區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)采集和共享交換平臺（泰康云）建設經(jīng)驗探討

陳章清 謝乍晴

“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”政策背景下的健康醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設，是體現(xiàn)醫(yī)療資源深度整合、醫(yī)療服務全面協(xié)同及患者服務全面覆蓋的整體大健康戰(zhàn)略。泰州市“泰康云”項目的建設將以“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”為核心指導思想，在泰州市現(xiàn)有的健康醫(yī)療衛(wèi)生信息化基礎之上，通過全面的數(shù)據(jù)整合、縱橫交錯的業(yè)務協(xié)同及全流程的患者服務來完整構建整個項目。項目建設過程中涉及新技術的運用、系統(tǒng)框架及架構的提升、數(shù)據(jù)異地實時備份、數(shù)據(jù)采集及治理、數(shù)據(jù)交換等方面的建設與研究，本文主要是對“泰康云”項目的框架、技術實現(xiàn)方式、關鍵技術解析及相關應用等進行了建設經(jīng)驗的分享和初步討論。

一、引言

目前泰州市的健康醫(yī)療信息化基礎扎實，全市的各級各類醫(yī)療機構都具備完善及成熟的信息系統(tǒng)，部分區(qū)縣已經(jīng)建設了全民健康信息平臺。但這些信息系統(tǒng)大多數(shù)為分散建設，數(shù)據(jù)標準及業(yè)務標準之間存在不統(tǒng)一，全市醫(yī)療信息不能交換和共享的問題任然存在，由于“信息煙囪”、“信息孤島”等問題的存在，一定程度上也直接滯礙了全市健康醫(yī)療業(yè)務協(xié)同服務、數(shù)據(jù)共享及患者服務等方面，管理上所需的各項精細化管理也未能得到有效支撐。

本次“泰康云”項目重點有數(shù)據(jù)共享交換平臺、“健康泰州”APP應用兩個重要維度組成。數(shù)據(jù)共享與交換方面，依托云計算基礎設施，運用最新的數(shù)據(jù)庫底層同步技術和文件同步復制技術，實現(xiàn)對全市結構化與非結構化數(shù)據(jù)的實時采集。通過數(shù)據(jù)清洗建立“泰康云”健康大數(shù)據(jù)主題庫。通過企業(yè)服務總線（ESB）建立數(shù)據(jù)交換共享平臺，為“泰康云”提供基礎的運行支撐。

二、構建思路

“泰康云”數(shù)據(jù)共享交換平臺采用多層次，解耦化的體系架構。重點以國家衛(wèi)健委“國家醫(yī)療健康信息區(qū)域/醫(yī)院信息互聯(lián)互通標準化成熟度測評”為核心指導思想，結合泰州市的實際情況制定相關的數(shù)據(jù)及業(yè)務標準，充分處理好“泰州標準”與“國家標準”之間的對應關系。

數(shù)據(jù)共享交換平臺需要基于面向服務的體系架構（SOA），由企業(yè)服務總線（ESB）、資源目錄中心、異構資源適配器、統(tǒng)一監(jiān)管中心、消息中間件、集成開發(fā)中心等產(chǎn)品組成。主要包含應用集成和數(shù)據(jù)集成，通過應用集成實現(xiàn)全市醫(yī)療協(xié)同業(yè)務的有效開展、通過數(shù)據(jù)集成實現(xiàn)全市醫(yī)療信息的全面共享。

三、建設內容

依托政務云、視頻云相關的云計算基礎設施（政務云、視頻云由泰州市人民政府統(tǒng)一建設），采用最新的數(shù)據(jù)庫底層同步技術和影像文件同步復制技術，將醫(yī)院結構化數(shù)據(jù)全面同步至政務云，將醫(yī)院影像非結構化數(shù)據(jù)同步復制至視頻云，建立醫(yī)院數(shù)據(jù)云備份中心；通過數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)清洗技術將醫(yī)院云備份中心數(shù)據(jù)、基層運營數(shù)據(jù)、公衛(wèi)機構數(shù)據(jù)、各市、區(qū)區(qū)域健康信息平臺數(shù)據(jù)在統(tǒng)一標準體系下建立“泰康云”健康大數(shù)據(jù)主題庫；通過企業(yè)服務總線（ESB）建立數(shù)據(jù)交換共享平臺，為“泰康云”提供基礎的運行支撐，提供服務定義、服務發(fā)布、服務注冊、服務發(fā)現(xiàn)、服務綁定、服務協(xié)作、事務協(xié)調、服務質量管理等主要功能。

數(shù)據(jù)同步服務。數(shù)據(jù)實時同步將區(qū)域內二級以上醫(yī)療機構業(yè)務系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)實時同步至云數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心備份數(shù)據(jù)庫支持各醫(yī)療機構生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫異常情況下的接管，以及當生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫恢復正常后數(shù)據(jù)的回寫操作。

數(shù)據(jù)治理服務。通過大數(shù)據(jù)治理服務工具，對所有實時同步的數(shù)據(jù)進行抽取、清洗、轉換及裝載等標準化處理，最終形成能夠符合國家衛(wèi)健委、江蘇省衛(wèi)健委以及泰州市衛(wèi)健委實際要求的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)字典及資源目錄等。

主題數(shù)據(jù)資源庫。通過數(shù)據(jù)采集與治理等工作，建立標準化的數(shù)據(jù)資源中心，根據(jù)實際業(yè)務要求建立主題數(shù)據(jù)資源庫，重點建立全市的醫(yī)療運營數(shù)據(jù)中心（ODR），主要包括全市醫(yī)療機構的人事、物資、財務（部分）等數(shù)據(jù)，主要為績效及運營管理等提供數(shù)據(jù)支撐。主數(shù)據(jù)中心（MDR），建立統(tǒng)一的人員、科室主數(shù)據(jù)及術語編碼服務，實現(xiàn)院內字典，衛(wèi)生部醫(yī)療標準/國際醫(yī)療標準的統(tǒng)一訪問和應用。 臨床數(shù)據(jù)中心（CDR），通過臨床文檔結構化語義定義、臨床文檔分析、臨床文檔展現(xiàn)、臨床文檔跨系統(tǒng)共享等方式來實現(xiàn)臨床文檔的互操作性，從而逐步建立基于疾病、治療、影像、衛(wèi)生經(jīng)濟、醫(yī)生、患者等各方面的主題數(shù)據(jù)集，提供完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

數(shù)據(jù)交換與共享服務。通過企業(yè)服務總線（ESB）建立數(shù)據(jù)交換共享平臺，為“泰康云”提供基礎的運行支撐，提供服務定義、服務發(fā)布、服務注冊、服務發(fā)現(xiàn)、服務綁定、服務協(xié)作、事務協(xié)調、服務質量管理等主要功能。

數(shù)據(jù)應用服務。通過數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)治理、主題資源庫及數(shù)據(jù)交換服務的建設，其核心目的是為整個泰州市的健康醫(yī)療協(xié)同服務（泰州健康APP）提供數(shù)據(jù)基礎，通過本項目未來能夠支撐監(jiān)管部門的大數(shù)據(jù)決策分析、全市分級診療業(yè)務落地及全市居民的健康服務等應用。

四、技術實現(xiàn)

（一）實現(xiàn)方式

1.數(shù)據(jù)實時同步

結構化數(shù)據(jù)通過Flume、DSG及ODG等工具完成對全市二級以上醫(yī)療機構信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時異構集成與同步，非結構化數(shù)據(jù)制定統(tǒng)一的文件格式標準，利用數(shù)據(jù)共享與交換平臺文件適配器功能實現(xiàn)文件傳輸轉化作業(yè)流程，實現(xiàn)非結構化數(shù)據(jù)的同步備份。二級以下醫(yī)療機構通過云HIS、云LIS、云PACS等“基衛(wèi)云”系統(tǒng)的建設統(tǒng)一布署。

2.數(shù)據(jù)清洗標化

按照平臺制定統(tǒng)一的標準，通過專業(yè)軟件對現(xiàn)有醫(yī)院業(yè)務系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的解析、轉換和加載。軟件提供圖形化開發(fā)模式，支持遠程Web管理與監(jiān)控。

3.數(shù)據(jù)抽取

包括定時抽取、實時抽取、全量抽取、增量抽取等。抽取途徑，包括數(shù)據(jù)庫、Web服務接口、文件（XML、CSV、Excel等）、技術接口等。采集頻度，具備按業(yè)務需求進行多種時間周期采集。

4.數(shù)據(jù)清洗轉換

實現(xiàn)對采集信息的加工處理、不同數(shù)據(jù)源格式轉換、信息傳輸、加載等功能。支持基于模板的業(yè)務適配、支持字典值域映射、支持標準導入功能、支持函數(shù)轉換，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)替換、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)驗證、數(shù)據(jù)加解密、數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)拆分、數(shù)據(jù)裁剪、數(shù)據(jù)追加、數(shù)據(jù)豐富等功能。

5.數(shù)據(jù)加載

根據(jù)不同的業(yè)務類型，制定不同的傳輸模式。支持JMS/MQ、WebService、FTP等多種上傳加載方式，支持生成文件存儲，保存至數(shù)據(jù)庫，上傳至第三方接口，支持實時查詢和異步傳輸兩種傳輸模式。具有數(shù)據(jù)壓縮功能，具有斷點續(xù)傳、不重傳、不丟消息包的功能。

6.調度管理功能

支持對各業(yè)務機構數(shù)據(jù)采集業(yè)務的新增、部署、變更、查看、配置等操作；支持多種運行策略配置，配置采集任務啟動時間、循環(huán)執(zhí)行間隔時間、采集周期等功能。提供數(shù)據(jù)采集情況監(jiān)控，提供數(shù)據(jù)采集流程實時監(jiān)控。

7.企業(yè)服務總線

通過企業(yè)服務總線（ESB）建立數(shù)據(jù)交換共享平臺，建立全市統(tǒng)一的醫(yī)療服務資源池，遵循醫(yī)療行業(yè)標準，構建符合HL7標準的CDA文檔，具備完善的醫(yī)療行業(yè)消息處理能力，建立全市統(tǒng)一支付平臺，完成醫(yī)保無卡結算，實現(xiàn)診間結算、床邊結算功能。

8.資源目錄中心

建立平臺統(tǒng)一資源目錄，并以資源目錄為框架維護醫(yī)院資源信息，主要包括數(shù)據(jù)標準、應用系統(tǒng)、應用服務、應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的能力（元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典）以及應用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉換規(guī)則，促進跨機構、跨地域健康醫(yī)療數(shù)據(jù)資源的共享、開放與應用。

9.異構資源適配器

基于適配器框架技術，實現(xiàn)統(tǒng)一的客戶化應用服務接口，支持大多數(shù)主流的數(shù)據(jù)庫、消息中間件產(chǎn)品和通信協(xié)議，提供擴展開發(fā)以便支持非標準的信息連接要求，提供服務封裝與協(xié)議轉換功能。實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)源、信息源以及各種應用系統(tǒng)的無縫銜接。

10.統(tǒng)一監(jiān)管中心

對平臺的運行情況進行全面監(jiān)管，直觀的體現(xiàn)應用及相關服務的依賴、調用關系，支持全方位的服務質量監(jiān)控和運行報告分析；細化對業(yè)務報文的監(jiān)控，方便對業(yè)務的審計和問題的追溯。包括應用依賴分析、性能指標分析、流水檢索分析、交互服務管理、資源健康管理以及異常情況下的告警管理等等。

11.消息中間件

適用于任何需要進行網(wǎng)絡通信的系統(tǒng)，負責建立網(wǎng)絡通信的通道，進行數(shù)據(jù)或文件發(fā)送，實現(xiàn)跨平臺操作，為不同操作系統(tǒng)上的應用系統(tǒng)提供高效、靈活的同步和異步傳輸處理、存儲轉發(fā)、可靠傳輸?shù)燃夹g支持，確保消息在任何情況下都能夠安全、可靠的送達。

12.數(shù)據(jù)質控

提供數(shù)據(jù)質量的校驗功能，提供字段級合理性校驗及業(yè)務級合法性校驗，對校驗失敗的數(shù)據(jù)，支持生成校驗報告并反饋給相關業(yè)務機構。

（二）關鍵技術解析

1.醫(yī)療全息文檔（Medical holographic documents）

“泰康云”建設的關鍵是能否完整集成病人每一次在不同醫(yī)療機構的診療信息，由于認識到傳統(tǒng)關系型數(shù)據(jù)庫在臨床診療應用方面的局限性，因此在設計時，就明確了基于醫(yī)療全息文檔的設計思路。全息臨床文檔使用XML對文檔內容進行邏輯定義，具體信息使用自然語言進行記載，如實記錄各種情況。醫(yī)療全息文檔能夠適應目前信息化發(fā)展的要求，在多變的政策及行業(yè)要求環(huán)境中，通過醫(yī)療全息文檔建立符合國家互聯(lián)互通要求及全市實際發(fā)展要求的數(shù)據(jù)采集及共享機制，對內滿足全市各醫(yī)療機構之間的實時數(shù)據(jù)交互與共享、對外滿足行業(yè)要求，醫(yī)療全息文檔“以不變應萬變”。

2.實時異構數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)集成將改變現(xiàn)有“自下而上” 提交標準化數(shù)據(jù)的模式，真正將數(shù)據(jù)集成的主動權交給全市的平臺，由平臺來決定在什么時間段，提取什么數(shù)據(jù)，按什么樣的標準格式轉換。實時異構數(shù)據(jù)集成（Current severice）采用了“自上而下、主動、實時”的集成模式，數(shù)據(jù)集成時不再需要各業(yè)務信息系統(tǒng)進行大量的數(shù)據(jù)接口改造。同時，實時異構數(shù)據(jù)集成（Current severice）中還涉及對文本信息的抽取，電子病歷中同時包含結構化，半結構化和自由文本這三種數(shù)據(jù)。醫(yī)囑，檢驗檢查等數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中，屬于全結構化數(shù)據(jù)，病歷中的表格以網(wǎng)頁形式存在，屬于半結構化數(shù)據(jù)，主訴、現(xiàn)病史、病程錄等段落屬于自由文本，將這三種數(shù)據(jù)的抽取以統(tǒng)一的抽取模型來處理，可以提供一套集成抽取工具和統(tǒng)一抽取語言，這樣抽取規(guī)則就可以由非計算機專業(yè)的醫(yī)學領域專家來編制，大大提高了規(guī)則編寫速度和匹配準確度，并減少了程序出錯的可能性，因為不再需要人工為每條規(guī)則單獨編寫程序。

3.唯一身份識別（Unique health identity Definition）

唯一身份識別采用交叉索引機制，交叉索引的設計原理利用自然身份信息進行編碼，并與身份證號、醫(yī)保號、電子健康卡號等建立交叉索引，采用人臉識別技術進行驗證，同時記錄患者衛(wèi)生服務數(shù)據(jù)路由表，從而實現(xiàn)全市范圍內的患者唯一身份識別。

5. 消息引擎（Message engine）

消息引擎驅動業(yè)務集成是一個基于TCP/IP技術的醫(yī)用網(wǎng)絡通訊框架，其不僅實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)的對接，還在不同業(yè)務系統(tǒng)之間增加了流程驅動，目的是改變傳統(tǒng)的臨床醫(yī)療工作方式和流程協(xié)調方式，提供主動、實時、協(xié)同的信息交互，對全市各醫(yī)療機構的協(xié)同工作流程進行優(yōu)化和重構，最終形成符合全市醫(yī)療業(yè)務管理要求，不斷優(yōu)化與改造的業(yè)務場景。通過以臨床文檔業(yè)務模型標準為核心的集成配置管理，建立完善的業(yè)務節(jié)點庫，配置不同的業(yè)務場景，并對這些場景中各個節(jié)點的執(zhí)行流程和生成的消息內容進行靈活配置。

五、“泰康云”項目應用

依托“泰康云”項目的建設，通過對全市醫(yī)療衛(wèi)生管理不同職能部門的角度來透析項目的整體應用，應用效果如下：

以全市健康醫(yī)療信息互聯(lián)互通為核心的患者全息醫(yī)療瀏覽器，建立患者統(tǒng)一視圖，實現(xiàn)以患者身份為索引的數(shù)據(jù)查詢，為管理和決策支持提供數(shù)據(jù)依據(jù)，也為未來的教學和科研提供參考和支持。

以管理者的視角來構建全市的健康醫(yī)療決策分析及精細化管理，開展基本公共衛(wèi)生服務、基本藥物、合理用藥監(jiān)管、處方監(jiān)管、臨床路徑管理、按病種付費、藥占比、醫(yī)用耗材管理、區(qū)域績效考核管理等一系列的監(jiān)管，并根據(jù)所管理的醫(yī)療衛(wèi)生機構的特點，植入特定的監(jiān)管流程和預警規(guī)則，實現(xiàn)醫(yī)療衛(wèi)生機構KPI（關鍵績效指標）監(jiān)控和業(yè)務運營預警，為宏觀政策制定和管理提供數(shù)據(jù)支持。

以患者的視角來體驗更加優(yōu)質、便捷的醫(yī)療服務，運用“云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動技術”等最新技術，為患者提供一站式服務。提供基于手機APP的患者門戶，為患者提供全流程導診服務，實現(xiàn)全市各醫(yī)療機構內部的醫(yī)療信息網(wǎng)絡與社會手機移動平臺之間的醫(yī)療信息交互，改善患者就醫(yī)體驗。

以全市戰(zhàn)略發(fā)展的視角來落實分級診療工作，分級診療制度的落實也加快了全市各醫(yī)療機構醫(yī)聯(lián)體建設的腳步，醫(yī)聯(lián)體的開展將為分級診療背景之下如何獲取更加優(yōu)質的患者資源、如何整合醫(yī)療機構內部醫(yī)療資源奠定結實基礎，本項目的建設將更好的支醫(yī)聯(lián)體內的轉診、會診、轉檢轉驗、多點執(zhí)業(yè)、遠程管床等應用。

六、創(chuàng)新點

患者唯一身份識別，臨床醫(yī)療活動均是以患者為主線的，如果患者的信息不統(tǒng)一是無法實現(xiàn)以患者身份為索引的電子病歷共享文檔數(shù)據(jù)。因此，項目建設時要建立全市的患者交叉索引服務，為患者全息醫(yī)療文檔的集成提供基礎。

文本信息抽取，現(xiàn)有各醫(yī)療機構現(xiàn)運行的電子病歷系統(tǒng)，留存著大量的文本信息，如何對此些文本信息進行結構化處理是整個項目建設的核心任務之一。本項目通過文本信息抽取及自然語言分析技術實現(xiàn)對文本病歷進行標準化處理，支撐全市標準化臨床共享文檔的建設。

實時異構數(shù)據(jù)集成，數(shù)據(jù)集成會涉及多個異構系統(tǒng)的對接，這些系統(tǒng)由不同開發(fā)商進行建設，采用操作系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境、軟件體系架構、數(shù)據(jù)格式等均不同，數(shù)據(jù)來源、環(huán)境、格式極其復雜。傳統(tǒng)的整合方式將給信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性、效率等帶來巨大的隱患，同時使運行維護成本成倍增長。“自上而下”的數(shù)據(jù)集成服務，在降低第三方系統(tǒng)接口改造量及不影響運行穩(wěn)定性的前提下實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。

業(yè)務集成，傳統(tǒng)全市的醫(yī)療協(xié)同業(yè)務是由多個系統(tǒng)之間是點對點連接，信息系統(tǒng)之間的整合度不足，難以支撐縱橫交互的復雜業(yè)務流程。同時，全市的醫(yī)療協(xié)作業(yè)務流程缺乏有效的監(jiān)控和閉環(huán)管理機制，不利于業(yè)務流程的過程管理和統(tǒng)計分析，無法滿足全市監(jiān)管部門的深度需求。本項目通過HL7 CDA臨床文檔架構標準及結合自主研發(fā)的可視化消息引擎，實現(xiàn)了業(yè)務流程定義、整合、閉環(huán)管理。

七、結論

本文對“泰康云”的建設核心要素、關鍵信息技術及平臺應用建設進行了研究，上述研究內容也是基于框架涉及及實際業(yè)務建設經(jīng)驗的分享。本項目建設要能夠根據(jù)全市的實際現(xiàn)狀而定，并非最先進的系統(tǒng)架構、技術路線就能百分之百確保項目建設成功。相反，選擇一個適合全市實際發(fā)展的體系架構、技術路線才是建設成功的重要因素。

作者單位：泰州市人民醫(yī)院