口腔醫療大數據平臺構建研究

毛瑋

摘要：為了充分挖掘和利用口腔診療過程中產生的海量數據，提出構建穩定、高效的口腔醫療大數據平臺，實現不同來源數據之間的共享和應用。從口腔醫療大數據平臺的安全體系建設、硬件平臺建設、數據接入范圍以及數據接入方式的選擇等方面進行分析，研究了平臺的總體架構、需求目標和建設要點。口腔醫療大數據平臺能夠在口腔臨床、醫學研究、醫院管理、患者服務等方面發揮重要作用。

關鍵詞：醫療大數據;數據挖掘;數據治理;醫院信息化

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8228（2020）07-115-04

0引言

隨著科技的飛速發展，信息技術在各行業中的應用也不斷得到創新與融合，健康醫療大數據作為戰略性的資源，在提升醫療服務質量、提高患者滿意度、服務臨床及科研等方面的作用越來越明顯。國務院于2016年發布了有關健康醫療大數據應用發展的規范性文件，提出創新醫療模式，建設醫療大數據平臺，為患者提供更優質的醫療服務，為臨床提供更好的診療幫助，為科研提供更便捷的輔助。醫療大數據平臺的建設近年來在綜合性醫院開展得較多，也較為成熟，然而在口腔專科診療方面由于口腔專科的臨床業務范圍相對較窄，平臺建設與研究也不如綜合性醫院廣泛，但口腔專科對于大數據的應用及大數據平臺的需求也是不可或缺的，所以建設口腔醫療大數據平臺是口腔專科醫院創新醫療模式，建設數字化醫院、智能化醫院的一個關鍵舉措。國家將福建列入大數據試點省份之一，如何抓住機遇開展相關建設，使數據庫中的醫療數據得到有效利用，實現數據之間的充分共享，為患者、醫護人員和科研人員提供有力的幫助，建立一個高效的大數據平臺不僅是綜合性醫院的課題，也是口腔專科醫院值得思考的問題。

1基本概念

1.1健康醫療大數據

健康醫療大數據一般是指關于個人的醫療健康相關數據集，它涵蓋了生命個體的整個周期，包含的數據量大、范圍廣，既包括臨床數據也包含非臨床的有關信息。臨床數據的內容涵蓋了病人在醫院就診期間的數據，而非臨床信息包括了患者的飲食習慣、與疾病有關的生活習慣等一系列相關的數據。

1.2醫療大數據的主要特點

醫療大數據具有數據量大、數據的格式及形態多樣化、處理時效性要求高、有著嚴格的準確性要求，蘊藏著豐富的使用價值等特點。除此之外，醫療大數據還因其數據來源于臨床醫學，因此其數據存在著醫學術語的專業性及復雜性特點。醫院信息系統圍繞著患者就醫的整個過程所產生的數據由于來源不同，導致數據產生的格式不同，數據存在著多樣化特點。醫療數據會由于人工記錄而發生缺失與偏差，數據的不完整性特點會缺失與偏差，影響后期對于疾病的研究。同時，患者個人信息與就診信息需要高度保密，形成了數據的隱私性特點。各個信息系統往往由不同軟件公司建設，其數據共享程度差，容易形成信息孤島現象，導致醫療數據出現冗余性特點。

1.3醫療大數據平臺

醫療大數據平臺可以實現醫療機構對醫療過程中所產生的相關數據進行存取、加工、分析，從而實現對數據的有效利用。平臺具體含以下功能。

（1）系統之間數據的交換。通過采用多種技術從而實現醫院內部不同科室之間異構數據的匯聚與共享。

（2）數據的存儲功能。支持多種不同的數據庫，支持結構化與半結構化的數據存儲。

（3）分布式計算功能。能夠通過高可用的集群資源實現大量的數據運算，實現數據高效地處理。

（4）提供數據的可視化。可以使用可視化的展現方式，使用戶可以直觀的使用大數據。

2總體架構設計

2.1主要需求

口腔醫療大數據平臺的主要需求為：建設一個穩定、高效的大數據平臺，要求平臺能夠采集到現有的HIS、EMR、PACS、LIS等信息系統的數據，并能夠對采集到的數據進行清洗、加密、脫敏等操作，使處理后的數據能夠服務于臨床、科研、教學、管理、病人。

2.2主要目標

通過大數據平臺實現數據的充分利用，分析與挖掘數據蘊藏的價值。為醫生提供臨床輔助決策支持、為醫院的科研提供更為有價值的數據，為病人的就診提供更為方便智能的模式。

2.3總體架構

根據醫療大數據平臺建設標準，口腔醫療大數據平臺的總體架構如圖1所示。最底層的基礎硬件環境為整個平臺提供硬件支撐，由各信息系統所產生的數據構成了數據的來源，數據集成平臺經過各接口把數據抽取出來，轉交給上一層去經過標準化、清洗、加工等處理，然后提供給上層應用。

3建設要點

3.1硬件平臺建設

大數據平臺建設，需要搭建穩定的硬件基礎環境，口腔醫院相對綜合性醫院而言，其數據量、就診病人數量、檢驗及影像數據相對較少，但隨著年限的積累，可供分析的數據也達到了相當的規模。構建口腔醫療大數據平臺的硬件基礎設施可分步投入，在初期階段可部署2-3臺應用數據服務器用來提供搜索引擎服務和大數據平臺的訪問服務，2-3臺數據處理服務器來提供離線的大數據計算服務，并部署1臺流量控制器來對數據流量進行控制。另外購置相應的安全設備，諸如堡壘機、防火墻、數據庫審計等。多數醫院采用虛擬化方式來實現資源的充分利用嘲，但此種方式如果用于大數據平臺的硬件部署，會帶來性能瓶頸，因此建議采用若干臺性能較強的物理機來單獨部署。

3.2安全體系建設

數據安全是醫療大數據得以利用的前提，只有保障病人的隱私才能夠討論數據的使用。安全體系的構建，既包括使用殺毒軟件、防火墻、數據庫審計等基本的安全防護措施，也包括數據在使用過程當中的加密與脫敏等方面的安全。在基本的安全防護措施方面，按照三級等保的要求做好安全防護與評測工作。在網絡架構方面，按照業務內網與辦公寬帶網物理隔離的拓撲方式，充分保障網絡安全與數據安全。由于產品需要更新，部分醫院在建設過程以及后期維護中使用遠程協助的方式來對產品及數據進行維護，存在著極大的風險，面臨著數據被刪改和泄漏的可能性。最安全的辦法是到院內實行現場更新，而對于確實有困難的用戶，可考慮使用VPN外加網閘和防火墻的方式。技術人員在進行更新時，不直接登錄到核心業務區，應通過堡壘機的登錄方式，對操作行為留記錄，并配合數據庫審計等安全設備加強對維護人員的行為監督。在數據使用之前，要確保對數據進行了脫敏操作，并且所有的脫敏操作需使用專門的服務器，進一步保證數據在操作過程中的安全性。

3.3數據資源處理

（1）數據接入范圍

大數據平臺需要將在口腔診療過程中所產生的病人基礎數據及診療相關數據接入。主要包括HIS系統中的患者基本信息、病人處方、病歷數據、診斷以及檢查和影像報告等數據信息。還包括住院電子病歷當中的病案首頁、入院病歷、出院小結等數據。由于口腔醫療行為主要發生在門診，在前期建設中可以先將門診相關數據接入。

（2）數據接入方式的選擇

數據接入方式有多種，包括備份數據庫、數據同步、物化視圖、ETL、集成平臺等。每種方式都有其優缺點，如表1所示。我院的集成平臺建設已完成初期功能，部分信息系統已完成接口的對接工作，因此可以嘗試使用集成平臺抽取數據傳遞給大數據平臺的方式，通過集成平臺來實時獲取相關醫療數據。由于集成平臺具有適配不同的業務系統功能，可通過接口對不同的數據封裝。大數據平臺獲取到集成平臺的數據后，需進行數據的過濾、標準化處理、有效性檢驗。可通過消息訂閱的方式實時地將集成平臺的數據及時地發送給大數據平臺。

由于我院為集科、教、研一體的三甲口腔專科醫院，醫生在做好臨床診療工作的同時，還要承擔教學和科研工作，而從大數據平臺提取的數據在教學演示以及科研展示的時候，需要保護患者的隱私，因此從大數據平臺提取出來的數據需要數據脫敏與加密。數據脫敏和加密工作應根據國家和醫院有關規定，設置信息訪問權限，對不同的字段進行加密以保護患者隱私。

（4）數據處理

從不同的信息系統獲取到的數據，經過大數據平臺的一系列處理后，還需要經過完整性、一致性檢驗，然后經過ETL映射和數據清洗后應用于臨床、科研、教學及醫院管理。

4應用部署

口腔醫療大數據平臺建成后，可應用于口腔臨床、教學科研、醫院管理以及惠民服務。

（1）大數據應用于口腔臨床工作

目前我院的門診及住院電子病歷對病人數據的檢索功能較弱，醫生對已就診病人相關信息的檢索常常感到過程復雜并且檢索的效率低下，有些數據無法通過已有的信息系統提供檢索，對病人的影像、檢驗報告等信息的查詢，只能通過病人姓名等最傳統的方式來檢索，而無法通過設定主題、條件、范圍等高級別方式來進行查詢、歸類、統計。而大數據平臺能夠為口腔醫生解決病人信息檢索的困境。國家衛健委要求醫院電子病歷應用水平達到3級以上，其中就有要求電子病歷系統要具備醫療決策支持的功能，而大數據平臺能夠將大量的病歷作為支持樣本，結合已有的醫學知識庫，為臨床提供有效的輔助決策支持。

（2）大數據應用于口腔科研工作

我院作為口腔臨床醫學博士點以及省高校口腔醫學重點實驗室，需要大量的口腔科研素材，依托口腔醫療大數據平臺能更為有效地挖掘有用科研數據，相比傳統人工尋找科研熱點課題的方式，大數據平臺能夠為科研提供更好的思路和靈感。

（3）大數據應用于醫院的管理工作

國家進一步加強公立性醫院改革的政策對醫院的管理提出了更多的挑戰。利用大數據平臺，可以給醫院的運營管理科、醫務科、病案室、質控科提供更為精確的數據和管理輔助。給醫院的運營管理、病歷評價分析、醫療質量的追蹤等方面提供更為完善的解決方案。

（4）大數據更好地服務于患者

由于口腔診療的專業特殊性，口腔專科醫生每天的號源量非常有限，大多數病人對于口腔疾病的分類缺乏認識，常發生掛錯號而浪費資源且造成病人就診不便的情況。利用口腔醫療大數據平臺，可以給病人提供智能導診服務。通過病人的口腔疾病癥狀描述，為患者匹配最合適的科室，提高患者的滿意度。

5結束語

隨著信息技術的快速發展以及國家對電子病歷等信息系統標準的進一步規范化，大數據平臺所能獲取到的醫療數據質量將更有保障，大數據平臺在醫療衛生領域將發揮越來越重要的作用。構建口腔醫療大數據平臺可以為口腔醫生提供臨床輔助決策，為口腔科研人員提供智能科研檢索，為醫院精細化管理提供幫助，為病人提供更為全面的服務模式。從臨床、科研、管理、服務病人等多維度展現了大數據平臺的優勢，提高了醫院的服務效率和管理能力，為群眾的口腔健康提供了更有力的保障。但同時也要認識到醫療大數據平臺建設過程中面臨的一系列問題，包括基礎硬件環境支撐、數據安全、病人隱私保護等，以及諸如數據缺乏有效整合、數據共享不充分、數據質量有待提高、數據管理機制不夠健全、數據分析和利用能力等有待提升、數據標準不夠統一等一系列挑戰。要提高認識，加強安全防護，健全規章制度，完善標準體系，體現大數據平臺更大的作用。口腔醫療大數據平臺的建設與普及將是口腔專科醫院信息化建設中一個重要環節，也將成為我院實現健康中國2030計劃的強大助推力量，將帶來不可估量的社會效益。