基于數據挖掘技術的醫院醫療設備效益分析

李璟，胡小蘭，胡立勇， 林亞忠

中國人民解放軍第175醫院（廈門大學附屬東南醫院） 信息科，福建 漳州363000

基于數據挖掘技術的醫院醫療設備效益分析

李璟，胡小蘭，胡立勇， 林亞忠

中國人民解放軍第175醫院（廈門大學附屬東南醫院） 信息科，福建 漳州363000

本文利用數據挖掘技術，從醫院信息系統現有的檢查、化驗、麻醉等醫療數據中，挖掘分析出醫療設備的相關信息。數據挖掘提高了醫療設備成本效益分析的準確性，為醫院業務管理部門有效地管理醫療設備及制定管理策略提供有力支撐，使得醫療設備的管理更加精細化，進一步提升了醫療設備管理的水平，推動了醫療設備的規范化管理。

醫療設備；效益分析；數據挖掘；決策支持；規范化管理

引言

近年來隨著科學技術的進步，越來越多的醫療設備應用于臨床，醫療設備的成本效益情況也越來越為醫院管理者所重視，通過分析醫療設備的應用效益，能夠在一定程度上提高醫院的經濟效益及社會效益。

目前，由于醫院醫療設備的種類繁多、數據分散，對其成本效益分析難度及工作量較大，導致大多數醫院無法真正開展信息化的醫療設備成本效益分析，目前只能依靠傳統手工登記的方式[2]。而手工登記統計對數據統計匯總和分析的周期長，時效性差；不僅加重工作人員的工作負擔，效率低下，而且數據的準確性也無法保證，很難為醫院的管理決策者們提供準確、有力、可靠的支持[3]。

1 解決方案

構建一套醫療設備成本效益分析系統，將HIS、PACS、LIS、 麻醉臨床信息系統、血透工作系統等系統的相關數據與設備管理系統相結合，利用數據挖掘技術統計分析設備收入情況；并從消耗品庫房系統、醫療設備運維管理系統、設備管理系統等查詢統計設備耗材、維修及折舊支出情況；綜合分析收入支出，實現對單臺大型設備實時的成本效益分析、對同類別小型設備的綜合成本效益分析，最終實現對醫療設備的精細化管理[4]，為醫院醫療設備購置及管理提供決策依據。系統結構示意圖，見圖1。

2 技術方法

針對這些龐大分散的數據，充分利用強大的數據挖掘技術通過建立數據倉庫，并且使用統計分析、知識發現技術、可視化技術和分析技術等方法，對海量的數據進行采集處理、清洗過濾、整合加工、分析預測[5]，挖掘分析出更深層次，更有價值的信息，幫助醫院管理部門快速、直觀、有效、準確地得到決策支持需要的關鍵信息[6]。

圖1 系統結構示意圖

傳統的數據庫只保留了當前的業務處理信息，缺乏決策分析所需要的大量歷史信息；為了滿足管理人員的決策分析需要，就需要在數據庫的基礎上產生適應決策分析的數據環境即數據倉庫。數據倉庫（Data Warehouse，DW）是一個結構化的數據集合，與數據庫相比，它具有面向主題、集成、相對穩定、反映歷史變化的特性[7]。構建醫療設備效益分析平臺，首當其沖，必須建立一個醫療設備的數據倉庫；充分利用現有的HIS數據庫、LIS數據庫、PACS數據庫以及其他的醫療數據庫作為數據源，經過采集處理、清洗過濾、提取轉換、整合加工等手段，形成醫療設備效益分析的基礎數據倉庫[8]。創建數據倉庫過程圖，見圖2。

圖2 創建數據倉庫的過程圖

有了數據倉庫這一基礎資源，通過利用傳統的數據挖掘技術即統計分析，對這些數據資源進行檢索、關聯、歸納、分析等操作，抽取出隱含的、未知的，并具有潛在應用價值數據信息[9]；配合使用現代的數據挖掘技術即知識發現技術，采用機器學習的方法分析這些數據、挖掘這些數據背后的知識，最終利用可視化技術簡單、方便、直觀地將分析結果全方位地展示給管理決策者們。

以醫學影像大型設備為例：首先，根據患者所做的CT檢查項目，在PACS系統的檢查信息中，檢索出該CT檢查項目所使用的儀器的ID，同時將檢查號關聯到HIS系統的檢查主記錄中，獲取患者所做的CT檢查項目的收費情況；其次，結合醫療設備管理系統，通過清洗過濾、整合加工等方法歸納出該設備的收入情況，使用數據挖掘技術即知識發現技術，采用機器學習等方法從大量數據中識別出有效的、新穎的、有潛在的應用價值的數據[10]；最后，從醫院的消耗品庫房、醫療設備運維管理系統以及設備管理系統中的抽取出設備的成本、耗材、維修以及折舊支出情況等數據信息與設備的收入情況相結合進行分析預測，實現對醫療設備成本效益的分析，最終利用可視化技術，以相對直觀的圖形、圖表或者圖像形式表達出來，全方位展示出醫院管理者們所關心的醫療設備成本效益情況，見圖3。

圖3 技術方法示意圖

3 應用效果及分析

醫院利用數據挖掘技術實現醫療設備的程序效益分析，為管理者提供更加精準、可靠的分析數據，方便了管理者們及時對醫療設備的成本、收益情況等信息數據的對比[11]，進一步實現對醫療設備效益的信息化管理。

系統將醫療設備效益分析分為數據采集、使用率分析、大型設備效益分析、通用設備效益分析、設備對照等模塊，見圖4。系統使用數據采集，從醫院的HIS、PACS、LIS采集相關的醫療設備的收入及成本，結合本系統的設備對照，實現設備使用率分析及效益分析，幫助醫院管理人員，及時發現問題、解決問題，更加合理的對醫療設備進行管控，同時根據所分析的情況制定相關的管理方案[12]。

圖4 系統功能模塊圖

以醫院的大型醫療設備為例。如圖5所示，可通過選擇采集日期、收入項目、成本項目、設備名稱等條件進行檢索分析。例如，采集日期選擇8月份、設備名稱選擇磁共振，系統將磁共振相關的設備詳細信息羅列出來，根據設備的收入情況、維修記錄等信息，分別分析出該設備的收益情況、效益比、故障時長、使用率、故障率等信息。這些參考值具體計算公式及方法為：設備的效益比=（收入總額/購入價格）×100%；設備的故障時長，是從醫療設備運維管理系統獲取該設備當月的維修故障信息；設備的使用率=（收入記錄數量/統計天數）×100%；設備的故障率=（故障次數/統計天數）×100%。另外系統可通過收入總額，可深入挖掘分析出該設備具體收入情況，用于哪個病人，在哪個科室做了哪些項目，以及具體的收費明細情況等信息都清晰可見[13]，見圖5。

圖5 大型設備效益分析表

圖6 設備使用率分析

系統還將設備的使用率單獨劃分出來，根據收入項目、核算類別等條件進行分析。例如，采集日期選擇8月份、核算類別選擇移動式C型臂X射線機，系統將該核算類別所對應的項目顯示出來，分析出該設備的使用數量，平均使用數量。并以圖表結合的形式展示出來[14]，見圖6。

綜合以上幾個分析參數，管理者可清楚的看出該設備的運行狀態以及具體效益情況。這些分析的結果給醫院的決策部門提供了更加科學、直觀、精準的參考依據，方便管理者們有針對性的制定符合醫院的實際情況的管理方案[15]。

4 結論

隨著數據庫、人工智能等新技術的進一步發展，數據挖掘技術在越來越多的行業中占有舉足輕重的地位[16]。醫院將數據挖掘技術有效應用到醫療設備管理領域，挖掘出數據價值，構建醫療設備效益分析平臺，為醫院提供更高層次的數據分析功能，為醫院的設備管理提供科學依據，促進醫療設備管理的規范化，提高工作效率，為醫院帶來良好的社會、經濟效益[17]。

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本文編輯 王博潔

Benef i t Analysis of Hospital Medical Equipment Based on Data Mining Technology

LI Jing, HU Xiao-lan, HU Li-yong, LIN Ya-zhong

Department of Information, the 175 Hospital of PLA, the Southeast Aff i liated Hospital of Xiamen University, Zhangzhou Fujian 363000, China

Using data mining technology, the relevant information of medical equipment was mined from the existing data of examination, laboratory, anesthesia and other medical data in the hospital information system. Data mining improved the accuracy of medical equipment cost-benef i t analysis, and provided management department a strong support for the management and management strategies making of medical equipment, which could make the management more refined, further improve the level of medical equipment management, and promote the standardized management of medical equipment.

medical equipment; benefit analysis; data mining; decision support; standardized management

R197.3

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.05.039

1674-1633(2017)05-0149-03

2016-12-16

2017-01-10

南京軍區計劃課題項目（10MB018）；青年苗圃項目（14Y008）。

林亞忠，高級工程師，研究方向為計算機圖像處理與數據挖掘。

通訊作者郵箱：yzlincqh@tom.com