醫(yī)院數據中心建設的困難與目標

龔元昆 張燕

醫(yī)院數據中心建設的困難與目標

龔元昆 張燕

健康科學解決方案；醫(yī)院信息系統(tǒng)；電子病歷

隨著電子病歷在我國的普遍應用，越來越多的醫(yī)療機構啟動了醫(yī)院數據中心建設項目，將分散的醫(yī)療數據集成、綜合化。這樣，如何利用這些信息為臨床醫(yī)療和研究服務等需求就將提到議事日程。許多大型IT公司都將這個方向作為下一步發(fā)展的重要目標。比如Oracle最近相繼提出一些以自然語言處理技術為基礎的醫(yī)療信息管理的設想或解決方案。Oracle健康科學網上提供了一系列新產品，包括電子數據抓取、電子患者檢查結果、學習設計、編碼和詞典管理、隨機試驗和藥品供應管理、臨床教學研究自動化以及安全管理解決方案等。這些都可能縮短醫(yī)院數據中心的開發(fā)周期，使數據的集成共享變得更容易。

和許多業(yè)務信息類似，醫(yī)療信息也具有“一加一大于二”的特點。醫(yī)院數據中心的主要任務并不單純是電子記錄的物理集中，而是希望獲取這種數據集成帶來的巨大的附加價值，將醫(yī)療和管理工作提高到一個更高的檔次。

從臨床醫(yī)生和醫(yī)院管理者的角度看，這種需求是很自然的。有了集成共享的醫(yī)療數據后，臨床醫(yī)生當然希望系統(tǒng)能夠對已經積累的大量歷史信息進行處理分析，總結新的經驗和知識指導臨床工作。各級衛(wèi)生管理部門也會考慮如何充分利用這些數據，評價醫(yī)療單位的效率、療效和平均費用，促進醫(yī)院的良性競爭，為病人提供更好的信息服務?？梢韵胍姡@是醫(yī)院信息化和現代化發(fā)展的一個重要機遇。

但這些需求同時也是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。真正要實現這些看似合理可行的目標，需要克服很多前所未遇的困難。在我們規(guī)劃開發(fā)一個醫(yī)院數據中心時，有必要事先充分估計和認識這些可能的需求和困難。

首先容易想見的是技術方面和人為的困難。

我國醫(yī)院計算機應用所走的道路與發(fā)達國家的情況不同。多數沒有經過成熟的小型機階段網絡操作系統(tǒng)階段，而是從微機應用起步的。一開始是開發(fā)個人的或科室的小型分散的應用軟件和數據庫，然后才考慮部門之間（比如財務部門內部、門診各部門之間、臨床科室與財務部門之間）的數據交換。醫(yī)院HIS往往是建立在這些小系統(tǒng)的功能匯總和數據匯總的基礎上，缺少總體全面的功能規(guī)劃和自頂向下的系統(tǒng)設計。這樣的系統(tǒng)可修改性較差，往往遷就以往手工時代的習慣，繼承容納了多個孤立的數據處理子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)往往是不同時期、由不同公司利用不同的開發(fā)工具、按照不同的數據格式標準、在不同的數據庫系統(tǒng)中開發(fā)的，多數子系統(tǒng)的數據所有權或使用權分散在科室管理者手中。比如，有些醫(yī)院的電子病歷不是按照“病人——病種”的結構設計開發(fā)的，而是按照科室需要設計成為多種不同的“模版”。同一種疾病的不同治療過程被按照不同科室的需要存放在多個數據中心，比如同一個病人的診治記錄分別存放在門診部、檢驗科、病理科、外科、內科、中醫(yī)科、放射科、中醫(yī)科、隨訪科室等單位，有些甚至是不同的物理中心，各自有不同人員設計的“模版”和未必兼容的業(yè)務標準。但是多數疾病的臨床研究，無論是回顧性分析還是前瞻性臨床試驗，都需要綜合分析大量病人（而不是單個病人）全部治療過程的數據。這種分散設計的獨立子系統(tǒng)給數據的集成共享帶來技術上的困難。子系統(tǒng)越是獨立，集成共享的難度就越大。

掌握數據就掌握了一部分權利。一個信息孤島的功能越是完善，數據積累的時間越長，其管理者的權利就越大。數據集成和共享可能會削弱部分管理者的原有權利，改變一些人的工作方式，對其專業(yè)知識、業(yè)務范圍、工作能力和質量提出新的要求；使醫(yī)院的管理層次“扁化”、工作更透明。這些都可能造成心理沖擊和自覺不自覺的人為抵觸。想一想早期HIS的先行者們當年在解決每一個窗口業(yè)務時遇到的重重困難，就不難理解這種沖擊和抵觸了。只不過是今天涉及的人群有些不同。從某個角度講，醫(yī)院的信息化現代化發(fā)展就是不斷在新的廣度和深度上實現數據共享。如果這方面缺少共識，任何合理的信息化創(chuàng)新都會寸步難行。

但上述技術困難和人為困難還不是最核心的問題。從功能上看，紙質的門診住院記錄和電子記錄的最大區(qū)別在哪里呢？當然不僅僅在于后者提高了事務處理的工作效率，增加了快速檢索等功能。更重要的區(qū)別應該是：電子記錄能夠充分利用強大的計算機處理功能，批量分析處理數據，從海量歷史記錄中發(fā)現新經驗、新知識、新規(guī)律，用于指導以后的臨床實踐和科研、教學、管理；而紙質病歷只能人工逐個瀏覽、只能處理個體記錄，不能從整體上分析利用醫(yī)療記錄。以往每當進行各種臨床研究需要收集群體臨床數據時，研究者不得不逐個閱覽紙質病歷，手工收集整理數據，按照具體研究的需要另行建立一個可以分析的格式化的數據集合。這種方式的效率、準確性、規(guī)模和綜合能力方面的局限性是顯而易見的。建立了醫(yī)院管理信息系統(tǒng)和臨床信息系統(tǒng)治后，再繼續(xù)這種方式就很不合理了。數據集成的核心任務就是利用功能強大的計算機系統(tǒng)代替人工進行這種醫(yī)療數據的采集、整理、清洗和轉化，直接利用日常工作建立的醫(yī)療過程記錄，自動生成符合臨床決策科研和管理分析要求的數據源。在這個基礎上建立包括臨床輔助決策系統(tǒng)在內的在線業(yè)務分析系統(tǒng)。醫(yī)院數據中心建設應該是實現這一系列工作的基礎和開端。這些目標，才真正體現了電子病歷信息系統(tǒng)不同于紙質病歷的巨大優(yōu)勢，才是對醫(yī)院巨大的軟硬件投資和人力投入的最重要的回報。

與各種企業(yè)事業(yè)單位的計算機管理信息系統(tǒng)相比，醫(yī)院信息系統(tǒng)可能是內涵最為復雜的一種。它的復雜性表現在對于病人的醫(yī)療過程缺少一種簡單有效、統(tǒng)一標準的描述模式。不同的疾病，表述的模式和文本很不相同；即使同一種疾病，病人的個體變異也很大，診斷和治療的過程經常因人而異。當我們要在數據集成的基礎上建立臨床業(yè)務分析系統(tǒng)時，首先需要按照臨床業(yè)務的邏輯，為每種重要疾病定義一種可分析的過程模式和數據結構，按照這種統(tǒng)一的模式重新“理解”每一個病人的臨床數據。

對于大多數疾病，所謂“符合臨床業(yè)務邏輯的模式和數據結構”，就是按照“病種——病情——治療——療效”的框架建立一套統(tǒng)一標準的結構化數據集。具體地說，就是要建立一個包括了病人屬性、疾病屬性、治療屬性和療效/費用等字段的數據庫。

我國醫(yī)院HIS在過去30年中主要解決的是如何建立以財務為中心的管理系統(tǒng)[1]，這在醫(yī)院信息化發(fā)展的初期階段當然是合理的必然的。當我們考慮如何在這種已有的事務處理系統(tǒng)上建立業(yè)務分析系統(tǒng)時，不可能有什么現成的解決方案。提出這個方案既不是一個單純的IT技術或統(tǒng)計學問題，也不是單純的醫(yī)學問題，需要多個領域專業(yè)相互結合的創(chuàng)新思維。

現行HIS和電子病歷系統(tǒng)中，按照門診次和住院次進行結構化的數據集大多不能直接進行業(yè)務分析，這種缺陷使得大量重要臨床信息以非結構化的形式存于各種文檔中。要統(tǒng)一地“理解”這些醫(yī)療信息，有一種技術思路是要求解決“醫(yī)療術語管理”和“非結構化信息的提取”的工作。這就要求醫(yī)療術語規(guī)范化，要求在復雜的臨床診斷和治療過程的每一個數據采集環(huán)節(jié)和每一個工作人員都必須遵從這種規(guī)范化；還要解決提取方法技術，建立包羅萬象的醫(yī)療知識庫。顯然，至少在目前，這是一個從時間和成本上令許多公司都難以支持的宏大工程。

另一種思路是，根據醫(yī)院和疾病的特點，建立一種簡化的模型框架，然后在實踐中逐步完善細化。前面我們所說的病人屬性、疾病屬性、治療屬性和療效/費用數據結構中，真正難于描述的是疾病的發(fā)展和治療過程。從統(tǒng)計學模型的角度看，多數疾病發(fā)生發(fā)展和治療的經歷可以看成是一個隨機過程，但是很難想象用數學模型準確描述這個過程。根據我們的實際工作經驗，可以將這種過程大致簡單分為2種類型：多階段過程和連續(xù)性過程，前者的每一個階段又可以再細分為多階段的或連續(xù)性的。一旦我們能夠根據臨床實際的具體特點，將某種疾病的發(fā)展和治療過程歸結為其中一種過程模型，并且為這個模型的每一類最小過程或階段找到幾個有代表性的參數，就有可能將復雜的過程記錄轉化為簡單的、較小的結構化數據集。

腫瘤?？漆t(yī)院就具有一系列明顯的特點：病種單一，治療目標明確，療效指標（主要是生存期）簡單明確，各種治療方法（手術、化療、放療等）可以清晰地劃分為一系列串行的階段。根據這些特點，我們提出了腫瘤醫(yī)院電子病歷的“病人——治療次”結構[2]。這是一個與事務處理系統(tǒng)中的“門診/住院次”結構相平行的結構。按照這種結構，我們只要定義好每一種疾病的病人屬性（性別、年齡等）、疾病屬性（病種、分期、病理等），以及每一種治療的類型、方案、起始和結束時間、臨床療效，以及生存期和費用等若干字段，并且規(guī)定每個病人的一種疾病與病人屬性和疾病屬性是一對一的、與治療屬性是一對多的，這樣就可以用比較少的數據字段，簡單有效地描述每個病人的疾病與治療過程[3]。這些字段的定義完全依據臨床標準，很容易做到統(tǒng)一推廣[4]。所有病人的這種數據匯總到一起，形成一個完全結構化的數據集合。適當地修改現行系統(tǒng)，使我們在數據集成過程中能夠比較簡易地采集轉換這些數據，就可以據此建立一個有效的在線業(yè)務分析系統(tǒng)了。這個數據集合雖然不大，卻能實現不少業(yè)務分析任務。比如，可以分析病人屬性、疾病屬性、治療屬性對于治療路徑、療效和費用的影響，以此對新病人進行臨床預后、制定標準化治療方案和臨床指南，用于指導臨床決策；比如為醫(yī)院管理提供真實有效的工作量指標、療效指標、費用指標和效率指標，用于指導管理決策和醫(yī)改。從這個例子可看出，在疾病建模方面，單科醫(yī)院和一些有特點的重要疾病有巨大優(yōu)勢，有可能走到前列。

這種模型結構可以逐步細化、擴展。比如化療可以細化成為由若干個周期組成，手術可以分為術前準備、手術過程和術后輔助治療——這立刻使人想到臨床路徑[5]。所謂臨床路徑，從電子病歷的角度看就是治療次的內部結構（但它通常不是住院次的內部結構）。這種靈活的可擴充性提供了很大的發(fā)展空間。它的結構越是全面和細化、包含的信息越多，提供的功能就越豐富有效。它將海量的日常醫(yī)療數據不斷轉變?yōu)樾碌慕涷灪托轮R，成為醫(yī)院最寶貴的軟資源，并反過來使日常臨床科研教學和管理工作發(fā)生巨大變革[6]。

醫(yī)院信息化的決策者和規(guī)劃者應該充分認識數據中心的這個核心任務，抓住當前機遇，多專業(yè)結合創(chuàng)新思維，使醫(yī)院現代化建設進入更高級的階段。

20多年前，我國HIS的先行者們在開發(fā)和推行醫(yī)院管理系統(tǒng)時，就是在各種技術的和人為的困擾中艱難前行的。只是當HIS的普及成為大勢所趨，當衛(wèi)生部門將信息化建設作為醫(yī)院評級評審的基本標準時，那些原本看似巨大的難題隨即煙消云散了。今天，日漸高漲的醫(yī)院數據中心建設潮流反映了醫(yī)院的臨床、科研和管理的發(fā)展對數據集成共享提出了更廣更深的要求；反過來一個醫(yī)院信息系統(tǒng)的數據集成與共享的程度也可以成為醫(yī)院的信息化和管理現代化程度的衡量標準之一[7]。如果能在臨床數據集成共享和為臨床決策和管理服務等方面有高度一致的共識和自上而下的要求，就一定會大大促進醫(yī)院信息化建設的深入發(fā)展。

[1] 張燕,高非等.電子病歷——基于病人全集的循證醫(yī)學臨床證據[J].循證醫(yī)學,2010,10(5):286-289.

[2] 雷健波.電子病歷的核心價值與臨床決策支持[J].中國數字醫(yī)學,2008（3）:26-30.

[3] 李少文，吳一龍,汪建平.立體化電子病歷與循證醫(yī)學研究[J].循證醫(yī)學,2003,3（2）：74-77.

[4] 于一，廖睿等.電子病歷結構化方法概述[J].北京生物醫(yī)學工程,2007（1）：1103-106.

[5] 劉利華，金水高.網絡環(huán)境下醫(yī)院統(tǒng)計工作模式應用研究[J].中國醫(yī)院統(tǒng)計,2005,12(2):102-105.

[6] 周渝霞.建立數據倉庫統(tǒng)計分析決策指出系統(tǒng)的意義和方法[J].中國醫(yī)院統(tǒng)計,2004,11(3):282-284.

[7] 陳金雄，劉雄飛，王慶森.醫(yī)院數據倉庫的設計與實現[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2004，25(8)：37-39.

10.3969/j.issn.1009-4393.2011.21.020

100142 北京腫瘤醫(yī)院后勤處 （龔元昆） 北京腫瘤醫(yī)院醫(yī)學統(tǒng)計室 （張燕）