醫療數據之數據倉庫解決方案

0、 方案背景

整個醫療數據是一個龐大而又複雜的數據集,對於管理者來說,想要從這個繁瑣的原始數據找到決策的依據,是比較困難的!所以,創建數據倉庫,是一個有效的解決方案。數據倉庫:將現有HIS、LIS、PACS、OA、病案系統、資產管理系統等多種業務和管理系統的數據應用聯機業務、數據的清洗,轉換,數據倉庫、多維數據、數理統計和數據挖掘等技術,以生動友好的界面形式展現數據分佈特徵,發現數據中的顯性或隱性的規律和知識,實現醫院對業務和管理狀態的監督、追蹤、評價、預測,爲數字化醫院的科學管理和科學決策提供有價值的信息資源。

以下是我在一家三甲醫院實施BI系統的時,關於創建數據倉庫一套完整的解決方案:

1、 序言

1.1、項目背景

經過多年的信息化建設,在臨牀業務、財務、統計信息等領域均建立了信息系統,支撐了醫院業務的正常運行。在系統建設的過程中,由於各種原因,並未建立統一的數據倉庫,這給數據的整合利用、統一帶來問題。

(一)各信息系統現狀分析

目前,醫院使用的各個信息系統的基本情況見下表。

醫療數據之數據倉庫解決方案

各信息系統基本情況

(二)創建數據倉庫存在的主要問題

1.數據存儲分散,未建立統一的數據倉庫。

2.沒有統一的數據代碼規範與標準,數據字典與術語定義存在不一致的問題。

3.同一系統由於升級、切換運行等原因,存在數據割裂、歷史數據缺失等問題。

4.各系統採用的數據庫類型不同,有的系統數據表結構定義不明。

1.2、方案目標

(一)將醫院分散在各處的數據通過數據集成技術(ETL)實現自動傳輸、清洗、轉換,建立數據倉庫和若干專題數據庫。

(二)採用大數據分析、BI(商業智能)技術建立醫院管理決策支持系統,通過業務報表、統計圖表、儀表盤等形式綜合展現醫院業務運行情況,爲管理與決策提供支持。

(三)採用統計分析和數據挖掘技術,在建立專題數據庫的條件下,開展醫院管理與臨牀方面的項目研究,爲科研項目提供輔助與支持。

1.3、方案原則

醫院的系統是由多家廠商共同來完成的,完成數據源的確定、數據倉庫的建立,需要各個系統廠商、數據倉庫建設方、院方共同協商、協調、配合來完成:

(一)成立項目建設小組,由院領導掛帥,各部門(包括各職能科室與業務管理科室)參與,有效推進項目的建設與實施。

(二)重點參與科室包括:院辦、黨辦、計算機中心、信息統計科、財務科、物價醫保科、人事科、醫務科、門診部等。各部門需提出業務與管理需求,配合完成數據採集、基礎信息維護、分析報表設計等各項工作。

(三)各系統廠商需協調目前使用的各信息系統開發商提供數據接口支持,以順利完成數據倉庫建設。

2、需求分析

2.1、技術現狀

2.1.1、ETL工具

ETL,Extraction-Transformation-Loading的縮寫,中文名稱爲數據提取、轉換和加載。ETL負責將分佈的、異構數據源中的數據如關係數據、平面數據文件等抽取到臨時中間層後進行清洗、轉換、集成,最後加載到數據倉庫或數據集市中,成爲聯機分析處理、數據挖掘的基礎。

2.1.2、ETL的必要性

針對醫療決策支持系統,院長、醫院科主任級別的人都關心的是昨天收入、掛號量、發藥量、住院患者數量等一些基本指標;並針對這些指標的同比、環比、趨勢預測等分析;這就要求決策支持系統需要每天凌晨把業務數據抽取到數據倉庫中。

ETL是將業務系統的數據經過抽取、清洗轉換之後加載到數據倉庫的過程,目的是將企業中的分散、零亂、標準不統一的數據整合到一起,爲企業的決策提供分析的依據,而ETL是BI(Business Intelligence)項目最重要的一個環節。

2.2、用戶需求

(一)建立基礎信息數據庫

建立人員、科室及各種屬性和基本信息字典庫,遵循新的數據協議,建立統一的代碼與名稱定義。建立字典數據即時更新機制,保證基本信息的準確性。

(二)建立業務統計數據倉庫(只列舉了部分信息,後期設計再提供詳細文檔)

1.數據倉庫包括:

(1)門診科室業務生產數據庫

每天門診醫生工作量及分項收入情況(分社保、自費)

(2)醫技科室業務生產數據庫

每天醫技科室工作量及收入情況

(3)住院科室業務生產數據庫

每天住院科室出入院及病牀佔用情況、每天住院科室分項收入情況(分社保、自費)

(4)住院病人結算數據庫

每天住院病人結算情況(分社保、自費)

2.數據倉庫建設策略:

(1)對各系統歷史數據,儘可能地提取所需的基本數據,經過清洗、轉換,一次性導入數據倉庫。

(2)對各系統新生產的數據,從各系統數據庫提取需要的彙總數據,經過清洗、轉換後每天定時傳送到數據中心。

(3)對於無法通過數據接口獲得的數據,可以採用excel等平面文件方式採集,然後通過集成系統導入數據倉庫。

(三)建立專題數據庫(只列舉了部分信息,後期設計再提供詳細文檔)

1.體檢信息數據庫;

2.門診病人信息數據庫;

3.住院病人信息數據庫;

4.手術信息數據庫;

5.大型檢查病人信息數據庫(MR、CT、超聲、動態心電圖等);

6.顧客滿意度調查數據庫。

。。。。。

針對建立的專題數據庫,利用統計分析與數據挖掘技術,結合管理與臨牀科研需求,開展專題信息利用和專題分析(只列舉了部分信息,後期設計再提供詳細文檔):

(1)體檢信息分析

針對健康、亞健康人羣,瞭解體檢人員總體情況、異常情況,運用相關分析、風險模型等統計分析方法,對特定人羣進行分析與評估。結合專題隨訪調查,開展行爲醫學研究。開展中醫“治未病”相關研究。

(2)門診病人信息分析

開展門診病人排隊分析、流向分析、就診時間分析。開展門診病人費用分析。開展門診醫生工作強度分析。

(3)住院病人信息分析

開展住院病人病種分析、死亡病例分析。開展住院病人費用分析。開展臨牀專題研究。

(4)手術信息分析

開展手術分類、分級分析,手術效果評價。開展手術費用分析。

(5)大型檢查病人信息分析

分析大型檢查使用情況,瞭解設備與人員負荷、設備利用效率、檢查陽性率等,開展設備效益評價。

(6)顧客滿意度調查數據分析

通過收集滿意度評價器、滿意度調查數據,瞭解顧客滿意度情況,分析醫院運營與服務方面存在的問題。

。。。。。。。

3、技術解決方案設計

3.1主體方案設計

3.1.1 設計原則

A)各個業務系統廠商根據醫院的需求,提供業務系統生產數據的接口方案(可以是視圖、表、Excel文檔等形式)。

B)通過ETL工具或代碼從各業務提供的接口(可以是視圖、表、Excel文檔等形式)將數據抽取到數據倉庫中;

C)遵行可靠性高、安全性好、高性能和可管理性四項原則。

3.1.2 設計要點

A)各個業務系統廠商提供生產數據庫的數據接口(可以是視圖、表、Excel文檔等形式)。

B)通過接口(可以是視圖、表、Excel文檔等形式)從生產數據中抽取數據到數據倉庫中。

C)整體數據流:業務生產數據庫 --> 數據倉庫--> 醫療決策支持系統。

整體數據流層次詳細方案圖:

醫療數據之數據倉庫解決方案

整體數據流層次設計

3.1.3 方案設計

A)主體設計:通過接口從各業務的生產庫獲取數據;

醫療數據之數據倉庫解決方案

數據倉庫搭建設計

B)方案拓撲結構圖;

醫療數據之數據倉庫解決方案

網絡拓撲圖設計

C)數據共享數據圖:

醫療數據之數據倉庫解決方案

ETL數據共享設計圖

3.1.4 方案描述

A)參與項目的業務(HIS、CIS、HERP等)廠商或各分院、社康等,建立自己的生產數據庫,並根據需求提供相應的接口文檔;

B)醫院制定時間,使用ETL工具或根據需求編寫數據遷移代碼,按照新的數據協議,通過接口把數據抽取到數據倉庫中進行集中。

C)數據共享:通過ETL工具將數據倉庫相關數據遷移到其他類型的數據庫中,達到數據共享的效果。

3.1.5 方案特點及優勢

主要優勢有以下幾點:

A)可靠性高;

B)實時性好;

C)安全性高;

D)完整性好。

3.2 數據倉庫設計

3.2.1 設計原則

根據醫院實際需要的信息與數據,結合數據倉庫以及各個廠商涉及到的業務數據,以最優方式設計數據遷移接口,然後從生產庫中獲取決策支持系統需要的數據放在數據倉庫中。

3.2.2 設計依據

設計的依據主要從三方面進行考慮:

A)醫院所需要的數據;

B)數據倉庫的結構設計;

C)各業務廠商接口設計。

3.2.3 總體設計圖

數據倉庫主體設計圖:

醫療數據之數據倉庫解決方案

數據倉庫主體設計圖

說明:

1、生產庫:業務廠商的生產數據庫;

2、接口設計:根據醫院的需求,各廠商根據自身系統的情況,提供數據接口(可以是視圖、表、Excel文檔等形式);

3、決策支持系統:通過數據接口從生產庫獲取系統需要的數據,並利用ETL工具或重新編寫的ETL代碼,按照新的數據協議,將有價值的數據保存在數據倉庫中,最後通過“決策支持系統”展現給用戶;

4、各個業務系統(主要各廠商負責):各個廠家的任務是提供接口、訪問形式、接口文檔說明等相關信息給醫院;如果是通過視圖或表的形式提供數據,需要提供相關業務表(視圖)結構說明,協助解釋相關數據內容。

3.2.4 數據倉庫詳細設計

根據醫院的實際需求,主要從兩方面的設計來創建數據倉庫:

1、 基礎字典表及業務信息表;

基礎字典表根據醫院的實際需求,可以進行修改或重新設計,下面只是列出部分的表名稱(提供部分列表,具體表結構後期設計再提供詳細文檔):

醫療數據之數據倉庫解決方案

字典表

2、 主題定義,根據醫院後期的需求,可以針對現有的主題進行修改或新增主題(提供部分,具體表結構後期設計再提供詳細文檔):

醫療數據之數據倉庫解決方案

主題列表

3.2.4職責說明

1、 各廠商(分院、社康等)需要提供數據接口支持,以順利完成數據倉庫建設;

2、 醫療決策支持廠商提供創建數據倉庫所需要數據的結構說明;

3、 根據醫院的實際情況,遵循新的數據協議,通過ETL技術,創建數據倉庫。

4、 數據倉庫創建後,採用大數據分析、BI(商業智能)技術建立醫院管理決策支持系統,通過業務報表、統計圖表、儀表盤等形式綜合展現醫院業務運行情況;

5、 數據正確性的核對由醫療決策支持廠商和醫院進行,各業務系統廠商配合。

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