临床数据中心的构建与应用

临床数据中心的构建与应用

目的建立以患者为中心、实时的、可扩展的、物理的临床数据中心（CDR），支持医院对临床数据的多元化应用。方法根据HL7和电子病历共享文档规范，基于企业总线型集成平台（ESB），通过中心字典对所需求数据进行标准化处理，实现在香港大学深圳医院的临床数据中心（CDR）的构建。结果实现了全院级的临床数据中心，支持对异构的16个系统，105电子病历文档的数据集成，方便了临床人员对患者数据的查询。结论临床数据中心的构建为医院的医疗质量，临床多元化的数据应用提供了有效的支持。

标签：临床数据中心（CDR）；企业总线型的集成平台（ESB）；唯一病人号（UPID）；HL7 卫生信息交换标准；RIM 参考信息模型

香港大学深圳医院作为一家综合性三家医院，从2012年7月开院至今，已经有20多个临床系统在运行，以支持医院开展的临床业务。通过各个专科业务系统在应用，医院临床数据的范围得到的扩大，临床的数据量得到了大的增长。由于医院信息化系统的多样性和复杂性，使得临床数据分散的存在不同业务系统的数据库里。如何在异构的系统和数据环境里获取、浏览、共享甚至分析和利用这些数据，成为了医院信息化的挑战[1]。

1 现状和问题

在数据共享和交换方面，由于各个系统的设计初衷是为了支撑部门或者科室业务的运行，因系统架构不同，数据模型不一致，数据格式和内容缺乏标准，造成各系统产生临床数据共享和交换困难。在临床数据整合和统一展示方面，临床用户希望在一个界面里看到患者历次的、各项诊疗记录。在对临床数据的分析和利用方面，如何對散落在不同系统的临床数据进行分析和挖掘，以支持医疗管理的需求，为建立医疗大数据打下基础[2]。

该院为解决上述问题，依托于企业服务总线型（ESB）的基于HL7标准的数据集成和交换平台，基于HL7 CDA和国家卫生计生委的《电子病历共享文档规范》（下简称《规范》）标准，建立了全院级别的以患者为中心、实时的、可扩展的、物理的临床数据中心（CDR）。

2 建设思路和实施情况

2.1 数据建模方法

参考HL7 RIMM模型，进行领域派生和和精细化扩展，以覆盖医院业务领域的各个业务场景，最终映射成数据库的逻辑和物理结构。该院的CDR以患者为中心，以历次患者诊疗记录为核心，关联着临床不同类型不同来源的数据。

采用3层关联来数据模型的关系和临床数据的整合。第1层：CDR内建患

者主索引，通过唯一病人号与患者主索引关联，一一对应着患者的身份信息资料。第2层：通过唯一患者号将患者身份与历次就诊记录集相关联。病人的就诊信息可以来源于不同部门和不同的数据源。以该院为例，患者的来源有：门（急）诊、住院、体检、国际诊疗中心。通过医院服务入口域编号和当次就诊流水号合并，与唯一病人号关联。从而达到唯一病人号与历次诊疗记录的1：N的关系。第3层：按照医疗业务模型，将医院的数据分为医嘱、申请、检验、检查、手术等类型。通过就诊流水号与业务系统的唯一编码关联，从而关联和整合患者历次就诊的所有临床数据。

该数据模型的构建充分考虑到了医疗机构的通用性和扩展。以患者为中心，以历次诊疗记录为核心，医疗可以根据实际的业务数据特色进行选择和扩展。见图1。

目前，该院临床数据中心整合了来自于16个系统，包括诊断、处方、医嘱、发药、护理、检验、超声/X光/CT/MRI/内镜、病理、心电、手术麻醉、ICU、体检等临床数据。

2.2 电子病历文书的处理方法

医院的电子病历文书通常用异构的系统产生，存放在不同的数据库里。该院借鉴HL7 V3 CDA和《规范》《电子病历基本数据集》标准，根据该院的实际业务定义了该院的电子共享文档标准。

首先，按照该院电子病历的结构化现状，制定该院电子病历的Entry级别。其次，该院对电子病历共享文档的标准进行了扩展。在遇到比HL7或者《规范》数据元结构化粒度更细的数据项，采用包含原元数据编码，在后面增加扩展码的方式来扩展。对于HL7或者《规范》没有的内容，采用该院的OID进行标识。以确保该文档对象的唯一性，也为跨院语义层面的数据交换做准备。

该院目前已经使用了使用了52类电子病历共享文档，收集临床105类电子病历文档。目前临床数据中心已经收集和存储了2千余万电子病历文档。

2.3 数据采集和标准化

该院信息化在建设之初就已经搭建了总线性的集成平台（ESB），以面向事件的方式集成和整合异构的医院业务系统。根据该院的实际临床业务开展，梳理128个业务场景，使用了59类的HL7消息。临床数据中心接入集成平台。对临床数据进行实时地收集和存储。

通过中心字典（Central Dictionary）对医院业务领域的基础字典、人员科室、以及医院术语库等主数据进行管理。中心字典属于医院系统架构的核心部件，为集成平台的一部分。集成平台根据业务的需求，通过访问中心字典，对交互的数据内容进行必要的数据标准化和数据转义。从而达到按需进行数据标准化和转义，以兼容异构的系统和多类型的数据字典。见图2。

3 临床应用

3.1 临床信息集成视图

基于临床数据中心，将临床信息进行统一的展示。方便医生对患者的历次就诊信息进行查询。临床信息集成视图可以从5个角度进行浏览，就诊索引视图、门诊视图、住院视图和时间轴视图以及临床信息分类视图。医生可以从任何一个视图切入了解患者信息。由于整合了各个系统的临床数据。

根据该院的实际业务流程，集成视图可以展示业务闭环过程和状态。得益于临床数据中心的实时性，可以方便医生了解业务实时进展。集成视图整合了医院的历史临床数据，医生可以看到单个患者历次检验结果的对比和趋势图。方便医生了解患者个性化的诊疗情况。3.2 对外数据服务的建设

对外数据服务为有需要的应用系统提供全生命周期的临床数据服务，对数据服务的接口进行统一的配置和管理，一方面提供数据访问的灵活性[3]，另一方面，确保数据访问的安全性。对外数据服务提供视图和Webservice等接口，提供通配符SQL语句配置方式，方便数据接口的配置，可以兼容异构的系统和访问需求。对外数据服务有基于角色的权限管理（Role Bases Access Control），有对访问IP的白名单限制，具备一定的安全保护机制。

由于临床数据中心的支持，使得应用系统更方便地获取到跨业务部门的临床数据。应用系统的实施交付周期变短。目前该院已经实现了基于临床数据中心的应用系统有5个，达到了良好的效果。

4 问题和讨论

4.1 数据质量的改进

临床数据质量决定临床数据中心的应用价值。数据质量不单单和数据在收集、传输、转义、存储方面的正确处理有关系，还有源系统的数据质量有密切的关系。另一方面，录入的数据不规范，不完整也是影响临床数据中心的主要原因。因此，除了把控源系统的数据质量之外，临床用户主动推动数据质量建设也十分重要。

4.2 数据安全

虽然CDR向医护人员提供统一视图展示方便医生的查询，对应用系统提供数据服务的访问支持方便应用系统的交付，但这同时也带来临床数据安全性的风险。希望以后有基于医生操作行业和敏感数据内容的智能权限防护预警。

4.3 数据利用