1、dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术136|医院临床数据中心CDR构建秦贞华浙江机电职业技术学院，浙江杭州310053摘要：随着医疗信息化的不断发展，医院在日常的临床诊疗过程中产生了大量的医疗数据，需要一个信息平台将异构、分散的各个医院子系统的数据集成起来，作为医疗决策的支撑，能更加准确地诊断疾病，给出合理的治疗方案。为此，本文分析了医院临床数据中心的三种建设方案，在此基础上分别从数据标准、数据存储和数据应用三方面给出了临床数据中心的总体建设思路。关键词：医院临床；数据中心；电子病历；索引中图分类号:N37 文献标志码:A DO
2、I:10.19772/ki.2096-4455.2022.11.031 0引言随着物联网、大数据、云计算、人工智能的到来，人们对于信息的获取和加工处理方式达到一个全新的高度，这些先进的信息技术应用到医疗行业为医院带来了飞速的发展，如PACS（医学影像系统）、HIS（医院信息系统）、EMR（电子病历系统）等的普及使用使得医疗数据的积累得到质的飞跃。其中，电子病历是医疗信息化的核心建设之一，其主要目的是为医疗诊断、不同层次的医疗部门管理以及决策提供可靠的信息数据库。电子病历涵盖患者的过去、现在以及未来所有的医疗信息1。在有需求的情况下，患者的诊疗数据可以被有权限的医生或其他管理者调取并使用。受各种
3、因素的制约，研究发现世界各国的电子病历的发展与实施还处于相对较低的水平，即使具有较好医疗水平评价的美国也不例外。为了标识电子病历的实施程度，美国的医疗卫生信息管理协会（HIMSS）提出了一个电子病历应用模型，将医疗机构的电子病历的实施水平划分为0至7共8个阶段，数据统计显示，美国医疗信息化程度已经实现阶段3的电子病历水平2。近年来，尽管我国的医疗信息化建设已经取得了飞速发展，但与国外相比仍存在不少差距。主要原因在于临床数据中心（CDR）这一基础技术的欠缺，使得我国医院电子病历系统的实施应用处于阶段1和阶段2之间。但是，其他如临床文档管理、计算机医嘱管理等功能在信息化建设下已经达到了阶段3甚至阶
4、段4的水平。由此可知，加强医疗基础信息化建设，不断完善临床系统支持功能，我国的医疗卫生信息化水平完全可以达到更高的阶段。针对以上分析，本文主要就如何构建临床数据中心进行探讨，提供一种合理的解决方案。1CDR的概念CDR（clinical data repository），也称临床数据仓库，是一个实时数据库，用以整合和统一展示单个患者分布在不同临床数据资源库中的相关信息。医生可以对单个患者的信息进行检索，但不能对具有相同特征的患者群体进行识别。典型的CDR数据类型包括：临床实验室检查结果、就诊患者的人口学特征、入院信息、病历报告、影像学报告和图像、转院及出院信息、ICD-9诊断编码、用药、医嘱、
5、病程记录以及出院小结3。基金项目：本文系浙江省高等学校国内访问工程师校企合作项目（项目编号：FG2020096）作者简介：秦贞华，女，山东枣庄，博士，讲师，研究方向：智能信息处理技术与应用。电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|137大数据与云计算2构建CDR的三种方法目前主流的构建CDR的思路有三种：完全集中式、逻辑集中式和归档集中式4。下面分别详细说明这三种技术。2.1完全集中式所谓完全集中式的医疗临床数据中心构建，是以先进的网络技术为基础，对采集的数据集中进行分析，建立科学合理的数据模型，以达到不同部门医疗数据整合的目的，首先该模型内部形成临时的数据储存中心，然后再将这些数据经过分布到
6、对应的每个业务部门，同时业务部门将产生的临床数据及时上报中心进行相应反馈5。集中式数据管理为医疗业务的开展提供参考依据，在医疗信息化智能化的建设过程中，通过各类学者和专业的深入研究得出结论：集中式的数据管理方案的制定是以医院的临床数据中心为核心进行构建，目标是保障临床业务的规范化、结构化的发展，实现医疗服务行业的数字化战略和临床系统管理的科学化。集中式的临床数据中心构建，存在许多技术类和运营方面的问题。从技术角度看，采取集中式方式进行数据中心构建的难点在于如何建立底层的信息模型；医院业务种类非常多，信息与信息之间关系错综复杂，对信息进行模型建立难度较大。从运营角度看，集中式方式构建的临床数据中
7、心，需要较长的开发周期并且要大量资金的投入，而且医院系统多为异构方式，想要协调好各个业务部门之间的关系，需要系统开发商对临床业务有较为熟悉的认知和较为灵活的理解以及能够相互协调配合完成任务的系统集成商，这在实际的系统开发过程中往往存在各种困难。2.2逻辑集中式逻辑集中式医院数据中心构建，其各种类型的数据保持原有的物理分布特性，仍然由临床中心系统进行管理和维护，但是在逻辑形式上需要技术实现数据集中管理，对外统一提供一致的信息采集接口，从而达到逻辑形式较为集中的展示功能。对上一级的用户来说，他们面对的就是一个集中式数据中心。因此，从本质上讲，逻辑式临床数据中心是在集中式数据库基础上发展而来的一种创
8、新型技术，它保留了原始的数据的分散特性，同时又对其进行数字化的逻辑处理，为医院的顶层方案设计提供参考数据。通常采用基于面向服务架构（SOA）的技术对多模态的业务数据进行逻辑集中6。采取这个技术方案的优点是对比完全集中式医院临床数据中心，逻辑式的管理能够拓展数据的获取途径，减少了数据资源的浪费，降低了对数据的逻辑业务分析。采取这种方式建立的数据中心可以将内容不一致的数据进行规范化管理以转为可用的数据，从而实现数据一致性功能。对于数据的一致性处理需要投入一定的维护成本，然而，此方式可以降低冗余数据的占用，提高数据利用效率。另外，逻辑式集中管理方案，原本的数据仍保存在临床子系统的服务器中，当系统出现
9、故障时，位于数据中心的系统可以对数据进行备份操作，避免丢失重要的数据而导致系统瘫痪。2.3归档集中式归档集中式的数据仍然保留原来的物理和逻辑分布特性，由对应的临床子系统负责管理和维护，基于此，利用一定的技术手段将这些分散储存的数据利用大数据技术如数据清洗、数据提取、数据整理和数据归档处理，并将其与患者的主索引进行关联，统一为上层应用提供数据访问接口，为医院后续制定科学的管理方案提供有效的参考。归档集中式医院临床数据中心的建立，需要关注技术和经济角度，深入分析数据内容的内在联系。技术方面，归档式集成方式在物理形式上对于所有的临床生产的数据有统一的数据库管理平台，包含了所有以患者为核心的信息资源中
10、心，对于系统因升级换代导致的数据管理困难这一问题也得到解决，保障了数据安全7。大部分的系统操作不必直接调用数据中心数据库，提高访问效率。经济方面，我国的医疗机构多数已经dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术138|实现数字化管理，并建设了许多临床数据管理中心，这些都为医院临床数据和病人资料的集中式归档提供了可行条件，一定程度上节约医疗成本，加强了部门间的业务数据共享。3临床数据中心总体设计利用患者在医疗过程中产生的各种数据，包含检验、心电、超声、病历、病理、医嘱等各个科室的临床信息通过分析、过滤、处理，采用信息集成手段达到对每位患
11、者进行纵向记载医疗数据的多媒体记录8，临床数据中心建设集中体现了医疗临床数据的整合能力，为医院临床诊断、临床数据搜索、临床医学研究、临床医生门户、对外信息共享等提供数据支持。3.1CDR数据标准基础数据来源HIS为医院信息系统，广义的HIS是指医院使用的用于支撑后勤、管理以及诊疗等业务的信息系统、所有的信息化工具等。狭义的HIS仅指“医院信息系统功能规范”中描述的那些功能，包括医嘱、药品和收费等功能的信息系统。CIS为临床信息系统，LIS为实验室信息系统，CPOE为电子医嘱系统，PACS为医学影响存贮与传输系统。以上所有系统均为医院业务系统层，随着医疗的进行，这些系统中不断积累大量的分散数据，
12、目前各个系统之间只有包含少量的数据实体能保证主数据的一致性，同时，各个系统并无统一的数据字典，也就无法获取全局性统计数据。为此，经过调研，与医院进行讨论，并且参考电子病历基本框架与数据标准（试行）、电子病历功能规范（试行）、基本电子病历的医院信息集成平台建设技术解决方案（1.0版）等CDR相关规范和标准里规定的卫生信息数据元标准化规则、卫生信息数据集分类与编码规则、卫生信息数据模式描述指南、卫生信息数据集元数据规范和值域代码17部分等，将医院的临床数据整合需求9，主要包括就诊信息、患者信息、检验信息、检查信息、诊断信息、医嘱信息、新生儿信息、费用医嘱、输血信息、手术信息、体征信息处方信息、药嘱
13、信息、化疗信息、体检信息、随访信息、细胞治疗、会诊信息、表现治疗信息、放射性治疗信息、媒质字典信息、病历数据信息、细胞表型信息等共2250个数据项。3.2CDR数据存储各个业务部门的数据主要由二进制文件、文本文件、XML文件、关系型数据库等多种存储的形式。临床数据中心建设的关键之一是利用统一的技术标准将形式各异的各种业务数据进行转换，转换模型参照HL7RIM模型所述的统一标准化格式。然后，将这些被统一标准后的信息利用事件触发机制或核心数据关联为依据进行索引唯一性设计，设计的索引被用于进行医疗逻辑事件的数据存储关键。通常临床产生的大量的业务数据存放在关系型数据库中，主要思想是将相同业务或有密切联
14、系的业务事件产生的数据，如，挂号计费记录、挂号记录、医嘱生成、医嘱申请和医嘱执行等统一存放到统一的表格中采用行记录的形式存储10。临床业务产生的原始数据利用数据适配器统一集中到数据中心后，要跟标准的PIM进行数据格式匹配以完成标准化建设，从而建立主数据与参与者之间的映射关系。对于由手术麻醉系统、护理系统和电子病历系统产生的大量文档数据，不同系统采取不同的存储形式，如XML文件、文本文件和CDA文件。并且不同的临床场景产生不同的文档，总数高达60余种之多。CDR按照不同来源，不同等级的CDA文档依据HL7CDA标准进行整合。对于来自RIS、PACS、LIS系统的非结构化数据，对应的报告数据完成了
15、文档化数据存储与结构化存储后，在此基础上进行非结构化的信息与数据文档与结构化数据之间建立对应的存储映射关系。3.3临床数据应用（1）临床医生门户（病史导航）。基于临床数据中心建立临床信息视图，医生可以通过该视 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|139大数据与云计算图去查询就诊患者的就诊信息，医生进行患者数据的查询，根据查询的数据内容了解患者的病情发展概况，视图内容还提供直观的导航模型，如病历浏览，既往麻醉记录数据，既往用血记录数据等，使得医生的操作更加简化，更加快速了解患者的就诊信息，为更加快捷、精准地提供诊疗决策提供数据支持。（2）管理决策支持。从医院管理角度出发，涉及目标管理、成本管
16、理、绩效管理等多方面构建多维信息，从管理者视角，突出其关注的对象，如财务收支、处方监测、住院符合、门诊负荷、员工考核等进行数据分析展示，辅助管理者做出决策。能更加直观形象地洞悉过去，监控现在，预测未来。做到更加细致的了解情况，发现问题，追查原因，以便更好地持续改进。（3）医疗科研应用。以数据为核心的大数据搜索引擎的建立，可以提升科研人员的科研质量和科研效率，结合各个医疗部门的研究需求，制定出科学合理的应用策略，大数据临床医疗的搜集，使得科研人员在科学研究过程中可以方便地总结和归纳出相似病情患者的治疗规律，做出科学合理的评价准则，从而可以有针对性地调整临床疾病的诊疗过程。4结语临床数据中心平台正在成为医院信息化建设的必由之路，基于电子病历，综合各个部门数据，借助全数据存储技术，将每个医疗科室的不同形式、不同结构的数据进行整合统一，以此搭建一个完整科学的临床业务数据中心，该平台方面对大量医疗数据进行数据挖掘和数据分析，为提高患者的治疗提供数据支持，为科研和管理决策提供良好的技术平台。CDR增强了医疗领域信息的整合，达到资源共享的目的，不断推动医疗技术的迅速发展，未来将作为医疗信息领域的核心
