醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)及其在醫(yī)療行為監(jiān)管中的應(yīng)用

高 峰 羅雪瓊 張建偉

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)概念逐漸被人們認(rèn)知，并滲透到各種行業(yè)中。通常大數(shù)據(jù)不能在一定時(shí)間內(nèi)用傳統(tǒng)工具及方法進(jìn)行內(nèi)容抓取、管理、處理及利用，就醫(yī)療大數(shù)據(jù)而言，具有發(fā)展迅速、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、價(jià)值高、價(jià)值密度低、產(chǎn)生和處理快等特點(diǎn)[1]。醫(yī)院內(nèi)部數(shù)據(jù)到區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)的發(fā)展，使醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用成為必然趨勢(shì)[2]。有學(xué)者在近期相關(guān)研究報(bào)告中提出，區(qū)域醫(yī)療與健康大數(shù)據(jù)中大多數(shù)數(shù)據(jù)均以非結(jié)構(gòu)化形式存在，想要較好的應(yīng)用并不容易，通常上述數(shù)據(jù)均以自然語(yǔ)音和(或)錄入處理[3]。通過(guò)綜述現(xiàn)階段我國(guó)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，展望醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)及其在醫(yī)療行為監(jiān)管中的應(yīng)用。

1 醫(yī)院醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用

國(guó)際分析機(jī)構(gòu)Gartner對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，大數(shù)據(jù)主要指一些具有規(guī)模大、速度快和種類多等特點(diǎn)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)分析主要指從龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)中逐步篩選出有用的信息后通過(guò)各種手段將信息轉(zhuǎn)化為洞察力，進(jìn)行后續(xù)正確抉擇后，最終推動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。醫(yī)療機(jī)構(gòu)大數(shù)據(jù)主要指患者自身信息、接受檢查的信息、治療信息及住院信息等。大數(shù)據(jù)平臺(tái)主要指將大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析云平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)、檢索、計(jì)算及應(yīng)用展現(xiàn)的需求。

1.1 大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)醫(yī)院醫(yī)療大數(shù)據(jù)研究起步相對(duì)較晚，還未形成整體結(jié)構(gòu)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在明顯局限性。近年來(lái)，隨著相關(guān)部門(mén)的逐漸重視，醫(yī)療大數(shù)據(jù)的相關(guān)研究也不斷開(kāi)展，醫(yī)療大數(shù)據(jù)逐漸成為醫(yī)療模式的轉(zhuǎn)型應(yīng)用需求[4]。醫(yī)療大數(shù)據(jù)樣本可與移動(dòng)數(shù)據(jù)端相結(jié)合，在對(duì)患者脈搏、血壓及心電圖等常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)記錄后將結(jié)果上傳至大數(shù)據(jù)中心，醫(yī)師可通過(guò)大數(shù)據(jù)端對(duì)各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行查閱與分析，患者能得到便捷的醫(yī)療服務(wù)[5]。

2014年第15個(gè)國(guó)際愛(ài)耳日推行“中國(guó)聾病基因組計(jì)劃項(xiàng)目”，該項(xiàng)目主要通過(guò)較為全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集，利用大數(shù)據(jù)樣本檢測(cè)分析，從而實(shí)現(xiàn)聾病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療[1]。2014-2017年，北京衛(wèi)生計(jì)生委利用百度大數(shù)據(jù)樣本挖掘與分析關(guān)鍵技術(shù)，從而對(duì)多種公共突發(fā)事件、流行性疾病爆發(fā)和人口流動(dòng)等領(lǐng)域提供分析與預(yù)警，為科學(xué)合理的管理模式及相關(guān)對(duì)策措施的制定提供信息數(shù)據(jù)支持[6-7]。

1.2 大數(shù)據(jù)與人工智能

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)和人工智能兩個(gè)領(lǐng)域的研究交互促進(jìn)，產(chǎn)生了很多新的方法、應(yīng)用和價(jià)值。擁有對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)快和數(shù)據(jù)真實(shí)性高的大數(shù)據(jù)進(jìn)行存取、檢索、分類和統(tǒng)計(jì)能力，完全得益于大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展。人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，已開(kāi)始應(yīng)用于大數(shù)據(jù)分析，并取得一定效果[8-9]。研究發(fā)現(xiàn)，解決人工智能的擴(kuò)展性和成長(zhǎng)性問(wèn)題，離不開(kāi)大數(shù)據(jù)技術(shù)，以往人工智能技術(shù)還不能實(shí)現(xiàn)與人類相似的學(xué)習(xí)研究能力，原因在于人工智能看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上是一件非常繁瑣和復(fù)雜的事情，產(chǎn)生人工智能的兩個(gè)必要條件要有海量數(shù)據(jù)的支撐和對(duì)這些數(shù)據(jù)的極強(qiáng)處理能力，而以前的相關(guān)設(shè)備都不具備這兩個(gè)條件。人工智能與人類相同，需要擁有大量的知識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，在這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的背后是需要大量的數(shù)據(jù)支撐。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，為儲(chǔ)存、分析大量的數(shù)據(jù)提供了技術(shù)支持，使相關(guān)設(shè)備得到的數(shù)據(jù)量和擁有的數(shù)據(jù)處理能力，與形成人工智能所需要的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)處理能力相匹配。人工智能領(lǐng)域的一些理論和方法，能夠有效地提升大數(shù)據(jù)的使用價(jià)值，同時(shí)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為人工智能提供用武之地[10]。

2 醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)

2.1 平臺(tái)構(gòu)建

根據(jù)國(guó)家和地方相關(guān)政策要求及醫(yī)院自身實(shí)際管理需求，對(duì)醫(yī)療客戶管理系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性改建，建立藥品監(jiān)管類、費(fèi)用監(jiān)控類、質(zhì)量監(jiān)督類和規(guī)則庫(kù)管理類等全過(guò)程信息化的醫(yī)療服務(wù)行為體系監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺(tái)。學(xué)習(xí)院外先進(jìn)管理理念，使相關(guān)管理行為更加科學(xué)化、規(guī)范化，制定針對(duì)性的管理模式對(duì)醫(yī)囑、處方及收費(fèi)項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)干預(yù)，通過(guò)事前干預(yù)、事中監(jiān)督及事后分析等行為使醫(yī)囑的制定、實(shí)施在信息化支持下實(shí)現(xiàn)。醫(yī)療行為監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)將各個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成及大數(shù)據(jù)分析，參考實(shí)際業(yè)務(wù)現(xiàn)狀獲取自助配制，實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用程序與系統(tǒng)應(yīng)用的對(duì)接，并對(duì)過(guò)往數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)構(gòu)架包括基礎(chǔ)層、支撐層、應(yīng)用層和用戶層。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

醫(yī)療行為監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺(tái)主要集中多個(gè)數(shù)據(jù)源系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并在得到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、構(gòu)建視圖后采用如Kettle等ETL工具完善數(shù)據(jù)對(duì)接工作。ETL工具主要將諸如分散、異常、關(guān)系及平面等數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取，再進(jìn)行后續(xù)的清洗、轉(zhuǎn)換和集成，最后加載至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或數(shù)據(jù)集市中，最終構(gòu)成聯(lián)機(jī)分析處理及數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)。

2.3 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

多分子系統(tǒng)間的密切聯(lián)合構(gòu)成了醫(yī)療行為監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺(tái)，在醫(yī)療大數(shù)據(jù)的支持下，平臺(tái)工作范圍主要包括：醫(yī)囑開(kāi)具、保存、提交、執(zhí)行至患者出院為醫(yī)囑生命周期進(jìn)行事前監(jiān)控、事中分析與干預(yù)和事后監(jiān)督與評(píng)價(jià)等。醫(yī)療行為監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺(tái)可劃分為眾多具備相應(yīng)功能的子監(jiān)管系統(tǒng)，包括知識(shí)庫(kù)規(guī)則庫(kù)管理子系統(tǒng)、醫(yī)保費(fèi)用監(jiān)管子系統(tǒng)、全程化藥事監(jiān)管子系統(tǒng)及醫(yī)療質(zhì)量控制監(jiān)管子系統(tǒng)[11]。

(1)知識(shí)庫(kù)規(guī)則庫(kù)管理子系統(tǒng)。該系統(tǒng)參考國(guó)家相關(guān)政策、法律法規(guī)及醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)準(zhǔn)則建立，如人力資源和社會(huì)保障部制定發(fā)布的相關(guān)規(guī)定建設(shè)的醫(yī)保知識(shí)庫(kù)，可對(duì)醫(yī)保違規(guī)行為進(jìn)行審核[12]；建設(shè)的臨床用藥知識(shí)庫(kù)可了解相關(guān)藥品的詳細(xì)用藥信息，避免不合理用藥情況發(fā)生，在對(duì)患者臨床治療效果改善及醫(yī)療行業(yè)服務(wù)質(zhì)量改善項(xiàng)目上均有重要意義。

(2)醫(yī)保費(fèi)用監(jiān)管子系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設(shè)主要參考地方相關(guān)政策法規(guī)要求，其作用主要是對(duì)不同醫(yī)?；颊咛峁┲委熀妥≡嘿M(fèi)用分析，該系統(tǒng)可調(diào)查每位患者醫(yī)保費(fèi)的具體使用情況，并就醫(yī)保指標(biāo)進(jìn)行層層分解，將指標(biāo)落實(shí)到具體執(zhí)行科室甚至醫(yī)務(wù)人員，從而完成多維調(diào)控的最終目的。

(3)全程化藥事監(jiān)管子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床用藥及醫(yī)療服務(wù)行為進(jìn)行監(jiān)督，提出各類相應(yīng)改進(jìn)措施，最終促使醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療水平及服務(wù)質(zhì)量提升。對(duì)不合理用藥行為進(jìn)行監(jiān)督分析，并及時(shí)將上述信息反饋至醫(yī)師，提高醫(yī)囑的評(píng)價(jià)、審查功能，將最終所得醫(yī)囑結(jié)果進(jìn)行量化處理，從而對(duì)醫(yī)院臨床工作中的不規(guī)范處方及不合理應(yīng)用情況進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化用藥方案，降低患者用藥過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生率，保證各類藥物臨床應(yīng)用的安全性。

(4)醫(yī)療質(zhì)量控制監(jiān)管子系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理層提供動(dòng)態(tài)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)查詢，并為運(yùn)營(yíng)管理決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。質(zhì)量控制系統(tǒng)的監(jiān)管指標(biāo)還包括藥占比、材料占比、自費(fèi)項(xiàng)目占比、感染上報(bào)、傳染病上報(bào)及手術(shù)使用抗菌藥物的各期數(shù)據(jù)。管理層利用質(zhì)量控制監(jiān)管系統(tǒng)可有效對(duì)上述指標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行合理分析，對(duì)醫(yī)院運(yùn)營(yíng)及決策提供科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)支持，對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)自身發(fā)展有明顯的促進(jìn)作用。

3 醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)與醫(yī)療服務(wù)

3.1 診療及監(jiān)管的數(shù)據(jù)支持

醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立可促進(jìn)醫(yī)療服務(wù)行為的制定與實(shí)施，兩者相輔相成，醫(yī)療服務(wù)行為監(jiān)管中，落實(shí)醫(yī)療技術(shù)規(guī)范的過(guò)程監(jiān)管為基礎(chǔ)。醫(yī)療行為的制定與實(shí)施需要較好的技術(shù)性與專業(yè)性，醫(yī)療行為進(jìn)行過(guò)程中，監(jiān)管項(xiàng)目涉及各種診斷、檢查、治療、用藥及護(hù)理等行為，同時(shí)還需保證上述行為的規(guī)范性、連續(xù)性以及系統(tǒng)化，通過(guò)對(duì)醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)的合理應(yīng)用，綜合分析患者各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料，制定相應(yīng)的服務(wù)模式對(duì)患者疾病診斷、治療及護(hù)理模式的改善均有積極意義[13]。此外，臨床醫(yī)師的自身素質(zhì)、行為同樣可通過(guò)信息化手段進(jìn)行約束與改善，主要包括各類疾病的診斷、檢查、治療、用藥及護(hù)理等。醫(yī)療行為本身主要作用于患者個(gè)體，最終形成醫(yī)囑，醫(yī)囑是各種醫(yī)療行為發(fā)生的信息源頭，因而醫(yī)生提出醫(yī)囑的合理性直接關(guān)系到患者是否能享受到合理、舒適的醫(yī)療服務(wù)。何英劍等[14]就曾在研究中通過(guò)醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)院內(nèi)相關(guān)違規(guī)行為進(jìn)行分析，進(jìn)而為院內(nèi)多項(xiàng)決策的實(shí)施提供數(shù)據(jù)支持；醫(yī)院大數(shù)據(jù)樣本的建立有利于管理人員對(duì)醫(yī)院各階層工作情況的分析，通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的層層分解，將指標(biāo)落實(shí)到具體的執(zhí)行科室或個(gè)別醫(yī)務(wù)人員，可一定程度上實(shí)現(xiàn)多位調(diào)控目的。

3.2 疾病危險(xiǎn)因素的分析及預(yù)警

醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)多種疾病風(fēng)險(xiǎn)模型的建立、疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算方式的確定均有明顯的促進(jìn)作用，可較為準(zhǔn)確地得知患者患病風(fēng)險(xiǎn)。Chang等[15]利用收集統(tǒng)計(jì)的健康大數(shù)據(jù)樣本中的危險(xiǎn)因素?cái)?shù)據(jù)，對(duì)健康危險(xiǎn)因素進(jìn)行比對(duì)關(guān)聯(lián)分析，針對(duì)不同區(qū)域的個(gè)體人群進(jìn)行健康相關(guān)危險(xiǎn)因素的制作與評(píng)估，得到相關(guān)圖譜資料與知識(shí)庫(kù)，通過(guò)全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)分析，明確個(gè)體準(zhǔn)確的患病風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 醫(yī)院感染爆發(fā)的監(jiān)測(cè)

醫(yī)院感染(hospital-acquired infection，HAI)的發(fā)生對(duì)患者生活質(zhì)量及生命安全有較大威脅，HAI爆發(fā)流行期間，若未采取針對(duì)性措施進(jìn)行控制處理，患者極有可能承受較大程度的痛苦與損傷。范煒瑋等[16]提出，減少HAI發(fā)生的必要條件包括早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)和早控制，因此醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建立顯得尤為重要，醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)可對(duì)醫(yī)院感染數(shù)據(jù)進(jìn)行全面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，有效進(jìn)行前瞻性預(yù)警，制定相應(yīng)的干預(yù)措施，提高干預(yù)行為的有效性及醫(yī)院感染管理的防控效能，保證院內(nèi)工作正常、有效開(kāi)展的同時(shí)改善患者疾病狀態(tài)。

3.4 提供經(jīng)濟(jì)價(jià)值

醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立可為用戶提供醫(yī)療健康數(shù)據(jù)，包括醫(yī)療機(jī)構(gòu)的診療過(guò)程數(shù)據(jù)、電子健康檔案數(shù)據(jù)及自我檢測(cè)的健康管理數(shù)據(jù)。張向陽(yáng)等[17]在研究中實(shí)施醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)云平臺(tái)建設(shè)，為用戶提供醫(yī)療與健康云數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、管理、健康、分析及自主利用等服務(wù)，從而使上述數(shù)據(jù)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為患者后續(xù)診療方案的決策提供數(shù)據(jù)支持。

3.5 數(shù)據(jù)分析與規(guī)范

醫(yī)院大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多等特點(diǎn)，要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析離不開(kāi)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，在平臺(tái)數(shù)據(jù)中可根據(jù)不同數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行詳細(xì)分類分析[18]。如數(shù)據(jù)來(lái)源涉及到收費(fèi)系統(tǒng)、出入院管理系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、電子病歷、護(hù)理系統(tǒng)、檢驗(yàn)系統(tǒng)、影像系統(tǒng)、病理系統(tǒng)及手術(shù)麻醉系統(tǒng)等。目前諸多醫(yī)院醫(yī)療信息系統(tǒng)通常由多個(gè)軟件供應(yīng)商開(kāi)發(fā)，各個(gè)軟件供應(yīng)商的技術(shù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在較大差異，完善院內(nèi)系統(tǒng)的統(tǒng)一需定義一個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化。

4 展望

醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)后，醫(yī)療行為監(jiān)管系統(tǒng)均能對(duì)臨床醫(yī)師的違規(guī)行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，收納的問(wèn)題處方及醫(yī)囑數(shù)據(jù)可第一時(shí)間展示給審核部門(mén)的相關(guān)人員，加快了違規(guī)問(wèn)題的審核進(jìn)度，短時(shí)間內(nèi)可對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解剖式分析，找出導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生的具體原因，制定后續(xù)的針對(duì)性處理方案。同時(shí)，臨床醫(yī)師在被判定為開(kāi)具違規(guī)后，系統(tǒng)將自動(dòng)生成違規(guī)數(shù)據(jù)單展示在醫(yī)師面前，醫(yī)師對(duì)系統(tǒng)的不合理判斷可進(jìn)行申述，減少了院內(nèi)自身矛盾的產(chǎn)生[19]。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及人工智能等先進(jìn)信息技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的深入應(yīng)用，大數(shù)據(jù)樣本的使用有利于醫(yī)療機(jī)構(gòu)各項(xiàng)措施的決策，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院、云醫(yī)院及智慧醫(yī)院的發(fā)展，以患者為中心覆蓋全生命周期的醫(yī)療健康管理服務(wù)已成為新的發(fā)展趨勢(shì)，醫(yī)院大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)對(duì)改善醫(yī)療服務(wù)、推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療、輔助臨床診斷和決策、促進(jìn)醫(yī)院精細(xì)化管理、慢病管理、藥物研發(fā)與副作用監(jiān)控、傳染病預(yù)測(cè)和科研管理等方面的應(yīng)用越來(lái)越顯著[20-21]。