临床数据中心建设方法探讨

临床数据中心建设方法探讨摘要针对武汉大学中南医院目前多个异构信息系统中非标准化数据无法共享、集成、且无法深层次利用的现状·提出了基于临床数据中心的解决方案。创建了扩展性强、可灵活定制数据模型的临床数据中心，提供了标准化的流程以满足医院业务需求，并通过实例介绍了应用新方法建设ＣＤＲ的流程及架构。关键词临床数据中心标准化数据集元数据Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—７５７１．２０１２．１１．０２３ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｂｏｕｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＤａｔａＣｅｎｔｅｒ／ＸＩＡＯＨｕｉ．ＬＩＵＫｕｎ．ＹＡＮＧＺｈａｎｇ—ｈｅｎｇ，ｅｔａｌ／／ＣｈｉｎａＤｉｓｔａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ一２０１２７（１１）：７０ＡｂｓｔｒａｃｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ７２ＡｔｐｒｅｓｅｎｔＣｈｉｎａ—ＡｆｒｉｃａｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｄａｔａｍａｎｙｉｓｏｍｅｒｉｓｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＳｏｌｕｔｉｏｎｓｂａｓｅｄＷｕｈａｎｂｅｓｈａｒｅｄ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｏｒｄｅｅｐｌｙｕｔｉｌｉｚｅｄｃｌｉｎｉｃａｌｄａｔａｐｒｏｐｏｓｅｄＣｌｉｎｉｃａｌｄａｔａｗｉｔｈｅｘｐａｎｄａｂｉｌｉＷａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｙｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｄａｔａｍｏｄｅｌｉｓｃｒｅａｔｅｄＳｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｏｃｅｓｓｉｓｐｒｏｄｄｅｄｈｏｓｐｉｔａｌ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘａｍｐｌｅｓｃｏｎｓｔｒｕｃｄｏｎｏｆＣＤＲｐｒｏｃｅｓｓａｎｄＫｅｙｗｏｒｄｓｃｌｉｎｉｃａｌｄａｔａｍｅｅｔｂｕｓｉｎｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｗｉｔｈｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓｉｎ”ｏｄｕｃｅｄｃｅｎｔｅｒ，ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ，ｄａｔａｓｅｔ，ｍｅｔａｄａｔａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒＰＲＣＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＺｈｏｎｇｎａｎＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，ＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，１引言武汉大学中南医院多个信息系统内积累了大量有价值的医疗、管理数据，这些数据是医院宝贵的财富。因为这些系统是由不同的开发商在不同时期开发的，因此在信息表达、信息交换、信息处理与信息流程上都没有采用统一的标准．也无法做到信息交互、共享、整合和深度利用，从而最大限度地发挥现有信息资源的优势，以最快的速度，最低的人力成本利用医院的数据，促进医院的发展。基于上述原因，根据医院业务发展的需要，建立新的数据模型和新型临床数据中心（ＣｌｉｎｉｃａｌＤａｔａＲｅｐｏｓｉｔｏｒｙ，ＣＤＲ）成为目前武汉大学中南医院信息化建设的重点和难点。２临床数据中心建设现状随着医院对电子病历系统认识的深入，越来越多的医疗机构启动了医院临床数据中心建设项目，将分散的医疗数据集成、综合化和许多业务信息类似，医疗信息也具有“一加一太于二”的特点…。另外，目前我国大多数医疗机构都已在不同程度上实现了信息化，建成了各种不同规模的临床信息系统。在这种情况下，不改变各个已有系统的底层信息模型，采用仅在逻辑上集中的方案构建临床数据中心比较具有现实意义“。。但国ｒ８大多数医院ＣＤＲ的主要任务仅仅是将分布在各个业务系统的数据单纯的电子化物理集中，无法解决各业务系统字典编码不一致，系统间数据交换的语义不一致性的问题。同时，因为医疗业务需求多变且决策支持内容深度需求越来越①武逗大学中南医院信息中·。，４３００７０．湖北省武汉市武昌区东湖站－１６９号②凯歌信息技术有限公司．４１（１２０５，湖南省长沙市河西麓９３ｔＡ６５８号麓谷信息港＾座９楼７０万方数据第７卷第’１期高，固定不变的ＣＤＲ数据模型无法支撑，而且数据模型无法应对，医院也无法获取这种数据集成带来的巨大的附加价值，将医疗和管理工作提升到一个更高的水平。因此武汉大学中南医院提出了基于规范化建立数据集标准，标准化建立ＣＤＲ，实现数据集中共享的新型模式。其通过数据管控中心定义和下发标准，并配合完成各业务系统数据源接八和数据采集、清洗及上传的前置网关，实现ＣＤＲ和各业务系统之间标准的动态同步。另外，ＣＤＲ通过业务模型驱动推导信息模型并自动生成物理模型和交换接口的方式，实现ＣＤＲ数据模型的可扩展性。建砖推可以通过导入模版进行批量导八。元数据管理还用在前置网关缓存库的构建上，缓存库的数据库表字段，取自元数据，在元数据的字段名属性即缓存库物理表上宇段名称。３．２：｝矗疗●蚪３临床数据中心建设内容通过以上分析可知，一个完整的ＣＤＲ建设并不仅仅包括标准化框架模型，还需要提供标准化的管理和发布工具．并依托集成平台的采集功能完成数据共享及标准化的同步工作。３．１标准化框架模型标准化是信息化的基础，只有标准化才能做到信息资源的充分共享和利用，真正实现信息化。武汉犬学中南医院在本次ＣＤＲ标准化建设主要参考了国家发布的＜电子病历基本架构和数据标准）和＜健康档案基本架构与数据标准），利用了如图１所示的框架模型。３．２标准化管理工具通过建立以元数据为支撑的资源库，以医疗服务事件的形式分解业务模型，通过对数据集的转换形成物理模型，构建灵活，扩展性强的健康档案、电子病历业务模型，通过可配置的形式最大化满足业务的变化。其构成关系及建设基本流程见图２和图３。ｂ叠盈ｄ－》ｌ叠盈＿峥盆ｐ幽３．２．１标准代码管理标准代码是指依据卫生部发布的健康档案、电子病历等规范中定义的含有标准值域的这些代码，如性别、饮食习惯代码等。标准代码管理功能定义标准代码，标准代码值域、标准代码的同义词。同时可以通过分发功能，将某类标准代码分发结实现ＥＳＢ功能的集成引擎，由集成引擎路由到各个机构的前置网关。３．２．２元数据管理元数据是不同业务领域之间进行无歧义信息交换和数据共享的基础．也是组成数据集的基本单位。在卫生部发布的健康档案、电子病历规范中有明确的定义，同时ＣＤＲ可以基于这些内容根据实际情况进行扩展。元数据管理先定义元数据分类，然后对每一分类下，可以对所属元数据进行增删查改，元数据分类以及元数据也３数据集管理数据集由一类具体业务活动事件相关元数据组成，包含该类业务活动比较丰富的数据内容。数据集可以有层次结构，即数据集可以包含子数据集，在数据采集的角度来说，一个数据集映射为一张物理表，前置网关中缓存库的构建实际上依据了数据集的定义。数据集要包含哪些元数据，可以从数据元分类中选择某类元数据分类。一个数据集一般情况下需要从多个元数据分类下摘取一系列元数据。定义新的或修改ＣＤＲ数据模型，只需要在维护数据集的基础上．进入数据控制中心进行数据集发布，完成这个动作后，即可生成医院需要的ＣＤＲ的物理模型。３．２．４标准发布标准数据包括元数据、数据集的定义，通过标准发布功能可将基于前一个版本的变更信息作为一个新的版本进行发布。各异构系统的前置同关可以访问通过中心平台标准发布地址来获取是否有新版本需要下载，下载的内容包７１第７卷第１１期万方数据括数据集、元数据变更信息的脚本．同时包括了更新缓存库结构的数据库脚本。３．３数据采集管理数据采集管理由以下几部分构成（见图４）。准代码值的同义词映射关系准化转换。进行标断），定义对应的数据集，设置数据集对应的物理表名等参数：根据业务分析，从元数据集中选择需要包含的数据项．通过分析可得，住院基本信息数据集包含３３个元数据．为元数据定义物理宇段名等参数，确保元数据在物理结构上对应一个宇段，完成数据集定义，一个数据集对应一张物理表，在进行标准数据发布时，完成ＣＤＲ物理表构建＋网关获取中心的下发的标准结构，在网关缓存库上构建标准数据集对应的物理表：定期或通过事件触发执行数据采集工作。因缓存库的数据模型完全同步于最新的ＣＤＲ数据模型，在完成缓存库的数据汇集之后，通过定时触发方式，将已经组织好的完整业务活动数据集同步至ＣＤＲ。即完成数据采集工作。３３Ｌ＝＝■幽‘一‘＿－一４采集进度管理各采集任务的可以细分出常规采集、失败数据重传、遗漏数据补采三种任务类型。在采集进度管理功能中，可以启动、停止、暂停、恢复某类采集任务，监视采集任务的进度时间、采集状态。３３３．１数据源配置此模块对需要对接的异构数据源进行配置，定义链接地址和数据库鉴权信息，在执行数据采集时从这些数据源进行数据抽取。３．３．２采集规则配置在前置网关标准化缓存库中，存储有与ＣＤＲ匹配的标准数据集，以及数据集包含元数据、标准代码等重要的基础信息。为了将异源数据通过一定的处理，组织成标准数据集抽取到缓存库，需提供采集规则配置模块。此模块主要完成以下功能。对数据集包含的每一个元数据。从异构数据源的某些表或视图的那个字段进行提取，并且要与标准数据集进行一一映射，关键字段不允许为空，如“就诊日期”，”出院日３．５采集日志管理采集过程中记录采５临床数据中心建设效果５．１标准化支持能力５．１．１多标准兼容性结合国际、卫生部标准，提供一个标准化管理工具。可以对标准进行导入与维护（包括字典、术语等】，同时对建立一个主标准体系，在主标准下可以维护相应的辅标准，以支持区域内各医疗机构标准化不统一的现象，不同的标准通过对应对主标准体系下，实现各医疗系统信息的互认问题，目前已在武汉大学中南医院标准体系下同步维护的系统包括ＨｌＳ、ＥＭＲ、ＬＩＳ、ＰＡＣＳ、体检、合理用药。５．１．２标准变化的自适应性通过提供标准的升级及导入功能，适应新标准的集日志，用于采集结果的审计和失败任务重启。数据采集日志分文本日志和业务日志｛数据库存储）两种，存储在数据库的业务日志，对数据质量分析、数据重发起重要作用。对每一个事件（以ｕｕｌＤ为识别标志），都会在业务日志详单中形成一条记录，包含该事件的采集状态。采集状态包括采集成功、抽取异常、转换异常、写人缓存库异常等。对某次调度采集的数据，主日志记录计划采集数目、成功采集数、采集进度时间区间等信息。期”，字段映射配置完成后，通过验证配置的语句是否正确：对主数据集包含的子数据集，定义主从关系的组织形式。３．３３数据采集完成采集规则的配置４临床数据中心建设过程本文以住院业务为例，介绍一下如何生成对应业务的ＣＤＲ数据模型。通过对卫生部规范的整理．形成标准代码、元数据分类、元数据的整理文档，通过批量导八功能导人到ＣＤＲ的相关标准化管理库表：通过业务驱动．在构建住院诊疗数据集时，分析出组成住院数据集以及它相关的子数据集（如住院用药、住院诊发布，针对卫生部元数据集与数据集在不定期的修订与发布，完成新标准在系统中的导八和发布。新标准就会被推送给前置网关与健康档案整合组件．通过此方法满足系统按新的标准进行数据采集与数据交换工作，按新标准进行数据质量的管理，同时按新标准对健康档案数据进行整合。５．２业务的自适应能力５．２．１支撑业务流程重（下转第８５页）工作之后．通过事件触发的方法根据前置网关生成的唯一识别序列号（ＵＵｌＤ），为每～笔记录在缓存库形成相应的记录。数据采集时．先对主数据集进行抽取，然后依据关联关系的条件，对从数据集进行抽取，最终组织成一次业务活动完整数据写八到缓存库。采集过程中，对需要使用标准代码的元数据，依据异源数据和标７２万方数据第７卷第１１期漏和差错的发生率：通过非法外联控制，将实现业务网内计算机不能使用无线网卡等设备联接到外网中而引发数据泄露和感染安全管理系统，提高了网络的安全防御能力，减少了网络安全隐患发生的可能性．为医院信息系统安全稳定地运行提供了可靠保障。９多号酶：卜———锣ｆ１１Ｉ＾１．由ｃｗｓ．Ｔａｎｃｎｂｍｍｔ计算机网缮．３－Ｌ北ｐ并ｌｑ“ｔＪ蔚一Ｉ』．，，询群病毒木马的功能．通过；隹八控制，将京：清华太擘出版社．１９９８．［２】２林延福入侵防御摹境技拳研克与谴计ｐ１．西安：西安电干科技太拳．２００５．【３】詹正革网络入诬栓曩４系统的设计与实现【Ｍ】Ｊｂ京：电子工业出版社。２（｝０２（４１张少波涉密罔蝽安叁辐离解决方案珊信息安套与通讯铼窘．２００３（２）¨固病毒的可能性。｝。解决外来计算机通◇一５总结过网线接八到医院业务网中泄密数据的问题。通过ＩＴ资产管理将会解决客户端计算机硬件被盗的问题．通过终端补丁分发管理、终端远程桌面维护，实现了远程对客户端计算机的维护，不仅提高了系统管理员工作效率，也减少了在对客户端计算机维护期问的遗【５ｌ王克华，郭雪清，黄正东内网安全解决方章０】．医疗卫生蓑鲁．２００６（５）：２７－２８．【收稿日期：２０１２—０６－０８】【修曰Ｈ期：２０１２—０８一１６】（青任壕辑：并婧婧）本文阐述了对医院业务网安全管理的研究内容，提出了对数据库服务器的安全管理和审计功能，对客户端的安全控制以及对计算机网络的准入控制和非法外联控制。通过使用网络（上接第７２页）组通过医院Ｉ临床数据中心建立，理顺各业务系统关系，协助医院梳理更符合医院现状的业务流程，减轻业务系统对ＣＤＲ的压力，目前武汉大学中南医院已成功完成了电子医嘱、ＣＤＲ所提供工具可以扩充、完善目前的数据模型，随需而变的ＣＤＲ可以由这样一套方法与工具得到有效保证。５２据难以深层次综合利用问题，更是通过应用ＣＤＲ标准化管理工具，实现了ＣＤＲ业务模型的动态可扩展性，满足了医院不断发展过程中业务变化对３前置网关自应性基于动态ＣＤＲＣＤＲ业务模型同步升级的需求，有利于医院更好地开展临床决策支持等研究和应用，提高医疗效率，减少医疗差错，提高医疗质量，促进医院的可病历录入窨流程的拆分和重组，大大提升了医疗工作人员的工作效率。５．２：２建设的方法与思路，提供服务事件定义方法和事件与数据集抽象工具，同时提供数据集与数据注册、服务接口映射模型，从而形成一套自适应的前置网关管理方法，目前在武汉大学中南医院应用的接白数量已达９９个。ＣＤＲ动态可配置性通过提供服务事件定义方法，提供事件与数据集抽象工具，同时提供数据集与数据库概念模型与物理模型映射方法，从而形成一套动态ＣＤＲ的管理方法。目前通过对卫生部发布规范（或标准】及各业务分析，系统已经导人了公共卫生、医疗服务等各域服务的信息，包括近８００条标准代码和３０００个数据元，形成一套比较完整的数据模型。另外，随着业务与管理的变化，动态持续发展。９蓬号鹣｝————莎［１】Ｉ龚元昆．张燕．医院数据中心建设的困难与目标Ⅱ］．当代医学，２０１１，７．１７（２１）：３８—３９．【２Ｊ安继业，薛万国，史瓣飞，等临库数据中·口构建方法探讨Ｕ】中国数字医学．２００８．３（１０）：６结语武汉大学中南医院通过创新找到一条建设ＣＤＲ的新思路，不仅完成了临床数据集中存储，实现了院级信息的标准化、规范化，解决了原先各异构系统之问数据无法共享和各种数【收稿日期：２０１２—０５—１８】（责任埔辑：肖磅靖）８５万方数据第７卷第１１期临床数据中心建设方法探讨

作者：作者单位：

肖辉， 刘坤， 杨章衡， 彭大智

肖辉(武汉大学中南医院信息中心,430070,湖北省武汉市武昌区东湖路169号)， 刘坤,杨章衡,彭大智(凯歌信息技术有限公司,410205,湖南省长沙市河西麓谷大道658号麓谷信息港A座9楼)中国数字医学

China Digital Medicine2012,7(11)

刊名：英文刊名：年，卷(期)：

1.龚元昆;张燕 医院数据中心建设的困难与目标[期刊论文]-当代医学 2011(21)2.安继业;薛万国;史洪飞 临床数据中心构建方法探讨[期刊论文]-中国数字医学2008(10)

引用本文格式：肖辉.刘坤.杨章衡.彭大智 临床数据中心建设方法探讨[期刊论文]-中国数字医学 2012(11)