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醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展背景

在過去的30年間，我國的醫(yī)療行業(yè)經(jīng)歷了醫(yī)改、新醫(yī)改，醫(yī)療信息化也經(jīng)歷了從數(shù)字化、四梁八柱、35212等不同的發(fā)展階段，信息技術(shù)的發(fā)展使數(shù)字化醫(yī)療日趨成熟。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的推動(dòng)又給醫(yī)療信息化及新醫(yī)改帶來了新的契機(jī)，本文將從大數(shù)據(jù)的角度進(jìn)行分析，探討醫(yī)療信息化的發(fā)展方向。

如何把醫(yī)療大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)價(jià)值，“關(guān)鍵是怎么能夠提取出與診療有關(guān)的數(shù)據(jù)。”醫(yī)療行業(yè)的大數(shù)據(jù)集量大且繁雜，其中蘊(yùn)含的信息價(jià)值也多樣且豐富，如果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的存儲(chǔ)、處理、查詢和分析，那么就可對(duì)于小到輔助某個(gè)臨床醫(yī)生做出更為科學(xué)和準(zhǔn)確的診斷和用藥決策，或幫助某個(gè)醫(yī)院根據(jù)患者潛在需求開發(fā)全新個(gè)性化服務(wù)及自動(dòng)服務(wù)，大到幫助相關(guān)研究機(jī)構(gòu)突破醫(yī)療方法和藥物革新，或支持地區(qū)甚至全國醫(yī)療行業(yè)主管部門優(yōu)化醫(yī)療資源及服務(wù)配置，提供前所未有的強(qiáng)力支持。

然而，如何將海量、復(fù)雜的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和保護(hù)成本降至最低，同時(shí)還能對(duì)此進(jìn)行實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的處理、查詢需求響應(yīng)以及智能、深入的分析，曙光推出針對(duì)醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的智能管理、分析、查詢及存儲(chǔ)平臺(tái)，來替代傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，順利幫助用戶跨邁大數(shù)據(jù)應(yīng)用這道門檻。

醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)分析

根據(jù)醫(yī)療數(shù)據(jù)的所屬部門，通常將其分為醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)及醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)，不同機(jī)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)各不相同，其數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)量也大相徑庭。分析如下：

數(shù)據(jù)來源：數(shù)據(jù)通常來源于諸如公共衛(wèi)生系統(tǒng)（婦幼、防疫、血站等）、院內(nèi)系統(tǒng)、及對(duì)兩種系統(tǒng)融合的區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)。

數(shù)據(jù)規(guī)模：由于公衛(wèi)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，其數(shù)據(jù)量相對(duì)較小，通常情況下，單一公衛(wèi)系統(tǒng)中一年的數(shù)據(jù)規(guī)模約為10T；院內(nèi)系統(tǒng)的應(yīng)用類型繁多，諸如CISC、PACS等均會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，普通三甲
醫(yī)院的數(shù)據(jù)規(guī)模約為幾十T；區(qū)域平臺(tái)是基于EMR（個(gè)人健康檔案）及EHR（個(gè)人電子病歷）建立的，其數(shù)據(jù)量比上述兩種系統(tǒng)的總和還要龐大，通常的市級(jí)區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)的一年的數(shù)據(jù)規(guī)模約為上百T。  

數(shù)據(jù)類型：根據(jù)日趨完善的國家標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式也日趨標(biāo)準(zhǔn)，但由于醫(yī)療的業(yè)務(wù)系統(tǒng)諸多，數(shù)據(jù)類型也呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)。不僅僅具有病人主索引系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，PACS系統(tǒng)中還存在Dicom、JPG的文件，手術(shù)系統(tǒng)中還會(huì)有視頻文件，用于病歷中的XML文件也是醫(yī)療應(yīng)用中重要的數(shù)據(jù)類型之一。

醫(yī)療大數(shù)據(jù)方案設(shè)計(jì)

對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、展示是曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)方案的核心立足點(diǎn)。下圖是曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)模型：
 

該模型由大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)構(gòu)成。大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)是醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)管理的手段對(duì)不同的基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、開發(fā)平臺(tái)從架構(gòu)上進(jìn)行規(guī)劃，從而滿足醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)的需求。大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)則通過建立一套信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的決策支持應(yīng)用系統(tǒng)，可方便醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)及醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行衛(wèi)生管理和決策指導(dǎo)。曙光的醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要為醫(yī)療衛(wèi)生規(guī)劃指導(dǎo)、監(jiān)督管理、資源協(xié)調(diào)、疾病防控等方面提供服務(wù)。

大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)
 
大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用層以及管理層。

基礎(chǔ)設(shè)施層由曙光專為大數(shù)據(jù)定制的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的集群組成，是構(gòu)建大數(shù)據(jù)應(yīng)用的硬件平臺(tái)。

數(shù)據(jù)源所涉及的對(duì)象包括醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社康、門診，以及區(qū)公衛(wèi)機(jī)構(gòu)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)的HIS、LIS、PACS、CIS；社康HIS、CIS、CHSS以及公衛(wèi)疾控系統(tǒng)、傳染病上傳系統(tǒng)等數(shù)據(jù)構(gòu)成總體架構(gòu)最基本數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源通過醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社康、公衛(wèi)等的前置機(jī)進(jìn)行采集，再通過前置機(jī)內(nèi)置路由網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺(tái)，數(shù)據(jù)源層完成了各個(gè)分散系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及傳輸。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層則基于曙光并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及曙光Hadoop發(fā)行版及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)。用來存儲(chǔ)從每個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)源收集來的海量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，

數(shù)據(jù)處理層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其處理內(nèi)容包含：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。處理對(duì)象包含標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)及非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單分析--過濾和統(tǒng)計(jì)、基于計(jì)算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)和統(tǒng)計(jì)處理、復(fù)雜的分析和挖掘以及復(fù)雜問題的近似模糊求解等操作）。被處理的數(shù)據(jù)最終轉(zhuǎn)化成符合醫(yī)療衛(wèi)生信息化標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生綜合數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)經(jīng)過ETL后存入醫(yī)療中心數(shù)據(jù)倉庫，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用做數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

數(shù)據(jù)應(yīng)用層為大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)提供類型豐富的訪問接口，包括Search API、Pig、Hive QL以及曙光專為用戶設(shè)計(jì)的SJDBC（類JDBC）和UDF（用戶自定義函數(shù)）接口，方便用戶的使用。

曙光大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)針對(duì)醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)，采用多項(xiàng)曙光創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一體化處理、并行處理、SQL/MapReduce統(tǒng)一執(zhí)行引擎、分布式容錯(cuò)及自動(dòng)故障處理、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型關(guān)聯(lián)分析、多IP通路負(fù)載均衡、處理任務(wù)斷點(diǎn)執(zhí)行、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等技術(shù)，從服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)到軟件層逐層優(yōu)化，保證系統(tǒng)具有高性能、高可靠、易擴(kuò)展、易使用等特點(diǎn)，同時(shí)曙光為大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)了圖形化的統(tǒng)一管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化用戶的管理和維護(hù)工作。

數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)
 

曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)將醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)中心倉庫的數(shù)據(jù)經(jīng)過ETL后，集中到數(shù)據(jù)集市，數(shù)據(jù)集市中的數(shù)據(jù)經(jīng)過OLAP和數(shù)據(jù)挖掘分析引擎處理后，應(yīng)用于大數(shù)據(jù)的報(bào)表展現(xiàn)、衛(wèi)生數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、決策分析、數(shù)據(jù)挖掘、疾病預(yù)警、預(yù)測(cè)等。通過應(yīng)用系統(tǒng)，提供給使用者直觀展示。

其應(yīng)用方向可包括醫(yī)療收入、患者負(fù)擔(dān)、工作負(fù)荷、工作效率、疾病監(jiān)控等多個(gè)主題。各主題分析都基于大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建，通過采集不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對(duì)各項(xiàng)醫(yī)療業(yè)務(wù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)、構(gòu)成分析、對(duì)比分析、因素分析、增量函數(shù)分析等，并通過各種圖表形象、直觀的表達(dá)出來，能夠有效的反映醫(yī)療管理機(jī)構(gòu)或服務(wù)機(jī)構(gòu)的整體運(yùn)營、管理等情況。同時(shí)有利于管理層正確分析并做出有效決策，強(qiáng)化醫(yī)衛(wèi)管理，優(yōu)化資源配置、控制不合理因素。

方案收益

該方案旨在建設(shè)一套信息共享化、決策智能化、管理科學(xué)化的醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以對(duì)治療安全質(zhì)量、醫(yī)療收入、患者負(fù)擔(dān)、工作負(fù)荷、工作效率、疾病監(jiān)控、在線監(jiān)管等多個(gè)角度進(jìn)行探索。其有效地將醫(yī)療質(zhì)量安全目標(biāo)分解到具體監(jiān)控指標(biāo)，通過管控指標(biāo)的設(shè)置與分發(fā)，事中進(jìn)行環(huán)節(jié)質(zhì)控與監(jiān)測(cè)，事后進(jìn)行對(duì)標(biāo)總結(jié)與PDCA持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)，使醫(yī)療管理從被動(dòng)型、粗放型的管理，轉(zhuǎn)向前瞻性、主動(dòng)性和精細(xì)化的管理。利用曙光的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以：

輔助科學(xué)決策：充分利用區(qū)域平臺(tái)采集的大量醫(yī)療和衛(wèi)生數(shù)據(jù)，采用先進(jìn)的BI信息分析、挖掘、視圖展示等技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)多維分析和挖掘，趨勢(shì)、預(yù)測(cè)分析和規(guī)劃，為各級(jí)政府部門的科學(xué)決策提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的信息支撐，同時(shí)提高對(duì)深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革中各項(xiàng)任務(wù)實(shí)施情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和宏觀的調(diào)控能力；

實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)管：改變以往人工統(tǒng)計(jì)報(bào)表和人工填報(bào)評(píng)估系統(tǒng)來監(jiān)管和考核的方式，幫助政府衛(wèi)生主管部門更科學(xué)地、更有效地實(shí)施規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)管等管理職能，對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的監(jiān)管；

醫(yī)療信息服務(wù)：為醫(yī)療科研和其他機(jī)構(gòu)提供醫(yī)療衛(wèi)生方面的數(shù)據(jù)分析、挖掘和信息共享服務(wù)。

優(yōu)秀的報(bào)表：報(bào)表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢及時(shí)、快速，具備豐富的可視化表現(xiàn)形式（表，Dashborad , 儀表盤，駕駛艙,地圖GIS)，多維分析，可以跨系統(tǒng)異構(gòu)；

高效可靠的性能：處理大批量數(shù)據(jù)不延遲，數(shù)據(jù)庫查詢快，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)無影響，不會(huì)影響其他系統(tǒng)的使用或者癱瘓；支持多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式處理功能，同時(shí)系統(tǒng)能自動(dòng)升級(jí)，異構(gòu)跨平臺(tái)。