【黄瑜专栏】基于数据中台构建临床数据中心

来源：HIT专家网  作者：黄瑜

由于通常是在HIS系统基础上进行叠加式建设，医院信息系统往往拥有多家甚至几十家供应商，很难围绕患者诊疗过程进行跨平台的、全面的信息集成。而临床医生希望有一套能全面展示患者实时诊疗信息的系统，来辅助临床诊疗相关工作。

这就是CDR（临床数据中心）的建设目标。近年来，行业内CDR的建设和应用如火如荼，传统方式是基于集成平台进行建设，但投资大、周期长、协调各厂商进行数据整合较为困难、运维难度高。

本文阐述云南省红河州滇南中心医院（以下简称：医院）基于数据中台在微服务架构下的CDR应用开发经验，包括临床数据提取、深加工和集成等。

CDR的功能设计

医院对CDR的功能设计目标是，辅助诊疗、提高效率、改善医疗质量、提高临床思维。具体技术路线是，运用信息集成技术、大数据汇集技术、AI算法，基于微服务架构，形成数据中台，在门诊急会诊、多学科联合会诊、医护早交班、临床教学示教及手术管理等业务场景中，进行临床信息的一体化整合，通过CDR为医生提供实时、有效、准确的患者全过程诊疗信息。

医院对CDR的功能定位为，为院内临床、科间、医护提供病历讨论、会诊、教学、交班的信息阅读和交流工具，辅助临床进行术前讨论、死亡病例讨论、病情讨论、医患沟通、医护沟通、关键因素提醒、远程指导、远程查房等业务，并预留院外接入，可对接医共体等进行跨院区、多学科会诊。

在临床应用终端上，以Windows10大屏触摸界面展示为主、桌面Windows应用为辅，也包括手机端移动应用接入。

为什么选择中台？

在传统思维下，CDR项目的开发方法有两种：一是按系统框架、功能布局要求，开发前端功能，构建后台数据库，用于存放系统功能所需数据，然后通过HIS、电子病历等系统厂商提供的数据接口，按照数据的应用对象，分为“在线实时”或“定时”，来提取数据。二是借助集成平台解决数据来源问题，遵循沟通、协调、开发、调试、测试、完善、迁移、上线等常规步骤，按部就班地推进，由于涉及多方，需要前台系统和后台系统密切联动。

医院信息中心经过评估，在不影响日常运维工作、且没有集成平台的情况下，CDR的开发工作可能需要至少1年的时间。此时如果有一个产品能像齿轮一样，针对技术、业务、组织的通用服务要求，从原本固定的传统系统数据中抽离出来，经过研发、封装，使之成为一个自治、自管、敏捷的数据服务，并提供给“前台”和“后台”使用，就能有效提升项目开发速度、运行效率及系统稳定性。而数据中台正好满足这一设计构思，它犹如齿轮，能带动前后台系统飞速转动。

基于数据中台开发CDR

2018年底，医院软件开发组行动起来，通过需求分析与业务流程梳理，制定了结构清晰、符合标准、易于理解、扩展方便的技术方案，确定了技术选型与研发工具，框定了业务范围，按照中台的架构特点进行了如下开发部署。

1.确定为自主开发，使用微服务架构。研发任务的合理安排，决定了产品研发的进度可控和系统框架的稳定可靠。在确定开发任务时，大数据开发组形成“一主一替”的分工，分别是：HIS/EMR/LIS系统数据传递2人，后端数据库框架、基础框架开发2人，UI前端开发2人（前后端分离开发），测试及文档1人。

2.确定研发工具。微服务架构下的开发工具众多，而基于微服务架构的HIT应用还不多，可借鉴的经验几乎没有。研发工具的合理选择将决定用户体验。影响用户体验的关键要素包括：前端开发工具是否支持跨平台，后端开发工具对实时CDR的应用体验影响，应用覆盖面扩大后转入分布式系统架构。表1是医院信息中心采用的微服务架构技术一览。

3.解决关键技术问题，优化算法步骤。由于医院使用的HIS系统的电子病历存储模块化程度低，需要自行将文本分解成现病史、既往史等数据。医院信息中心选择对病历中的关键字进行智能提取，但困难在于：模板较多且不规范，例如相同内容的顺序颠倒、全角半角标点混用、命名有差异等，导致按关键字拆分数据时，无法检索出关键词。于是对算法进行优化：获取全文本后，先将标点符号统一格式化为全角或半角，并去除空白字符；根据‘\n’转义字符，将全文本拆分成多段；构建对照字典，例如将“入院时间”、“入院日期”等同义词汇统一维护映射到AdmissionDate字段上；对照字典，把检索内容与字段一一对应。

4.系统架构和产品实现。一是构建微服务架构，实现异构数据的提取、清洗、规范、整合；二是实现前端UI配套及功能模块的开发；三是实现系统的试运行、完善和最终的上线运行。

CDR应用效果

目前，医院信息中心基于数据中台开发的CDR系统已在内科、外科、肿瘤等科室进行了实际应用，临床反响较好，既可以辅助病情讨论、会诊、带教等业务，也可以满足电子病历系统应用水平分级评价相关要求。具体效果包括下述几个方面。

1.实现电子病历、医嘱信息的实时展示。如图1所示。相比从前，数据展示速度至少提升3倍以上，并能按时间点单独展示电子病历。

2.在医嘱界面，医生可以自由点选“只显示抗生素”或其他特殊用药，有助于全面了解患者病情。

3.化验单结果前后对照，方便临床医生随时掌握患者病情的动态变化。如图2所示，CDR实现了对住院病人同一检验项目的通栏直接对照，方便医生对照观察术后、用药、治疗的效果。

4.开发了新一代智慧三测单功能，可在同一时间点统一浏览临床三测单、出入量等重要的护理记录信息。如图3所示，采用业界最新的实时绘制浏览工具，颠覆三测单的传统查看方式，更贴近临床需要。

5.护理记录单的展现速度提升3-5倍，并解决此前无法选择单条时间点定位的问题。如图4所示。

6.对患者历次住院、门诊信息进行整合展示，对过往重症史等重要信息优先提醒。如图5所示。

7.对患者历次就诊信息进行全景展示，对电子病历记录、检验检查报告等信息“一网打尽”。如图6所示。

8.实现PACS系统的大屏展示和触摸操作，如图7所示。

9.实现病理结果、心电结果的大屏展示和触摸操作，如图8所示。

感想与展望

数据中台的价值和意义在于：数据的挖掘梳理更清晰、数据的集成更智能、数据的利用更接地气，通过数据中台实现临床诊疗信息的全集成，能有效提升用户体验。就像集成平台一样，数据中台具有很强的拓展能力，还能展示更多医疗应用，接入更多跨平台的数据。

数据中台对提升CDR研发进度的效果也非常明显。在数据中台的建设过程中，业务中台、技术中台同步进行。从项目开发到上线，整体开发周期缩短至8个月，这还是在医院信息中心兼顾其他日常工作的情况下完成的。

由此可见，基于数据中台的CDR构建模式是可行的，由此建设而成的标准、完整、统一的全景临床数据应用中心，将具有强大的生命力。

【作者简介】

黄瑜，高级工程师、云南省红河州滇南中心医院/个旧市人民医院信息中心主任、云南省计算机学会数字医疗专委会常委、红河州医学会信息管理专业委员会主任委员、云南省医院协会信息管理专业委员会委员，主持并完成云南省教育厅科研项目一项，获市级科技进步奖两项。

【责任编辑：陈曦】