基于ETL 技術的醫院質控數據庫系統設計與實現

（天津市寶坻區人民醫院網絡信息中心，天津 301800）

醫療質量與安全是醫療工作的生命線和醫院管理的核心內容，探索以數據庫為核心的醫療大數據項目建設，運用信息技術構建監管平臺，建立醫院質控指標智能監控和現場督察有機結合的管理模式，通過建立系統化、信息化、精準化的大型公立醫療質量管理與控制指標監測據庫（MQMCIMD），將有效提升我院的管理效率和綜合競爭力，對于醫院長遠發展具有十分重要的理論和實踐意義[1]。目前三級公立醫院均面臨不同程度的問題，如數據采集分散，不能及時有效的給臨床科室提供高效、精準的數據支持；無質控數據庫系統、考核方式較為單一、數據統計公式和標準不規范等[2]。相關研究指出[3，4]，借鑒目標管理法、平衡記分卡和關鍵指標法的思想構建多維度動態績效考核指標體系是必要的，可完善績效管理應用，促進效率質量運行穩步提升。隨著大數據、云計算等信息技術的迅猛發展，借助信息技術服務平臺初步建立績效考核指標評價體系的信息化系統，對于落實績效考核結果運用的具體操作方法有重要的意義[5]。本文以數據挖掘中的數據提取、轉換、加載為主，在前期對我院基本情況進行調研的基礎上，開發了適合我院院情的質控數據庫系統。該系統可以將醫院各科室的醫療質量、收入、運營效率等內容進行統計分析，分析科室投入與支持，加強成本管理，降低醫療資源的浪費，優化資源配置，同時通過對各考核指標的聯動分析，可以有效提升科室的工作效率，從而尋找科室工作中的薄弱環節。從數據整合清洗到統計分析，從數據可視化報告展示到數據的預測預警，探析大數據時代的醫療大數據建設，將能夠有效提升我院的管理效率和綜合競爭力[6-8]。現就系統建設及應用情況總結如下。

1 系統設計與實現

質控數據庫系統開發完成后部署在可連接醫院行政辦公網的服務器上，科室質控員通過瀏覽器訪問質控數據庫系統。質控數據庫系統包括醫療指標、醫技指標、重點疾病、重點手術、擇期手術后并發癥、急性心力衰竭、醫院工作報表等7 個主要功能頁面，具體數據庫框架見圖1。

通過借鑒德國醫院透明管理制度與標準委員會提出的集門診、住院、護理、院感、藥事、手術等六大板塊為一體的覆蓋全院質量與安全的信息監管與反饋平臺結構[9]，我院設計了質控數據庫系統，以患者和員工為導向，以質量安全為保證，依托門急診和住院患者為基礎，開展手術、護理、院感和藥事等相關指標的歸口和制定工作，以信息化為手段，針對所有指標實行精準化管控。

1.1 系統架構 質控數據庫系統采用B/S 結構，開發工具選用Eclipse，采用MVC 設計模式，后端采用國內開源Java 框架JFinal，前端采用LayUI 框架+Enjoy 模板引擎+Echarts 圖形庫+Ajax 等。使用開源ETL 工具Kettle 進行數據提取、加工、整理[10]。質控數據庫系統分為UI 層、Control 層、Service 層、Dao層和實體層。在醫院虛擬化資源池劃出專用虛擬化服務器，提供SQL Server 2008 數據庫服務和Undertow 網站服務，見圖2。

圖1 我院質控數據庫框架

圖2 質控數據庫系統技術架構示意圖

1.2 關鍵技術

1.2.1 ETL 技術 ETL 即抽取、轉換、加載[11]。數據抽取即從源數據源抽取目的數據源需要的數據；數據轉換是將從源數據源獲取的數據按照業務需求，轉換成目的數據源要求的形式，并對錯誤、不一致的數據進行清洗和加工；數據加載即將轉換后的數據裝載到目的數據源。醫院質控數據庫系統涉及幾百項質控指標，這些指標數據分布在HIS、LIS、PACS、EMR、HERP、OA、衛生統計等信息系統中。而這些系統又分別采用Oracle、SQL Server、MySQL 等主流數據庫。應用ETL 技術可以高效、穩定的由上述系統數據庫中定時自動抽取、加工、整理醫院質控數據庫系統所需的基礎數據并存儲到質控數據庫中。

1.2.2 ECharts 圖形庫+Ajax 技術 ECharts 能夠在PC端和移動設備上流暢運行，兼容當前絕大部分瀏覽器，底層依賴輕量級的Canvas 庫ZRender，ECharts提供直觀、生動、可交互、可高度個性化定制的數據可視化圖表[12]。Ajax 是由Javascript、xml、XMLHttpRequest 組合在一起、能實現異步提交的功能，是一種創建交互式網頁應用的網頁開發技術[13]。通過ECharts 和Ajax 的配合使用，可在不刷新頁面的情況下，異步請求后臺數據，動態刷新數據分析圖。

2 系統功能

2.1 醫療指標 醫療指標包括院、科兩級的醫療質控指標數據，具體包括診療人次、出院人數、入出院診斷符合率、出院者平均住院日、病床使用率、治愈好轉率、甲級病歷率、平均病床工作日、手術例數、術前平均住院日、三、四級手術占手術總例數的比例、外科手術人次占外科出院人次比例、術前與術后診斷符合率、住院時間超過30 天患者人數、急診死亡人數、急診搶救人數、急診搶救成功人數、當天再入院率、2～14 天再入院率、15～30 天再入院率等37 項重點醫療指標。醫療指標數據以月為單位，通過科室和年份兩個下拉框選項，可統計查看每月院科兩級全年數據明細，見圖3。在全院狀態下，還可查看每月科室明細。點擊數據分析按鈕后，彈出數據分析頁面，通過科室和數據類型兩個下拉框選項，可生成院科兩級37 項數據指標折線圖或柱形圖，見圖4。

2.2 重點疾病 重點疾病包括國家規定的18 種重點疾病的院科兩級數據，通過年月選擇可按時間范圍統計查看18 種重點疾病的全院指標數據，包括總例數、死亡例數、15 d 再入院率、30 d 再入院率、平均住院日、平均住院費用等6 項指標。點擊疾病名稱，可統計查看科級明細數據，見圖5。

2.3 重點手術 重點手術包括國家規定的18 種重點手術和16 種惡性腫瘤手術的院科兩級數據。通過年月選擇可按時間范圍統計查看18 種重點手術和16 種惡性腫瘤手術的全院指標數據，包括總例數、死亡例數、術后非預期再手術、平均住院日、平均住院費用等5 項指標。點擊手術名稱，可統計查看科級明細數據。

2.4 擇期手術后并發癥 擇期手術后并發癥可按時間范圍統計查看肺栓塞、深靜脈血栓、敗血癥、出血或血腫、傷口裂開、猝死、呼吸衰竭、骨折、生理/代謝紊亂、肺部感染、人工氣道意外脫出等11 項手術并發癥的全院匯總數據。點擊月份可統計查看該月份發生手術并發癥的病人明細，包括并發癥名稱、科室名稱、住院號、住院次數、姓名、性別、年齡、主要診斷等7 項數據指標。

2.5 急性心力衰竭 急性心力衰竭為單病種數量指標，可按時間范圍統計急性心力衰竭病人數據明細，見圖6，數據指標包括科室、住院號、住院次數、姓名、住院天數、住院費用、入院時間、首次心電圖時間、心功能評估、住院后開始藥物治療時間、出院時藥物治療情況、健康宣教時間、針對性健康宣教是否完成、患者滿意度等。

2.6 醫技指標 醫技指標包括我院病理科、放療科、高壓氧、檢驗科、康復科、麻醉科、內鏡中心、輸血科、疼痛科、心電圖室、血透室、藥劑科、影像科、營養科等14 個醫技科室的近300 項指標。由于醫技科室絕大多數指標均不能由醫院各系統直接獲取，本系統采取人工錄入的方法由各科室質控員將指標數據手動錄入到質控數據庫中，見圖7。科室質控員可通過數據分析功能，對其所錄入指標數據，逐項生成折線圖或是柱形圖。

圖3 全年明細數據

2.7 醫院工作報表 醫院工作報表的數據完全由天津市衛生統計系統中的醫院工作報表數據中提取，包括門急診人次、門診人次、急診人次、急診搶救人數、急診搶救成功人數、急診死亡人次、觀察室收容人數、健康檢查人數、節假日人次、期末實有病床數、上期末留院人數、入院人數、他科轉入、出院人數、住院死亡人數、轉往他科、期末留院人數、實際開放總床日數、平均開放病床數、實際占用總床日數、出院占用總床日數、手術總人次例數、平均病床工作日、病床使用率、平均病床周轉次數、出院者平均住院日、住院危重病人搶救人次數、住院危重病人搶救成功人次數、病理檢查人數等29 項指標數據，見圖8。我院醫院工作報表數據由2008 年至今，已經產生了近12 年數據，通過科室、年份、單位(月、季、年)、數據類型四個維度的組合，可以生成院科兩級29 項指標折線圖或柱形圖。通過對歷史數據的分析，不僅可以為院領導的決策提供數據支持，也可為職能處室制定政策提供數據支持。

圖4 數據指標的可視化展示

圖5 科級疾病明細數據

圖6 急性心力衰竭數據明細

圖7 醫技指標數據錄入

圖8 指標數據展示

3 討論

近年來，隨著醫療大數據的體量越來越大，越來越多的公立醫院對于醫療大數據的價值挖掘越來越重視，而信息技術的飛速發展恰好為醫療大數據的有效利用和創新挖掘提供了積極的探索途徑。醫療大數據形式種類多樣，時效性高，本文通過運用基于提取、轉換和加載的ETL 技術對其進行分析處理，提取出日常質量控制需要的相關指標數據，并對結果進行對比展示和報告分析。本次提出的醫療質控數據庫主要包含7 大類共198 項質控指標，可溯源性達95%，包括質量、經營、績效3 個層次，涵蓋基礎質量、環節質量和終末質量指標，指標評估完成率達100%，同時評價指標具有特異性和專業性，數據100%自動采集、整合，準確性達到98%以上。

質控數據庫系統的研發成功，為我院的醫療質量與安全管理工作提供了有效的數據支持，并極大的節約了經濟成本，達到了項目預期效果。實踐證明，系統化設計、信息化手段、精準化監管的三位一體模式能有效實現質量與安全的線上線下管理，從而確保醫院質量與安全管理的效率與效能。