基于電子病歷大數據的人工智能醫療質量與安全實時監控云平臺研究*

王 琦 安明揚 潘習龍 譚友文

(三二〇一醫院 漢中723000) (北京大學公共衛生學院 北京100191) (江西省人民醫院 南昌330006)

楊斌輝

(三二〇一醫院 漢中723000)

1 引言

醫療質量是醫療機構診療活動整體效果的集中體現，是臨床工作質量的核心。在國家衛生健康委員會相關要求中[1-2]，對醫療質量管理、醫療質量安全核心制度、醫療質量管理工具等均做出明確規定，指導醫療機構重視醫療質量安全，加強日常醫療質量管理[3]，規范醫療服務行為。電子病歷(Electronic Medical Record，EMR)是醫療機構對患者進行診斷治療整個醫療行為過程的電子記錄，涉及診療相關信息數據的采集、存儲、傳輸、處理和使用等。以電子病歷系統為核心的病歷質量[4]是醫療機構整體醫療質量水平的體現。探索通過信息技術建立醫療質量實時監控系統云平臺，實現對病歷質量實時監控[5]，再結合醫療質量核心制度規則進行質控分析，對提高醫療質量具有重要應用價值。

2 云平臺系統架構設計

2.1 需求分析

醫療機構的質量與安全涉及診療行為全流程，而電子病歷是診療行為的記錄載體。因此通過對電子病歷進行監測和質控[6]可以掌握醫療質量安全管理核心制度的落實和執行情況。對電子病歷進行實時監測，首先需要與病歷系統進行對接，以病歷大數據[7]為基礎，運用醫療質量安全核心制度質控規則庫，進行分析和質控[8]。及時發現隱患和缺陷，預防醫療質量安全事件的發生。

2.2 系統架構與功能設計

2.2.1 云平臺架構設計 (1)數據采集監聽服務器。主要完成對數據變化的感知和監測，在合適時點上采集業務系統數據。(2)人工智能(Artificial Intelligence，AI)數據處理服務器。從采集服務器獲取數據進行量化處理、分類、存儲。依據核心制度設計質控規則庫，通過技術手段對數據進行質控評估，形成包括文字、圖表、評分等不同形式的質控結果。(3)消息推送服務器。與AI數據處理服務器進行通信以獲取質控預警消息，再與微信系統對接進行消息推送，醫務人員可以在微信中查看質控反饋信息，保障質控結果送達的及時性、有效性。

2.2.2 云平臺安全架構設計 (1)數據安全性。采集服務從業務系統讀取數據，暫存在本地數據庫中，經數據匯集再寫入數據處理服務的數據庫中。這種緩存式操作設計主要目的是減輕業務系統輸入/輸出(Input/Output，I/O)壓力，確保其安全運行。(2)網絡安全性。通過微信服務向醫務人員推送質控預警消息，借助云平臺系統進行互聯網通信。通過防火墻對外網訪問進行安全防御，網閘對內外網數據交換進行隔離，將系統劃分為兩個區域運行，以保障云平臺體系網絡安全，見圖1。

圖1 醫療質量與安全實時監控云平臺系統架構設計

2.2.3 云平臺系統功能設計 (1)數據服務。通過數據采集服務對病歷數據進行實時監測，同時完成對病歷數據信息的采集與存儲。(2)監控服務。實時讀取病歷數據并依托質控規則庫，運用AI技術進行分析與質控，形成質控結果。(3)消息服務。開發消息服務平臺并與微信進行對接，通過微信公眾號向醫務人員推送質控消息。(4)展現層。通過前臺客戶端程序展現科室與個人的質控信息與結果、統計分析圖表等，通過數據提高醫務人員對質量安全的理解和重視，進而促進醫療質量管理水平提升，見圖2。

圖2 醫療質量與安全實時監控云平臺功能設計

3 云平臺系統應用

3.1 數據采集

主要是指各業務系統進行對接、采集醫療業務數據，通過SQL Server數據庫進行數據存儲。采集模式支持自動和手動兩種方式，以滿足不同應用需求下的數據采集。

3.2 醫療質量安全實時監控

醫療質量安全實時監測與質控是云平臺系統[9]核心功能。提供與質控相關的規則、評分、分類等設置，以配合核心制度的質控需求。醫療質量安全實時監控[10]主要依據醫療質量核心制度，對采集到的業務數據進行量化處理、存儲，再運用AI技術對數據進行質控分析[11]，并且可以按患者、醫生、科室、核心制度等不同維度輸出質控結果，預警質量安全風險環節，實現對醫療質量實施監控的目標。

3.3 消息推送

消息推送服務在系統環境部署上需要內外網絡連通，才能通過公眾平臺[12]向外發布消息。醫務人員通過關注微信公眾號即可接收預警消息，及時了解相關質控結果，預防醫療質量安全風險。

3.4 客戶端應用

云平臺系統設計支持瀏覽器/服務器(Browser/Server，B/S)，客戶機/服務器(Client/Server，C/S)兩種模式的客戶端[13]，B/S客戶端采用前端vue框架和后端java進行開發，C/S客戶端采用PB、c++和.Net進行開發。支持從患者、醫生、科室等不同維度展現質控結果。

4 云平臺系統建設效能評估

4.1 概述

醫療質量與安全實時監控云平臺系統于2020年12月上線試運行，2021年1月正式啟用。選取2020年1-6月23 367份病歷作為對照組，2021年1-6月27 367份病歷作為研究組，進行實時監控云平臺系統的應用效能評價。在這兩組時間段內，負責病案質控工作的部門、人員、管理均未有明顯變化。

4.2 醫療質量核心制度執行效果評價

對醫療質量核心制度在人工管理模式與采用信息技術進行實時監控模式下的效果進行對比，分析不同管理模式下核心制度執行效果差異，見表1。其中首診負責制度、三級查房制度、急危重患者搶救制度、會診制度、手術分級管理制度的研究組執行有效率均低于對照組執行有效率，表明在實時監控模式下云平臺系統從病歷中檢測出更多質量風險點。因此采用實時監控方法可以幫助管理者更有效地發現醫療質量風險，促進醫療機構不斷改進核心制度執行中的不足之處，持續提高核心制度執行力。

表1 醫療質量核心制度有效率執行效果對比(%)

4.3 終末病歷質控效果評價

對終末病歷中的入院記錄、出院記錄、日常病程記錄、有創診療記錄、知情告知等進行對比評價，見表2。研究組質控缺陷率均高于對照組數據，表明實時監控云平臺系統從終末病歷中監測質控到更多病歷質量缺陷。相較于傳統人工質控模式，采用信息系統進行實時監控更加高效、準確。

表2 終末病歷質控缺陷率對比(%)

4.4 病歷等級評定效果評價

分別對運行病歷、終末病歷進行等級評定以綜合評估病歷整體質量，見表3。分析顯示運行病歷和終末病歷的甲級率研究組數據均低于對照組數據，乙級率、丙級率研究組數據均高于對照組數據。結果表明實時監控下的病歷比人工質控的病歷等級甲級率低，而乙級率、丙級率較高。因此實時監控病歷的模式比人工質控更有利于發現病歷缺陷，對病歷整體質量提升具有積極意義。

表3 病歷等級評定(%)

4.5 醫療安全效果評價

進一步對運行病歷、終末病歷違規率進行分析，宏觀評估采用AI技術進行質控相比人工質控對醫療安全產生的效能情況，見表4。研究組運行病歷違規率高于對照組，分析原因，使用實時監控云平臺系統后可以實現運行病歷全覆蓋，更有利于發現醫療風險隱患和及時采取預防措施。研究組終末病歷違規率高于對照組，但相對比率低于運行病歷違規率，表明在運行病歷中質控發現的缺陷得到有效應對處理，使得整體病歷質量提高，所以終末病歷違規率低于運行病歷違規率。運行病歷中風險被有效檢出和及時解決，使得終末病歷中的風險明顯減少，取得較為顯著的醫療安全風險防范成效。

表4 醫療安全風險評價(%)

5 結語

近年來隨著現代醫院管理制度、三級公立醫院績效考核、新版醫院等級評審細則等有關醫療機構建設發展規范的推行，醫療機構管理逐漸向規范化、精細化、科學化、智慧化方向轉變，這些管理目標的實現需要醫療質量與醫療安全作為基石以提供有效支撐。醫療質量與安全實時監控云平臺系統的建設和應用符合醫療質量核心管理制度要求和持續改進需要，對促進建立以電子病歷系統為核心的醫療質控具有實踐意義，有利于降低醫療安全風險、構建和諧的醫患關系。