毛瑋

摘要：為了充分挖掘和利用口腔診療過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，提出構(gòu)建穩(wěn)定、高效的口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)之間的共享和應(yīng)用。從口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的安全體系建設(shè)、硬件平臺(tái)建設(shè)、數(shù)據(jù)接入范圍以及數(shù)據(jù)接入方式的選擇等方面進(jìn)行分析，研究了平臺(tái)的總體架構(gòu)、需求目標(biāo)和建設(shè)要點(diǎn)?？谇会t(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠在口腔臨床、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)院管理、患者服務(wù)等方面發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)挖掘;數(shù)據(jù)治理;醫(yī)院信息化

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2020）07-115-04

0引言

隨著科技的飛速發(fā)展，信息技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用也不斷得到創(chuàng)新與融合，健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)作為戰(zhàn)略性的資源，在提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、提高患者滿(mǎn)意度、服務(wù)臨床及科研等方面的作用越來(lái)越明顯。國(guó)務(wù)院于2016年發(fā)布了有關(guān)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的規(guī)范性文件，提出創(chuàng)新醫(yī)療模式，建設(shè)醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為患者提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)，為臨床提供更好的診療幫助，為科研提供更便捷的輔助。醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)近年來(lái)在綜合性醫(yī)院開(kāi)展得較多，也較為成熟，然而在口腔專(zhuān)科診療方面由于口腔專(zhuān)科的臨床業(yè)務(wù)范圍相對(duì)較窄，平臺(tái)建設(shè)與研究也不如綜合性醫(yī)院廣泛，但口腔專(zhuān)科對(duì)于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及大數(shù)據(jù)平臺(tái)的需求也是不可或缺的，所以建設(shè)口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)是口腔專(zhuān)科醫(yī)院創(chuàng)新醫(yī)療模式，建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院、智能化醫(yī)院的一個(gè)關(guān)鍵舉措。國(guó)家將福建列入大數(shù)據(jù)試點(diǎn)省份之一，如何抓住機(jī)遇開(kāi)展相關(guān)建設(shè)，使數(shù)據(jù)庫(kù)中的醫(yī)療數(shù)據(jù)得到有效利用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的充分共享，為患者、醫(yī)護(hù)人員和科研人員提供有力的幫助，建立一個(gè)高效的大數(shù)據(jù)平臺(tái)不僅是綜合性醫(yī)院的課題，也是口腔專(zhuān)科醫(yī)院值得思考的問(wèn)題。

1基本概念

1.1健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)

健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)一般是指關(guān)于個(gè)人的醫(yī)療健康相關(guān)數(shù)據(jù)集，它涵蓋了生命個(gè)體的整個(gè)周期，包含的數(shù)據(jù)量大、范圍廣，既包括臨床數(shù)據(jù)也包含非臨床的有關(guān)信息。臨床數(shù)據(jù)的內(nèi)容涵蓋了病人在醫(yī)院就診期間的數(shù)據(jù)，而非臨床信息包括了患者的飲食習(xí)慣、與疾病有關(guān)的生活習(xí)慣等一系列相關(guān)的數(shù)據(jù)。

1.2醫(yī)療大數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)

醫(yī)療大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)的格式及形態(tài)多樣化、處理時(shí)效性要求高、有著嚴(yán)格的準(zhǔn)確性要求，蘊(yùn)藏著豐富的使用價(jià)值等特點(diǎn)。除此之外，醫(yī)療大數(shù)據(jù)還因其數(shù)據(jù)來(lái)源于臨床醫(yī)學(xué)，因此其數(shù)據(jù)存在著醫(yī)學(xué)術(shù)語(yǔ)的專(zhuān)業(yè)性及復(fù)雜性特點(diǎn)。醫(yī)院信息系統(tǒng)圍繞著患者就醫(yī)的整個(gè)過(guò)程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)由于來(lái)源不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)產(chǎn)生的格式不同，數(shù)據(jù)存在著多樣化特點(diǎn)。醫(yī)療數(shù)據(jù)會(huì)由于人工記錄而發(fā)生缺失與偏差，數(shù)據(jù)的不完整性特點(diǎn)會(huì)缺失與偏差，影響后期對(duì)于疾病的研究。同時(shí)，患者個(gè)人信息與就診信息需要高度保密，形成了數(shù)據(jù)的隱私性特點(diǎn)。各個(gè)信息系統(tǒng)往往由不同軟件公司建設(shè)，其數(shù)據(jù)共享程度差，容易形成信息孤島現(xiàn)象，導(dǎo)致醫(yī)療數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余性特點(diǎn)。

1.3醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)

醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)療過(guò)程中所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取、加工、分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效利用。平臺(tái)具體含以下功能。

（1）系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換。通過(guò)采用多種技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部不同科室之間異構(gòu)數(shù)據(jù)的匯聚與共享。

（2）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。支持多種不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，支持結(jié)構(gòu)化與半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

（3）分布式計(jì)算功能。能夠通過(guò)高可用的集群資源實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效地處理。

（4）提供數(shù)據(jù)的可視化?？梢允褂每梢暬恼宫F(xiàn)方式，使用戶(hù)可以直觀(guān)的使用大數(shù)據(jù)。

2總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1主要需求

口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的主要需求為：建設(shè)一個(gè)穩(wěn)定、高效的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，要求平臺(tái)能夠采集到現(xiàn)有的HIS、EMR、PACS、LIS等信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行清洗、加密、脫敏等操作，使處理后的數(shù)據(jù)能夠服務(wù)于臨床、科研、教學(xué)、管理、病人。

2.2主要目標(biāo)

通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分利用，分析與挖掘數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的價(jià)值。為醫(yī)生提供臨床輔助決策支持、為醫(yī)院的科研提供更為有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為病人的就診提供更為方便智能的模式。

2.3總體架構(gòu)

根據(jù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的總體架構(gòu)如圖1所示。最底層的基礎(chǔ)硬件環(huán)境為整個(gè)平臺(tái)提供硬件支撐，由各信息系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)成了數(shù)據(jù)的來(lái)源，數(shù)據(jù)集成平臺(tái)經(jīng)過(guò)各接口把數(shù)據(jù)抽取出來(lái)，轉(zhuǎn)交給上一層去經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、清洗、加工等處理，然后提供給上層應(yīng)用。

3建設(shè)要點(diǎn)

3.1硬件平臺(tái)建設(shè)

大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，需要搭建穩(wěn)定的硬件基礎(chǔ)環(huán)境，口腔醫(yī)院相對(duì)綜合性醫(yī)院而言，其數(shù)據(jù)量、就診病人數(shù)量、檢驗(yàn)及影像數(shù)據(jù)相對(duì)較少，但隨著年限的積累，可供分析的數(shù)據(jù)也達(dá)到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。構(gòu)建口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施可分步投入，在初期階段可部署2-3臺(tái)應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)器用來(lái)提供搜索引擎服務(wù)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)的訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)，2-3臺(tái)數(shù)據(jù)處理服務(wù)器來(lái)提供離線(xiàn)的大數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)，并部署1臺(tái)流量控制器來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行控制。另外購(gòu)置相應(yīng)的安全設(shè)備，諸如堡壘機(jī)、防火墻、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)等。多數(shù)醫(yī)院采用虛擬化方式來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的充分利用嘲，但此種方式如果用于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的硬件部署，會(huì)帶來(lái)性能瓶頸，因此建議采用若干臺(tái)性能較強(qiáng)的物理機(jī)來(lái)單獨(dú)部署。

3.2安全體系建設(shè)

數(shù)據(jù)安全是醫(yī)療大數(shù)據(jù)得以利用的前提，只有保障病人的隱私才能夠討論數(shù)據(jù)的使用。安全體系的構(gòu)建，既包括使用殺毒軟件、防火墻、數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)等基本的安全防護(hù)措施，也包括數(shù)據(jù)在使用過(guò)程當(dāng)中的加密與脫敏等方面的安全。在基本的安全防護(hù)措施方面，按照三級(jí)等保的要求做好安全防護(hù)與評(píng)測(cè)工作。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，按照業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)與辦公寬帶網(wǎng)物理隔離的拓?fù)浞绞?，充分保障網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)安全。由于產(chǎn)品需要更新，部分醫(yī)院在建設(shè)過(guò)程以及后期維護(hù)中使用遠(yuǎn)程協(xié)助的方式來(lái)對(duì)產(chǎn)品及數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，存在著極大的風(fēng)險(xiǎn)，面臨著數(shù)據(jù)被刪改和泄漏的可能性。最安全的辦法是到院內(nèi)實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)更新，而對(duì)于確實(shí)有困難的用戶(hù)，可考慮使用VPN外加網(wǎng)閘和防火墻的方式。技術(shù)人員在進(jìn)行更新時(shí)，不直接登錄到核心業(yè)務(wù)區(qū)，應(yīng)通過(guò)堡壘機(jī)的登錄方式，對(duì)操作行為留記錄，并配合數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)等安全設(shè)備加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的行為監(jiān)督。在數(shù)據(jù)使用之前，要確保對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了脫敏操作，并且所有的脫敏操作需使用專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器，進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)在操作過(guò)程中的安全性。

3.3數(shù)據(jù)資源處理

（1）數(shù)據(jù)接入范圍

大數(shù)據(jù)平臺(tái)需要將在口腔診療過(guò)程中所產(chǎn)生的病人基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及診療相關(guān)數(shù)據(jù)接入。主要包括HIS系統(tǒng)中的患者基本信息、病人處方、病歷數(shù)據(jù)、診斷以及檢查和影像報(bào)告等數(shù)據(jù)信息。還包括住院電子病歷當(dāng)中的病案首頁(yè)、入院病歷、出院小結(jié)等數(shù)據(jù)。由于口腔醫(yī)療行為主要發(fā)生在門(mén)診，在前期建設(shè)中可以先將門(mén)診相關(guān)數(shù)據(jù)接入。

（2）數(shù)據(jù)接入方式的選擇

數(shù)據(jù)接入方式有多種，包括備份數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)同步、物化視圖、ETL、集成平臺(tái)等。每種方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，如表1所示。我院的集成平臺(tái)建設(shè)已完成初期功能，部分信息系統(tǒng)已完成接口的對(duì)接工作，因此可以嘗試使用集成平臺(tái)抽取數(shù)據(jù)傳遞給大數(shù)據(jù)平臺(tái)的方式，通過(guò)集成平臺(tái)來(lái)實(shí)時(shí)獲取相關(guān)醫(yī)療數(shù)據(jù)。由于集成平臺(tái)具有適配不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能，可通過(guò)接口對(duì)不同的數(shù)據(jù)封裝。大數(shù)據(jù)平臺(tái)獲取到集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)后，需進(jìn)行數(shù)據(jù)的過(guò)濾、標(biāo)準(zhǔn)化處理、有效性檢驗(yàn)?？赏ㄟ^(guò)消息訂閱的方式實(shí)時(shí)地將集成平臺(tái)的數(shù)據(jù)及時(shí)地發(fā)送給大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

由于我院為集科、教、研一體的三甲口腔專(zhuān)科醫(yī)院，醫(yī)生在做好臨床診療工作的同時(shí)，還要承擔(dān)教學(xué)和科研工作，而從大數(shù)據(jù)平臺(tái)提取的數(shù)據(jù)在教學(xué)演示以及科研展示的時(shí)候，需要保護(hù)患者的隱私，因此從大數(shù)據(jù)平臺(tái)提取出來(lái)的數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)脫敏與加密。數(shù)據(jù)脫敏和加密工作應(yīng)根據(jù)國(guó)家和醫(yī)院有關(guān)規(guī)定，設(shè)置信息訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，對(duì)不同的字段進(jìn)行加密以保護(hù)患者隱私。

（4）數(shù)據(jù)處理

從不同的信息系統(tǒng)獲取到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的一系列處理后，還需要經(jīng)過(guò)完整性、一致性檢驗(yàn)，然后經(jīng)過(guò)ETL映射和數(shù)據(jù)清洗后應(yīng)用于臨床、科研、教學(xué)及醫(yī)院管理。

4應(yīng)用部署

口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)建成后，可應(yīng)用于口腔臨床、教學(xué)科研、醫(yī)院管理以及惠民服務(wù)。

（1）大數(shù)據(jù)應(yīng)用于口腔臨床工作

目前我院的門(mén)診及住院電子病歷對(duì)病人數(shù)據(jù)的檢索功能較弱，醫(yī)生對(duì)已就診病人相關(guān)信息的檢索常常感到過(guò)程復(fù)雜并且檢索的效率低下，有些數(shù)據(jù)無(wú)法通過(guò)已有的信息系統(tǒng)提供檢索，對(duì)病人的影像、檢驗(yàn)報(bào)告等信息的查詢(xún)，只能通過(guò)病人姓名等最傳統(tǒng)的方式來(lái)檢索，而無(wú)法通過(guò)設(shè)定主題、條件、范圍等高級(jí)別方式來(lái)進(jìn)行查詢(xún)、歸類(lèi)、統(tǒng)計(jì)。而大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?yàn)榭谇会t(yī)生解決病人信息檢索的困境。國(guó)家衛(wèi)健委要求醫(yī)院電子病歷應(yīng)用水平達(dá)到3級(jí)以上，其中就有要求電子病歷系統(tǒng)要具備醫(yī)療決策支持的功能，而大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?qū)⒋罅康牟v作為支持樣本，結(jié)合已有的醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)，為臨床提供有效的輔助決策支持。

（2）大數(shù)據(jù)應(yīng)用于口腔科研工作

我院作為口腔臨床醫(yī)學(xué)博士點(diǎn)以及省高校口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，需要大量的口腔科研素材，依托口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)能更為有效地挖掘有用科研數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)人工尋找科研熱點(diǎn)課題的方式，大數(shù)據(jù)平臺(tái)能夠?yàn)榭蒲刑峁└玫乃悸泛挽`感。

（3）大數(shù)據(jù)應(yīng)用于醫(yī)院的管理工作

國(guó)家進(jìn)一步加強(qiáng)公立性醫(yī)院改革的政策對(duì)醫(yī)院的管理提出了更多的挑戰(zhàn)。利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以給醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)管理科、醫(yī)務(wù)科、病案室、質(zhì)控科提供更為精確的數(shù)據(jù)和管理輔助。給醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)管理、病歷評(píng)價(jià)分析、醫(yī)療質(zhì)量的追蹤等方面提供更為完善的解決方案。

（4）大數(shù)據(jù)更好地服務(wù)于患者

由于口腔診療的專(zhuān)業(yè)特殊性，口腔專(zhuān)科醫(yī)生每天的號(hào)源量非常有限，大多數(shù)病人對(duì)于口腔疾病的分類(lèi)缺乏認(rèn)識(shí)，常發(fā)生掛錯(cuò)號(hào)而浪費(fèi)資源且造成病人就診不便的情況。利用口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以給病人提供智能導(dǎo)診服務(wù)。通過(guò)病人的口腔疾病癥狀描述，為患者匹配最合適的科室，提高患者的滿(mǎn)意度。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展以及國(guó)家對(duì)電子病歷等信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步規(guī)范化，大數(shù)據(jù)平臺(tái)所能獲取到的醫(yī)療數(shù)據(jù)質(zhì)量將更有保障，大數(shù)據(jù)平臺(tái)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來(lái)越重要的作用。構(gòu)建口腔醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以為口腔醫(yī)生提供臨床輔助決策，為口腔科研人員提供智能科研檢索，為醫(yī)院精細(xì)化管理提供幫助，為病人提供更為全面的服務(wù)模式。從臨床、科研、管理、服務(wù)病人等多維度展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，提高了醫(yī)院的服務(wù)效率和管理能力，為群眾的口腔健康提供了更有力的保障。但同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中面臨的一系列問(wèn)題，包括基礎(chǔ)硬件環(huán)境支撐、數(shù)據(jù)安全、病人隱私保護(hù)等，以及諸如數(shù)據(jù)缺乏有效整合、數(shù)據(jù)共享不充分、數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提高、數(shù)據(jù)管理機(jī)制不夠健全、數(shù)據(jù)分析和利用能力等有待提升、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一等一系列挑戰(zhàn)。要提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)安全防護(hù)，健全規(guī)章制度，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，體現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)更大的作用?？谇会t(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)與普及將是口腔專(zhuān)科醫(yī)院信息化建設(shè)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也將成為我院實(shí)現(xiàn)健康中國(guó)2030計(jì)劃的強(qiáng)大助推力量，將帶來(lái)不可估量的社會(huì)效益。