大數(shù)據(jù)下VTE智能決策系統(tǒng)的構建與實踐

李娟 丁銳 徐曉丹

摘要：目的：構建靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）智能決策系統(tǒng)并探討其在靜脈血栓栓塞癥管理中的應用效果。方法：組建研究團隊，結合國家政策和醫(yī)院實際需求，構建VTE指標體系，借助Kettle等數(shù)據(jù)處理工具建立醫(yī)院數(shù)據(jù)中心，基于帆軟的豐富圖表呈現(xiàn)各種維度的指標值，利用權限管理保證數(shù)據(jù)安全。在管理方面，完善制度流程，定期開展培訓，將指標納入績效考核。結果：系統(tǒng)上線后，在臨床診療方面，VTE風險評估率從99.79%上升至100%，VTE基礎預防率從75.06%逐步上升至95.32%，并且每月穩(wěn)定在90%以上。中高?；颊哳A防率從57.08%上升至64.84%，其中機械預防率從10.02%上升至18.94%，藥物預防率從54.17%上升至57.21%，聯(lián)合預防率從7.11%上升至11.31%。雙下肢靜脈B超或肺CTPA檢查預防率從36%上升至51.83%。在運營效率方面，優(yōu)化了工作流程，提高了工作效率，依托自研平臺的綜合管理措施取得了顯著成效。結論：VTE智能決策系統(tǒng)能提升護理人員風險評估的依從性，為醫(yī)護人員提供準確有效的決策依據(jù)，輔助臨床診療和護理，提高醫(yī)療質量，滿足醫(yī)院精細化管理需求。

關鍵詞：靜脈血栓栓塞癥；智能決策系統(tǒng)；醫(yī)療大數(shù)據(jù)；預防

靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）是指靜脈血管管腔內血液異常凝結，形成血栓而使血管完全或部分阻塞，引起血液循環(huán)障礙的疾病[1]。VTE因高發(fā)病率、高死亡率、高漏診率，已成為臨床醫(yī)務工作者面臨的嚴峻考驗[2]，但同時VTE也被認為是“最有可能預防的一種致死性疾病”。VTE的治療費用包括住院費、抗栓藥物、下腔靜脈濾器植入以及血栓后綜合征治療等，遠遠超過了VTE預防的費用。因此，提高對VTE風險的認識并采取相應的預防措施，不僅具有重要的臨床實踐意義，還能有效降低住院醫(yī)療費用，減輕醫(yī)療經濟負擔。

目前，大部分醫(yī)院的HIS系統(tǒng)都已支持錄入VTE風險評估單、設置預防措施選項等，但是缺少對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的系統(tǒng)，此部分工作通常是依賴人工完成，這是導致VTE防治工作效果不佳的一個重要因素，缺少有力的監(jiān)控手段。對于人工方式進行統(tǒng)計VTE相關指標完成情況，存在以下問題：

①統(tǒng)計工作量大，任務繁重且枯燥；②數(shù)據(jù)缺乏說服力，無法保證數(shù)據(jù)準確性；③無法及時發(fā)現(xiàn)漏評或誤評的患者，采取應對措施；④難以進行VTE相關指標趨勢分析、問題分析，持續(xù)優(yōu)化指標數(shù)據(jù)工作無法精確地開展。

隨著以HIS系統(tǒng)（Hospital Information System）為核心的醫(yī)療信息系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、“互聯(lián)網+”等新興技術快速滲透到醫(yī)療領域的各個環(huán)節(jié)[3-6]，利用信息化技術管理海量醫(yī)療數(shù)據(jù)成為提升VTE風險評估率和預防率的一個有效手段。在國家政策和科技發(fā)展的助推下，本文建立了防治VTE智能決策系統(tǒng)，通過臺州市立醫(yī)院臨床實踐，結果表明，該系統(tǒng)提升了住院患者的VTE防治效果，為醫(yī)院實現(xiàn)VTE防治“早評估、早預防、早診斷、早治療”的目標提供了有力支撐。

一、系統(tǒng)架構設計

基于B/S架構，利用帆軟工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，利用圖表直觀清晰地展示各個指標，實現(xiàn)信息化輔助管理決策的目的。針對每個異動指標，追根究源，查缺補漏，提升醫(yī)療質量。通過權限設置對數(shù)據(jù)進行分類分級差異化的安全管理。VTE智能決策系統(tǒng)整體架構主要分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務層、應用層，如圖1所示。

首先，在數(shù)據(jù)層，定時對醫(yī)院信息系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)使用Kettle工具進行ETL處理，建立醫(yī)院數(shù)據(jù)中心。

其次，在業(yè)務層，開展需求分析與完善管理制度。組建團隊，根據(jù)國家衛(wèi)健委等相關機構發(fā)布的文件，如“VTE防治相關的質量安全改進政策和團體標準”“三級醫(yī)院評審標準”“醫(yī)院內靜脈血栓栓塞癥防治質量評價與管理指南”等，確定VTE指標體系內容、系統(tǒng)開發(fā)功能范圍、培訓計劃、持續(xù)改進質量落實措施等。

最后，在應用層，通過批量處理構建不同維度的數(shù)據(jù)分析表，驅動BI和報表展示。依據(jù)VTE各指標定義，進行復雜計算，分析年度、月度趨勢，同時生成各項明細報表，從而得到科學準確的指標完成情況。

二、核心功能實現(xiàn)

（一）數(shù)據(jù)治理，建立數(shù)據(jù)中心

根據(jù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)特點，建立數(shù)據(jù)中心的流程如下：從各業(yè)務系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)融合，形成完備的主數(shù)據(jù)信息，然后將主數(shù)據(jù)信息分發(fā)給各業(yè)務系統(tǒng)，保證各業(yè)務系統(tǒng)中這些信息的準確性和完整性。結合主數(shù)據(jù)格式，建立數(shù)據(jù)規(guī)范和提取轉換規(guī)則。在ETL過程中，需要對數(shù)據(jù)進行清洗和校驗，例如檢查字符是否合法、日期數(shù)據(jù)格式是否正確以及數(shù)值是否合法等，并進行正確的轉換。同時建立錯誤數(shù)據(jù)集，將無法匹配的孤立信息以及轉換失敗的數(shù)據(jù)加入其中，進行人工處理。處理成功的數(shù)據(jù)將進入標準整合庫。在標準整合庫的基礎上，根據(jù)需求分析數(shù)據(jù)源，采用規(guī)范化的標準模型來治理數(shù)據(jù)，最終建立醫(yī)療機構數(shù)據(jù)中心，如圖2所示。

在本文中，設定了兩種ETL機制，分別是全量抽取和增量抽取。對于長期不更新和公共數(shù)據(jù)，采用全量抽取的方式，例如醫(yī)療機構的人員信息、門診科室、住院科室、手術編碼表、重點病種、藥品編碼表等。增量數(shù)據(jù)抽取設定在每天凌晨1點至2點之間完成作業(yè)任務，因為這個時間段醫(yī)療機構運行業(yè)務最少，所以抽取數(shù)據(jù)比較合適。大部分情況下，增量抽取是對前一天新增的數(shù)據(jù)進行抽取。為了提高數(shù)據(jù)的準確性，會根據(jù)需求和數(shù)據(jù)特點調整數(shù)據(jù)抽取時間跨度。例如，涉及財務費用的數(shù)據(jù)需要考慮退費的情況，退費時間跨度一般不能超過30天，因此增量抽取這部分數(shù)據(jù)時，更新前30天的數(shù)據(jù)更準確。

（二）規(guī)范指標定義，構建VTE指標體系

為進一步加強醫(yī)療質量管理，規(guī)范臨床診療行為，促進醫(yī)療服務的標準化、同質化，本文以“規(guī)范指標定義、統(tǒng)一指標口徑、固化指標邏輯”為宗旨建立VTE指標體系。由醫(yī)務部、護理部、信息中心等多個部門分別指派負責人，組成研究團隊。團隊依據(jù)國家相關質控文件，結合醫(yī)院實際情況確定VTE指標內容，包括：VTE風險評估率、出血風險評估率，VTE基礎預防率、VTE預防率（采取機械或者藥物措施）、雙下肢靜脈B超或肺CTPA檢查預防率、VTE有危急值結果、住院期間新發(fā)VTE占比、住院手術患者VTE發(fā)生率等，以便醫(yī)護人員全面掌握患者的VTE評估情況，輔助臨床診療和護理。

（三）數(shù)據(jù)可視化，開發(fā)智能決策系統(tǒng)

基于數(shù)據(jù)中心和VTE指標體系，借助FineBI工具，結合數(shù)據(jù)分析技術與圖形技術，利用點線圖、柱狀圖、儀表盤、餅圖、表格等形式對數(shù)據(jù)進行可視化展現(xiàn)。根據(jù)指標定義，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、鉆取鉆透、篩選過濾等多種操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的立體式呈現(xiàn)。用戶可以對數(shù)據(jù)進行分類、排序、組合，以了解指標趨勢，同時多重屬性的指標數(shù)據(jù)可以清晰展示。本系統(tǒng)提供多種圖表自由組合的可視化方式查看指標，可多種維度對指標進行統(tǒng)計分析，全方位滿足醫(yī)療機構精細化管理需求。時間維度支持年度、月度、季度、天，范圍維度支持科室、醫(yī)療組、醫(yī)生個人，同時支持各個指標的明細數(shù)據(jù)查詢以供監(jiān)測對比。對于異常數(shù)據(jù)及時預警通知，及時采取糾正措施，持續(xù)優(yōu)化醫(yī)療機構的運行機制。

系統(tǒng)統(tǒng)一門戶入口，通過對用戶和權限的控制，使不同角色的用戶能夠通過統(tǒng)一入口看到符合自身需求的數(shù)據(jù)和報表視圖。本系統(tǒng)基于此實現(xiàn)了統(tǒng)一訪問、集中管理、分類維護醫(yī)療大數(shù)據(jù)的信息化管理方式。

（四）數(shù)據(jù)安全管理，構建數(shù)據(jù)權責完整體系

醫(yī)療數(shù)據(jù)自身具有高敏感性和高價值性，保證其安全十分重要。為了避免在系統(tǒng)使用和管理過程中因不安全操作而導致的數(shù)據(jù)泄漏、被盜取等安全事件的發(fā)生，在日常的信息化網絡安全和數(shù)據(jù)庫操作控制基礎上，開發(fā)用戶管理、權限管理模塊對數(shù)據(jù)進行分類分級差異化的安全管理。

①用戶管理。該模塊實現(xiàn)多維度管理用戶信息的功能，包括注冊用戶、分配部門、角色和職責等。例如，可以從數(shù)據(jù)庫批量導入用戶信息并同步更新用戶信息，也可以手動添加用戶。支持按部門、職務、角色列表對用戶進行分類，支持在PC端和移動端進行用戶編輯和使用。只有注冊成功成為合法用戶，才能登錄系統(tǒng)、申請權限和查看相關數(shù)據(jù)。

②權限管理。每個合法用戶因其角色、職務、部門等信息的不同，所能查看的指標范圍也不同，因此需采用相應的權限機制進行控制。例如，院長可以查看全院指標數(shù)據(jù)，即具有最大權限范圍，但是財務科主任只能查看運營效率相關的指標數(shù)據(jù)，不能查看其他指標數(shù)據(jù)。采用多級權限分配模式，在多個部門共用系統(tǒng)的同時，每個部門都有自己的管理員，并可以給其他部門員工分配權限，實現(xiàn)多級管理員層層分配。設置權限管理模塊負責人賬號，根據(jù)用戶角色進行授權，并明確每個指標數(shù)據(jù)的負責人、權限審批流程和各環(huán)節(jié)負責人，實現(xiàn)不同科室和角色的數(shù)據(jù)查看權限控制。例如，科室主任只能查看全科數(shù)據(jù)，不能查看其他科室數(shù)據(jù)；醫(yī)療組組長只能查看本組數(shù)據(jù)，不能查看其他醫(yī)療組數(shù)據(jù)；臨床數(shù)據(jù)權限可以實現(xiàn)醫(yī)生個人只能查看自己的數(shù)據(jù)，不能查看其他醫(yī)生數(shù)據(jù)；中層干部、值班人員等角色根據(jù)醫(yī)療機構需求定制數(shù)據(jù)查看范圍。通過嚴格規(guī)范的權限審批流程和嚴謹?shù)臋嘞薰芾砟K，可以避免數(shù)據(jù)泄漏、越界訪問等問題，確保數(shù)據(jù)安全。

三、應用效果分析

某院自2022年5月VTE智能決策系統(tǒng)上線以來，VTE評估率和預防率逐步提高，有效提升了VTE防治水平，系統(tǒng)運行效果得到全院一致認可，具體如下：

（一）有效提升VTE相關指標質量

①VTE基礎預防率。所謂基礎預防是指最基本的預防措施，包括向患者傳達VTE的危害性、講解相關預防知識，并幫助患者改善不良的生活習慣，如適量運動、控制血壓、血糖和血脂等基礎疾病。這項工作主要由護士指導完成，計算公式如下：

VTE基礎預防率 = 周期內采取基礎預防措施的出院患者總例數(shù) / 同期出院病人總數(shù) × 100%

由于之前一直沒有相應的監(jiān)測系統(tǒng)，依靠人工統(tǒng)計效果不佳。因此，在2022年5月系統(tǒng)上線前，該指標一直低于78%，在5月系統(tǒng)上線后，醫(yī)務人員可通過系統(tǒng)實時查看VTE基礎預防執(zhí)行情況，及時發(fā)現(xiàn)不足并加以糾正，該指標開始穩(wěn)步提升，到2022年12月增長至90.88%。2023年，VTE基礎預防率月均值穩(wěn)定保持在90%以上，如圖3所示。

②VTE風險評估率與中高危患者預防率。對系統(tǒng)上線前（2022年1月－4月）與上線后（2022年5月－8月）的風險評估率與VTE中高?；颊哳A防率進行統(tǒng)計比較，結果見表1。各VTE預防率的子指標計算公式如下：

VTE風險評估率 = 周期內完成VTE風險評估出院患者總例數(shù) / 同期出院患者總例數(shù) × 100%

VTE預防率 = 周期內采取機械或藥物預防的出院患者總例數(shù) / 同期中高危出院患者總例數(shù)×100%

VTE機械預防率 = 周期內采取機械預防的出院患者總例數(shù) / 同期中高危出院患者總例數(shù)×100%

VTE藥物預防率 = 周期內采取藥物預防的出院患者總例數(shù) / 同期中高危出院患者總例數(shù)×100%

VTE聯(lián)合預防率 = 周期內采取機械和藥物預防的出院患者總例數(shù) / 同期中高危出院患者總例數(shù)× 100%

VTE雙下肢靜脈B超或肺CTPA檢查預防率 = 周期內采取雙下肢靜脈B超或肺CTPA檢查預防的出院患者總例數(shù) / 同期中高危出院患者總例數(shù) ×100%

由表1數(shù)據(jù)分析可以得出，使用VTE智能評估系統(tǒng)后，可以及時查看VTE風險評估情況，并且可跟蹤每位患者的評估詳情，進一步促進護士在患者入院后及時進行VTE風險評估，評估率從99.79%上升至100%。VTE重在預防，信息化系統(tǒng)的使用助推了VTE預防措施的落實。系統(tǒng)上線后，預防率從57.08%上升至64.84%，其中機械預防率從10.02%上升至18.94%，藥物預防率從54.17%上升至57.21%，聯(lián)合預防率從7.11%上升至11.31%，雙下肢靜脈B超或肺CTPA檢查預防率從10.02%上升至18.94%。

（二）顯著提高醫(yī)務人員工作效率

系統(tǒng)上線前，每次需要VTE相關數(shù)據(jù)時，都需要與信息中心工程師進行需求溝通，大約耗時10分鐘。工程師根據(jù)需求，在數(shù)據(jù)庫中重新編碼查詢數(shù)據(jù)，大約耗時15至20分鐘，整個過程大概需要25至35分鐘。這個流程既繁瑣又效率低下。同時，由于無明細數(shù)據(jù)可追蹤，數(shù)據(jù)缺乏說服力，如有異常，也無法及時有效地進行監(jiān)測干預。系統(tǒng)上線后，工作人員只需登錄系統(tǒng)查看即可，平均耗時2分鐘，大幅提升了工作效率，減少人工統(tǒng)計工作，同時還有相關明細數(shù)據(jù)可追蹤，共同監(jiān)督。

（三）持續(xù)改善醫(yī)療服務質量系統(tǒng)

依據(jù)VTE指標定義，統(tǒng)計分析相關數(shù)據(jù)并進行可視化展示，為醫(yī)院管理者進行VTE質量管控提供了便利。臨床護士、醫(yī)生可以在系統(tǒng)進行自查，快速找出漏填或誤填的病人。

以2022年1月VTE風險評估率為例，圖4中展示了各科室的指標數(shù)據(jù)，針對沒有達到100%的科室（例如圖4中的骨科三），可以繼續(xù)查看明細數(shù)據(jù)。在表格的右部分，已完成風險評估的病人排在表格前面并以藍色背景突出顯示，未進行風險評估的病人則位于表格末尾，未添加背景色。這樣方便篩選出未評估的病人，從而及時采取應對措施。醫(yī)院管理層可依據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)對醫(yī)務工作人員進行考核，遵循持續(xù)質量改進理念，督促其提高業(yè)務素質和操作規(guī)范。從而達到規(guī)范VTE預防手段，做好早期危險因素篩查工作，提前進行VTE風險評估，選擇合適的預防措施，降低醫(yī)療風險，提高醫(yī)療質量的目的。

四、結束語

隨著VTE智能決策系統(tǒng)的上線應用，醫(yī)院VTE風險評估率以及各種維度的預防率都得到了顯著提升，這促進了預防措施的落實。同時，該系統(tǒng)與績效考核制度掛鉤，有效提高了醫(yī)護人員的VTE防治意識。在醫(yī)院運營管理層面，優(yōu)化了醫(yī)務人員的工作流程，大幅提升了工作效率，將其從繁瑣枯燥的工作中解放出來。然而，該系統(tǒng)在智能評估方面的功能還不足，下一步應思考如何基于臨床路徑方法建立標準化干預診療路徑，以實現(xiàn)對患者評估、預防、診斷、治療等全過程各個節(jié)點的全面質控。同時，還可以考慮智能生成質控專題報告，挖掘相關高危致病因素和信息，構建VTE防治的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、深度分析和智能檢索的全員、全程、全時、全域的一體化動態(tài)監(jiān)控體系。

作者單位：李娟 丁銳 徐曉丹 臺州科技職業(yè)學院

參考文獻

[1] 陳倩，胡雅毅.妊娠相關靜脈血栓栓塞的危險因素及其預防決策[J].中華婦幼臨床醫(yī)學雜志：電子版，2019，15（6）：623-631.

[2] 王小榮，仇永貴，趙建美等.靜脈血栓栓塞癥風險評估及防范措施[J].中國衛(wèi)生質量管理，2015，22（1）：32-34.

[3] 常朝娣，陳敏.大數(shù)據(jù)時代醫(yī)療健康數(shù)據(jù)治理方法研究[J]中國數(shù)字醫(yī)學，2016，11（9）：2-5.

[4] 張習梅，楊露，南原.疾病預警在健康大數(shù)據(jù)管理平臺中的應用[J]醫(yī)學信息學雜志，2021，42（2）：49-52，65.

[5] 張弘政，劉迷迷，李琳，等.基于通用數(shù)據(jù)模型的健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺，治理研究[J].醫(yī)學信息學雜志，2022，43（6）：2-7.

[6]李娟，丁銳.三級公立醫(yī)院績效考核平臺的建設與應用探討[J].中國數(shù)字醫(yī)學，2022，17（7）：67-71.

項目名稱：2023年度高校國內訪問工程師“校企合作項目”：基于醫(yī)療大數(shù)據(jù)的VTE智能評估系統(tǒng)研發(fā)；項目編號：（FG2023320）。

李娟（1987.06-），女，漢族，安徽懷寧，碩士，高級工程，研究方向：計算機應用技術。