醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

，

我國(guó)的醫(yī)療信息系統(tǒng)自20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始，至今經(jīng)過(guò)了單機(jī)系統(tǒng)、獨(dú)立的部門子系統(tǒng)、醫(yī)院內(nèi)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等幾個(gè)階段的發(fā)展。由于各級(jí)醫(yī)院內(nèi)的醫(yī)院管理信息系統(tǒng)(HIS)、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)(LIS)、圖像歸檔及通訊系統(tǒng)(PACS)、放射信息系統(tǒng)(RIS)、電子病歷(EMR)、臨床路徑系統(tǒng)、手術(shù)麻醉系統(tǒng)等各類信息系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)期有先后之分，而且各信息系統(tǒng)由不同的軟件廠商或者同一軟件廠商的不同業(yè)務(wù)部門提供，系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件架構(gòu)各不相同，要實(shí)現(xiàn)這些信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互與共享，只能通過(guò)“一對(duì)一”的數(shù)據(jù)接口。隨著醫(yī)院各類信息系統(tǒng)不斷增加，主業(yè)務(wù)系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)接口數(shù)量也急劇增加，除了導(dǎo)致主業(yè)務(wù)系統(tǒng)越來(lái)越不穩(wěn)定、響應(yīng)速度越來(lái)越慢外，還會(huì)產(chǎn)生不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享困難、不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)一致性差、數(shù)據(jù)同步困難、不同系統(tǒng)重復(fù)登錄、系統(tǒng)擴(kuò)展性差等一系列問(wèn)題，將嚴(yán)重制約新時(shí)期醫(yī)院信息化建設(shè)[1]。

為了有針對(duì)性地解決醫(yī)院信息建設(shè)時(shí)出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，需要一個(gè)一體化的系統(tǒng)集成平臺(tái)——統(tǒng)一智能系統(tǒng)(Unified Intelligence System，UIS)。該系統(tǒng)平臺(tái)是將基于ESB(Enterprise Service Bus，企業(yè)服務(wù)總線)架構(gòu)的醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)進(jìn)行智能抓取，根據(jù)醫(yī)院管理和臨床業(yè)務(wù)需求，重新集成CDR(Clinical Data Repository，臨床數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù))、ODR(Operation Data Repository，操作數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù))，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)針對(duì)性的規(guī)劃和配置，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨科室的應(yīng)用服務(wù)[2-4]。

1 醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)(UIS)設(shè)計(jì)方案

統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)采用三層結(jié)構(gòu)。第一層是數(shù)據(jù)層，將基于ESB的醫(yī)院基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取轉(zhuǎn)換，匯聚形成集成數(shù)據(jù)庫(kù)；第二層是平臺(tái)服務(wù)層，主要通過(guò)主數(shù)據(jù)管理(Master Data Management，MDM)等功能，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)管理與配置；第三層是核心業(yè)務(wù)應(yīng)用層，完成人機(jī)交互和系統(tǒng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)架構(gòu)

2 醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 企業(yè)服務(wù)總線

企業(yè)服務(wù)總線是從面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(Service Oriented Architecture，SOA)中發(fā)展而來(lái)，是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、WebService等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是一個(gè)松散耦合的、分布式的、事件驅(qū)動(dòng)的企業(yè)級(jí)SOA，提供了開(kāi)放的、基于標(biāo)準(zhǔn)消息機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)適配器和接口，不但可以集成新的應(yīng)用服務(wù)，還可以通過(guò)分解、包裝原有系統(tǒng)，使其提供標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)原有系統(tǒng)的集成。ESB作為服務(wù)使用者和服務(wù)提供者之間的中介，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)組合和業(yè)務(wù)流程自動(dòng)管理，解決了企業(yè)異構(gòu)環(huán)境集成問(wèn)題[5-6]。

醫(yī)院各業(yè)務(wù)和管理信息系統(tǒng)種類繁多，分別由不同的系統(tǒng)服務(wù)商提供，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一。HIS、LIS、PACS、EMR、醫(yī)生工作站、護(hù)士工作站、臨床路徑、物資管理、藥品采購(gòu)系統(tǒng)等系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的集成方式將是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高度耦合的接口形式會(huì)嚴(yán)重限制各個(gè)系統(tǒng)的性能與擴(kuò)展升級(jí)。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成方式相比，利用ESB技術(shù)，各信息系統(tǒng)通過(guò)消息傳遞機(jī)制實(shí)現(xiàn)一對(duì)多接口集成，集成方式清晰簡(jiǎn)潔，低耦合集成對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)性能和擴(kuò)展限制小，用戶對(duì)廠家的依賴程度低，對(duì)日后系統(tǒng)升級(jí)替換的影響小。

2.2 集成數(shù)據(jù)庫(kù)

集成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)面向臨床要求和管理需求，采用數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換(Extract-Transform-Load，ETL)技術(shù)，定時(shí)從業(yè)務(wù)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中主動(dòng)抓取數(shù)據(jù)，再根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和管理要求重新整合匯總，形成CDR、ODR、單病種科研數(shù)據(jù)庫(kù)等。集成數(shù)據(jù)庫(kù)將分散在不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、清理、加工、整理，根據(jù)醫(yī)院臨床業(yè)務(wù)、教學(xué)科研和行政管理的需求，重新整合成有針對(duì)性的業(yè)務(wù)視圖，避免“數(shù)據(jù)孤島”的產(chǎn)生，提高了數(shù)據(jù)利用效率，這是商業(yè)智能(Business Intelligence，BI)高級(jí)應(yīng)用的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[7]。

2.3 平臺(tái)服務(wù)層

平臺(tái)服務(wù)層主要利用主數(shù)據(jù)管理等技術(shù)，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和集成數(shù)據(jù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)、配置和管理，為面向用戶的核心應(yīng)用提供服務(wù)保障，如權(quán)限分配、索引管理、消息路由、規(guī)則引擎、主數(shù)據(jù)管理和展現(xiàn)配置等。平臺(tái)服務(wù)層主要包括基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、流程整合平臺(tái)、數(shù)據(jù)集成平臺(tái)和數(shù)據(jù)智能分析平臺(tái)。

2.4 核心業(yè)務(wù)應(yīng)用層

核心業(yè)務(wù)應(yīng)用層與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層類似，是統(tǒng)一智能系統(tǒng)整合平臺(tái)的頂層結(jié)構(gòu)，直接面向操作用戶，實(shí)現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的交互和系統(tǒng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。除了傳統(tǒng)信息系統(tǒng)外，應(yīng)用層還可以實(shí)現(xiàn)臨床路徑、診斷管理、手術(shù)分級(jí)、院感檢測(cè)、質(zhì)控管理、多維度科研管理、領(lǐng)導(dǎo)決策等功能。根據(jù)醫(yī)院特點(diǎn)，可分為臨床業(yè)務(wù)、教學(xué)管理、科研輔助、行政管理和決策輔助幾部分。

3 醫(yī)院統(tǒng)一智能系統(tǒng)的應(yīng)用

整合以后的統(tǒng)一智能系統(tǒng)在醫(yī)院內(nèi)廣泛應(yīng)用，以下只著重介紹在臨床業(yè)務(wù)、科研輔助、決策輔助和擴(kuò)展應(yīng)用幾部分。

3.1 臨床業(yè)務(wù)

傳統(tǒng)的醫(yī)療信息系統(tǒng)，如掛號(hào)收費(fèi)、醫(yī)生工作站、護(hù)士工作站、PACS、LIS、RIS等系統(tǒng)都是單科室小范圍的應(yīng)用。而建立在集成數(shù)據(jù)庫(kù)上的統(tǒng)一智能系統(tǒng)的臨床路徑、診斷管理、隨訪管理、醫(yī)院感染管理等功能超越了科室的限制，實(shí)現(xiàn)了從門診到住院再到出院的全周期的管理與應(yīng)用。對(duì)醫(yī)生而言，統(tǒng)一智能系統(tǒng)的應(yīng)用減少了跨系統(tǒng)操作和數(shù)據(jù)重復(fù)錄入工作，避免了數(shù)據(jù)二次人工操作產(chǎn)生的失誤，減輕了工作量，有助于提升用戶體驗(yàn)；對(duì)患者而言，統(tǒng)一智能系統(tǒng)有利于規(guī)范診療行為，在一定程度上可以減輕費(fèi)用負(fù)擔(dān)，防止過(guò)度治療、降低漏誤診可能性。如通過(guò)對(duì)抗菌藥物限定日劑量、抗菌藥物使用總量、用藥頻度和藥物利用指數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以初步掌握臨床抗菌藥物使用是否符合規(guī)范，是否存在大處方及抗菌藥物濫用問(wèn)題。抗菌藥物使用量分析如圖2所示。

圖2 抗菌藥物使用量分析

3.2 科研輔助

醫(yī)學(xué)科研主要是把醫(yī)學(xué)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，通過(guò)科學(xué)研究的方法，找到問(wèn)題產(chǎn)生的原因和解決方法，再將解決方法應(yīng)用于臨床實(shí)踐的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中需要收集大量的檢查、檢驗(yàn)、處方、住院病歷、病程錄、手術(shù)記錄、病理結(jié)果等臨床診療數(shù)據(jù)。以往這些數(shù)據(jù)都分布在各個(gè)異構(gòu)的信息系統(tǒng)中，快速、準(zhǔn)確、全面地收集這些數(shù)據(jù)是科研人員頭痛的問(wèn)題。

統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)可以將各類臨床診療數(shù)據(jù)重新匯總整合，形成面向科研需求的業(yè)務(wù)視圖。科研人員可以在系統(tǒng)中快速查到所需要的全部臨床科研數(shù)據(jù)，大大減少了數(shù)據(jù)收集整理的時(shí)間，同時(shí)還可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，找到疾病指征、診斷、藥物等相關(guān)性，真正做到臨床工作和科研工作相互促進(jìn)。如臨床科研人員希望了解并收集某種視神經(jīng)疾病臨床治療前后患者體征變化的情況和數(shù)據(jù)，以往需要在門診醫(yī)生站、醫(yī)技檢查、住院醫(yī)生工作站等不同信息系統(tǒng)中分別查詢并記錄患者治療進(jìn)展情況，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。統(tǒng)一智能系統(tǒng)整合平臺(tái)中，可以通過(guò)身份證號(hào)碼匹配，將患者在各個(gè)信息系統(tǒng)中的檢查記錄整合在同一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)中；可以通過(guò)格式化的數(shù)據(jù)錄入與查詢，快速查找出有關(guān)某種視神經(jīng)疾病，以及患者治療前后的檢查數(shù)據(jù)，極大地方便了臨床人員，節(jié)省了大量臨床數(shù)據(jù)采集時(shí)間，在一定程度上提高了臨床科研效率。

3.3 決策輔助

上至院長(zhǎng)、下至科室班組的各級(jí)管理人員，通常是憑借政策指向和工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理決策，有較大的隨意性和盲目性，其效果往往與預(yù)想存在較大偏差。而統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)可以根據(jù)具體的管理需求，如門診診間設(shè)置、病區(qū)設(shè)置、設(shè)備采購(gòu)、人員儲(chǔ)備、績(jī)效考核等，從紛繁復(fù)雜的醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)中提取相關(guān)內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)化為具有相關(guān)性、直觀表現(xiàn)的各種分析視圖，為各級(jí)管理者在制定新的決策方案時(shí)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。如通過(guò)對(duì)門診診室利用率、患者檢查等候時(shí)間、檢查設(shè)備利用率、醫(yī)務(wù)人員操作績(jī)效等數(shù)據(jù)的分析，可以及時(shí)掌握門診診室設(shè)置和診室開(kāi)放時(shí)間是否合理、醫(yī)療檢查設(shè)備使用是否合理、是否需要添置檢查設(shè)備以緩解門診檢查壓力、醫(yī)務(wù)人員工作強(qiáng)度以及是否需要增補(bǔ)人員等信息，為醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)和各業(yè)務(wù)科室領(lǐng)導(dǎo)提供有效的決策支持保障。診室利用率見(jiàn)圖3。

圖3 診室利用率

3.4 擴(kuò)展應(yīng)用

統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)建成以后，除了在醫(yī)院內(nèi)各業(yè)務(wù)、行政科室應(yīng)用以外，還將做進(jìn)一步的外延擴(kuò)展應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)OA辦公、信息發(fā)布、遠(yuǎn)程預(yù)約、移動(dòng)交費(fèi)、檢查結(jié)果自助查詢、遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢等功能。一方面，各種實(shí)用的功能可縮短各種辦公流程，提高醫(yī)務(wù)人員的工作效率，減輕工作壓力；另一方面，發(fā)布的各種醫(yī)療信息，方便患者查詢，避免盲目就醫(yī)，并在一定程度上減少排隊(duì)等候時(shí)間，緩解就醫(yī)難問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

目前統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)已經(jīng)在醫(yī)院內(nèi)實(shí)際應(yīng)用，并且發(fā)揮了系統(tǒng)集成的優(yōu)勢(shì)，得到良好的評(píng)價(jià)，系統(tǒng)外延擴(kuò)展應(yīng)用正在實(shí)施，并有部分功能已經(jīng)試用。統(tǒng)一智能系統(tǒng)平臺(tái)不但可以體現(xiàn)服務(wù)醫(yī)院內(nèi)部的“經(jīng)濟(jì)價(jià)值”，而且體現(xiàn)出服務(wù)于病人的“社會(huì)價(jià)值”。這也是未來(lái)醫(yī)療信息系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)。