基于ETL 技術(shù)的醫(yī)院質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

（天津市寶坻區(qū)人民醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息中心，天津 301800）

醫(yī)療質(zhì)量與安全是醫(yī)療工作的生命線和醫(yī)院管理的核心內(nèi)容，探索以數(shù)據(jù)庫為核心的醫(yī)療大數(shù)據(jù)項目建設(shè)，運用信息技術(shù)構(gòu)建監(jiān)管平臺，建立醫(yī)院質(zhì)控指標(biāo)智能監(jiān)控和現(xiàn)場督察有機(jī)結(jié)合的管理模式，通過建立系統(tǒng)化、信息化、精準(zhǔn)化的大型公立醫(yī)療質(zhì)量管理與控制指標(biāo)監(jiān)測據(jù)庫（MQMCIMD），將有效提升我院的管理效率和綜合競爭力，對于醫(yī)院長遠(yuǎn)發(fā)展具有十分重要的理論和實踐意義[1]。目前三級公立醫(yī)院均面臨不同程度的問題，如數(shù)據(jù)采集分散，不能及時有效的給臨床科室提供高效、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持；無質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、考核方式較為單一、數(shù)據(jù)統(tǒng)計公式和標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等[2]。相關(guān)研究指出[3，4]，借鑒目標(biāo)管理法、平衡記分卡和關(guān)鍵指標(biāo)法的思想構(gòu)建多維度動態(tài)績效考核指標(biāo)體系是必要的，可完善績效管理應(yīng)用，促進(jìn)效率質(zhì)量運行穩(wěn)步提升。隨著大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，借助信息技術(shù)服務(wù)平臺初步建立績效考核指標(biāo)評價體系的信息化系統(tǒng)，對于落實績效考核結(jié)果運用的具體操作方法有重要的意義[5]。本文以數(shù)據(jù)挖掘中的數(shù)據(jù)提取、轉(zhuǎn)換、加載為主，在前期對我院基本情況進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，開發(fā)了適合我院院情的質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將醫(yī)院各科室的醫(yī)療質(zhì)量、收入、運營效率等內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計分析，分析科室投入與支持，加強(qiáng)成本管理，降低醫(yī)療資源的浪費，優(yōu)化資源配置，同時通過對各考核指標(biāo)的聯(lián)動分析，可以有效提升科室的工作效率，從而尋找科室工作中的薄弱環(huán)節(jié)。從數(shù)據(jù)整合清洗到統(tǒng)計分析，從數(shù)據(jù)可視化報告展示到數(shù)據(jù)的預(yù)測預(yù)警，探析大數(shù)據(jù)時代的醫(yī)療大數(shù)據(jù)建設(shè)，將能夠有效提升我院的管理效率和綜合競爭力[6-8]?，F(xiàn)就系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用情況總結(jié)如下。

1 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)完成后部署在可連接醫(yī)院行政辦公網(wǎng)的服務(wù)器上，科室質(zhì)控員通過瀏覽器訪問質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括醫(yī)療指標(biāo)、醫(yī)技指標(biāo)、重點疾病、重點手術(shù)、擇期手術(shù)后并發(fā)癥、急性心力衰竭、醫(yī)院工作報表等7 個主要功能頁面，具體數(shù)據(jù)庫框架見圖1。

通過借鑒德國醫(yī)院透明管理制度與標(biāo)準(zhǔn)委員會提出的集門診、住院、護(hù)理、院感、藥事、手術(shù)等六大板塊為一體的覆蓋全院質(zhì)量與安全的信息監(jiān)管與反饋平臺結(jié)構(gòu)[9]，我院設(shè)計了質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以患者和員工為導(dǎo)向，以質(zhì)量安全為保證，依托門急診和住院患者為基礎(chǔ)，開展手術(shù)、護(hù)理、院感和藥事等相關(guān)指標(biāo)的歸口和制定工作，以信息化為手段，針對所有指標(biāo)實行精準(zhǔn)化管控。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu) 質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)，開發(fā)工具選用Eclipse，采用MVC 設(shè)計模式，后端采用國內(nèi)開源Java 框架JFinal，前端采用LayUI 框架+Enjoy 模板引擎+Echarts 圖形庫+Ajax 等。使用開源ETL 工具Kettle 進(jìn)行數(shù)據(jù)提取、加工、整理[10]。質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為UI 層、Control 層、Service 層、Dao層和實體層。在醫(yī)院虛擬化資源池劃出專用虛擬化服務(wù)器，提供SQL Server 2008 數(shù)據(jù)庫服務(wù)和Undertow 網(wǎng)站服務(wù)，見圖2。

圖1 我院質(zhì)控數(shù)據(jù)庫框架

圖2 質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)示意圖

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 ETL 技術(shù) ETL 即抽取、轉(zhuǎn)換、加載[11]。數(shù)據(jù)抽取即從源數(shù)據(jù)源抽取目的數(shù)據(jù)源需要的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是將從源數(shù)據(jù)源獲取的數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)需求，轉(zhuǎn)換成目的數(shù)據(jù)源要求的形式，并對錯誤、不一致的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和加工；數(shù)據(jù)加載即將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)裝載到目的數(shù)據(jù)源。醫(yī)院質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)涉及幾百項質(zhì)控指標(biāo)，這些指標(biāo)數(shù)據(jù)分布在HIS、LIS、PACS、EMR、HERP、OA、衛(wèi)生統(tǒng)計等信息系統(tǒng)中。而這些系統(tǒng)又分別采用Oracle、SQL Server、MySQL 等主流數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用ETL 技術(shù)可以高效、穩(wěn)定的由上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中定時自動抽取、加工、整理醫(yī)院質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并存儲到質(zhì)控數(shù)據(jù)庫中。

1.2.2 ECharts 圖形庫+Ajax 技術(shù) ECharts 能夠在PC端和移動設(shè)備上流暢運行，兼容當(dāng)前絕大部分瀏覽器，底層依賴輕量級的Canvas 庫ZRender，ECharts提供直觀、生動、可交互、可高度個性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表[12]。Ajax 是由Javascript、xml、XMLHttpRequest 組合在一起、能實現(xiàn)異步提交的功能，是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)[13]。通過ECharts 和Ajax 的配合使用，可在不刷新頁面的情況下，異步請求后臺數(shù)據(jù)，動態(tài)刷新數(shù)據(jù)分析圖。

2 系統(tǒng)功能

2.1 醫(yī)療指標(biāo) 醫(yī)療指標(biāo)包括院、科兩級的醫(yī)療質(zhì)控指標(biāo)數(shù)據(jù)，具體包括診療人次、出院人數(shù)、入出院診斷符合率、出院者平均住院日、病床使用率、治愈好轉(zhuǎn)率、甲級病歷率、平均病床工作日、手術(shù)例數(shù)、術(shù)前平均住院日、三、四級手術(shù)占手術(shù)總例數(shù)的比例、外科手術(shù)人次占外科出院人次比例、術(shù)前與術(shù)后診斷符合率、住院時間超過30 天患者人數(shù)、急診死亡人數(shù)、急診搶救人數(shù)、急診搶救成功人數(shù)、當(dāng)天再入院率、2～14 天再入院率、15～30 天再入院率等37 項重點醫(yī)療指標(biāo)。醫(yī)療指標(biāo)數(shù)據(jù)以月為單位，通過科室和年份兩個下拉框選項，可統(tǒng)計查看每月院科兩級全年數(shù)據(jù)明細(xì)，見圖3。在全院狀態(tài)下，還可查看每月科室明細(xì)。點擊數(shù)據(jù)分析按鈕后，彈出數(shù)據(jù)分析頁面，通過科室和數(shù)據(jù)類型兩個下拉框選項，可生成院科兩級37 項數(shù)據(jù)指標(biāo)折線圖或柱形圖，見圖4。

2.2 重點疾病 重點疾病包括國家規(guī)定的18 種重點疾病的院科兩級數(shù)據(jù)，通過年月選擇可按時間范圍統(tǒng)計查看18 種重點疾病的全院指標(biāo)數(shù)據(jù)，包括總例數(shù)、死亡例數(shù)、15 d 再入院率、30 d 再入院率、平均住院日、平均住院費用等6 項指標(biāo)。點擊疾病名稱，可統(tǒng)計查看科級明細(xì)數(shù)據(jù)，見圖5。

2.3 重點手術(shù) 重點手術(shù)包括國家規(guī)定的18 種重點手術(shù)和16 種惡性腫瘤手術(shù)的院科兩級數(shù)據(jù)。通過年月選擇可按時間范圍統(tǒng)計查看18 種重點手術(shù)和16 種惡性腫瘤手術(shù)的全院指標(biāo)數(shù)據(jù)，包括總例數(shù)、死亡例數(shù)、術(shù)后非預(yù)期再手術(shù)、平均住院日、平均住院費用等5 項指標(biāo)。點擊手術(shù)名稱，可統(tǒng)計查看科級明細(xì)數(shù)據(jù)。

2.4 擇期手術(shù)后并發(fā)癥 擇期手術(shù)后并發(fā)癥可按時間范圍統(tǒng)計查看肺栓塞、深靜脈血栓、敗血癥、出血或血腫、傷口裂開、猝死、呼吸衰竭、骨折、生理/代謝紊亂、肺部感染、人工氣道意外脫出等11 項手術(shù)并發(fā)癥的全院匯總數(shù)據(jù)。點擊月份可統(tǒng)計查看該月份發(fā)生手術(shù)并發(fā)癥的病人明細(xì)，包括并發(fā)癥名稱、科室名稱、住院號、住院次數(shù)、姓名、性別、年齡、主要診斷等7 項數(shù)據(jù)指標(biāo)。

2.5 急性心力衰竭 急性心力衰竭為單病種數(shù)量指標(biāo)，可按時間范圍統(tǒng)計急性心力衰竭病人數(shù)據(jù)明細(xì)，見圖6，數(shù)據(jù)指標(biāo)包括科室、住院號、住院次數(shù)、姓名、住院天數(shù)、住院費用、入院時間、首次心電圖時間、心功能評估、住院后開始藥物治療時間、出院時藥物治療情況、健康宣教時間、針對性健康宣教是否完成、患者滿意度等。

2.6 醫(yī)技指標(biāo) 醫(yī)技指標(biāo)包括我院病理科、放療科、高壓氧、檢驗科、康復(fù)科、麻醉科、內(nèi)鏡中心、輸血科、疼痛科、心電圖室、血透室、藥劑科、影像科、營養(yǎng)科等14 個醫(yī)技科室的近300 項指標(biāo)。由于醫(yī)技科室絕大多數(shù)指標(biāo)均不能由醫(yī)院各系統(tǒng)直接獲取，本系統(tǒng)采取人工錄入的方法由各科室質(zhì)控員將指標(biāo)數(shù)據(jù)手動錄入到質(zhì)控數(shù)據(jù)庫中，見圖7。科室質(zhì)控員可通過數(shù)據(jù)分析功能，對其所錄入指標(biāo)數(shù)據(jù)，逐項生成折線圖或是柱形圖。

圖3 全年明細(xì)數(shù)據(jù)

2.7 醫(yī)院工作報表 醫(yī)院工作報表的數(shù)據(jù)完全由天津市衛(wèi)生統(tǒng)計系統(tǒng)中的醫(yī)院工作報表數(shù)據(jù)中提取，包括門急診人次、門診人次、急診人次、急診搶救人數(shù)、急診搶救成功人數(shù)、急診死亡人次、觀察室收容人數(shù)、健康檢查人數(shù)、節(jié)假日人次、期末實有病床數(shù)、上期末留院人數(shù)、入院人數(shù)、他科轉(zhuǎn)入、出院人數(shù)、住院死亡人數(shù)、轉(zhuǎn)往他科、期末留院人數(shù)、實際開放總床日數(shù)、平均開放病床數(shù)、實際占用總床日數(shù)、出院占用總床日數(shù)、手術(shù)總?cè)舜卫龜?shù)、平均病床工作日、病床使用率、平均病床周轉(zhuǎn)次數(shù)、出院者平均住院日、住院危重病人搶救人次數(shù)、住院危重病人搶救成功人次數(shù)、病理檢查人數(shù)等29 項指標(biāo)數(shù)據(jù)，見圖8。我院醫(yī)院工作報表數(shù)據(jù)由2008 年至今，已經(jīng)產(chǎn)生了近12 年數(shù)據(jù)，通過科室、年份、單位(月、季、年)、數(shù)據(jù)類型四個維度的組合，可以生成院科兩級29 項指標(biāo)折線圖或柱形圖。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，不僅可以為院領(lǐng)導(dǎo)的決策提供數(shù)據(jù)支持，也可為職能處室制定政策提供數(shù)據(jù)支持。

圖4 數(shù)據(jù)指標(biāo)的可視化展示

圖5 科級疾病明細(xì)數(shù)據(jù)

圖6 急性心力衰竭數(shù)據(jù)明細(xì)

圖7 醫(yī)技指標(biāo)數(shù)據(jù)錄入

圖8 指標(biāo)數(shù)據(jù)展示

3 討論

近年來，隨著醫(yī)療大數(shù)據(jù)的體量越來越大，越來越多的公立醫(yī)院對于醫(yī)療大數(shù)據(jù)的價值挖掘越來越重視，而信息技術(shù)的飛速發(fā)展恰好為醫(yī)療大數(shù)據(jù)的有效利用和創(chuàng)新挖掘提供了積極的探索途徑。醫(yī)療大數(shù)據(jù)形式種類多樣，時效性高，本文通過運用基于提取、轉(zhuǎn)換和加載的ETL 技術(shù)對其進(jìn)行分析處理，提取出日常質(zhì)量控制需要的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并對結(jié)果進(jìn)行對比展示和報告分析。本次提出的醫(yī)療質(zhì)控數(shù)據(jù)庫主要包含7 大類共198 項質(zhì)控指標(biāo)，可溯源性達(dá)95%，包括質(zhì)量、經(jīng)營、績效3 個層次，涵蓋基礎(chǔ)質(zhì)量、環(huán)節(jié)質(zhì)量和終末質(zhì)量指標(biāo)，指標(biāo)評估完成率達(dá)100%，同時評價指標(biāo)具有特異性和專業(yè)性，數(shù)據(jù)100%自動采集、整合，準(zhǔn)確性達(dá)到98%以上。

質(zhì)控數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研發(fā)成功，為我院的醫(yī)療質(zhì)量與安全管理工作提供了有效的數(shù)據(jù)支持，并極大的節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，達(dá)到了項目預(yù)期效果。實踐證明，系統(tǒng)化設(shè)計、信息化手段、精準(zhǔn)化監(jiān)管的三位一體模式能有效實現(xiàn)質(zhì)量與安全的線上線下管理，從而確保醫(yī)院質(zhì)量與安全管理的效率與效能。