)數(shù)據(jù)庫平臺的數(shù)據(jù)采集與集成問題,建立了全院統(tǒng)一的ODS數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)了臨床服務(wù)、醫(yī)療管理、運(yùn)營管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效整合,為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全面一體化管控打好了基礎(chǔ)。5.2管控點(diǎn)規(guī)則庫我院基于商業(yè)智能決策支持系統(tǒng),通過與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)合,依托后臺知識庫與管控點(diǎn)規(guī)則庫,通過多維智能分析、指標(biāo)預(yù)警、輸入限制、智能建議等智能化手段有效預(yù)防與控制醫(yī)療安全與質(zhì)量問題的發(fā)生。如在重點(diǎn)疾病監(jiān)測指標(biāo)方面,目前實(shí)現(xiàn)了急性心肌梗死、充血性心力衰竭、腦出血和腦梗死等18種重點(diǎn)疾病的指標(biāo)監(jiān)測。5.3醫(yī)院監(jiān)測系統(tǒng)參照三級綜合醫(yī)院評審標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則和醫(yī)院醫(yī)務(wù)部門的管理要求建立了500多條醫(yī)院監(jiān)測指標(biāo),并分解到各部門、人員與系統(tǒng),通過商業(yè)智能工具實(shí)現(xiàn)對各指標(biāo)進(jìn)行即時監(jiān)測與多維分析,幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、安全、服務(wù)、管理等方面的精細(xì)化管理與持續(xù)改進(jìn)。5.4減少式管理,提升管理效率系統(tǒng)通過商業(yè)智能分析引擎,利用橫向評比、縱向評比和深度知識挖掘手段為管理者提供全面信息和針對性分析,讓復(fù)雜的管理問題簡單化,通過管理駕駛艙儀表盤、消息托盤、處理建議、業(yè)務(wù)干預(yù)等手段讓醫(yī)療管理及時便捷的獲得執(zhí)行。5.5決策支持的內(nèi)容系統(tǒng)按照PDCA閉環(huán)管理模型,自動提取、分析、呈現(xiàn)各項(xiàng)管理指標(biāo)的真實(shí)狀態(tài),陳述業(yè)務(wù)事實(shí),與指標(biāo)規(guī)則庫比對