口腔医疗大数据平台构建研究

毛玮

摘要：为了充分挖掘和利用口腔诊疗过程中产生的海量数据，提出构建稳定、高效的口腔医疗大数据平台，实现不同来源数据之间的共享和应用。从口腔医疗大数据平台的安全体系建设、硬件平台建设、数据接入范围以及数据接入方式的选择等方面进行分析，研究了平台的总体架构、需求目标和建设要点。口腔医疗大数据平台能够在口腔临床、医学研究、医院管理、患者服务等方面发挥重要作用。

关键词：医疗大数据;数据挖掘;数据治理;医院信息化

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2020）07-115-04

0引言

随着科技的飞速发展，信息技术在各行业中的应用也不断得到创新与融合，健康医疗大数据作为战略性的资源，在提升医疗服务质量、提高患者满意度、服务临床及科研等方面的作用越来越明显。国务院于2016年发布了有关健康医疗大数据应用发展的规范性文件，提出创新医疗模式，建设医疗大数据平台，为患者提供更优质的医疗服务，为临床提供更好的诊疗帮助，为科研提供更便捷的辅助。医疗大数据平台的建设近年来在综合性医院开展得较多，也较为成熟，然而在口腔专科诊疗方面由于口腔专科的临床业务范围相对较窄，平台建设与研究也不如综合性医院广泛，但口腔专科对于大数据的应用及大数据平台的需求也是不可或缺的，所以建设口腔医疗大数据平台是口腔专科医院创新医疗模式，建设数字化医院、智能化医院的一个关键举措。国家将福建列入大数据试点省份之一，如何抓住机遇开展相关建设，使数据库中的医疗数据得到有效利用，实现数据之间的充分共享，为患者、医护人员和科研人员提供有力的帮助，建立一个高效的大数据平台不仅是综合性医院的课题，也是口腔专科医院值得思考的问题。

1基本概念

1.1健康医疗大数据

健康医疗大数据一般是指关于个人的医疗健康相关数据集，它涵盖了生命个体的整个周期，包含的数据量大、范围广，既包括临床数据也包含非临床的有关信息。临床数据的内容涵盖了病人在医院就诊期间的数据，而非临床信息包括了患者的饮食习惯、与疾病有关的生活习惯等一系列相关的数据。

1.2医疗大数据的主要特点

医疗大数据具有数据量大、数据的格式及形态多样化、处理时效性要求高、有着严格的准确性要求，蕴藏着丰富的使用价值等特点。除此之外，医疗大数据还因其数据来源于临床医学，因此其数据存在着医学术语的专业性及复杂性特点。医院信息系统围绕着患者就医的整个过程所产生的数据由于来源不同，导致数据产生的格式不同，数据存在着多样化特点。医疗数据会由于人工记录而发生缺失与偏差，数据的不完整性特点会缺失与偏差，影响后期对于疾病的研究。同时，患者个人信息与就诊信息需要高度保密，形成了数据的隐私性特点。各个信息系统往往由不同软件公司建设，其数据共享程度差，容易形成信息孤岛现象，导致医疗数据出现冗余性特点。

1.3医疗大数据平台

医疗大数据平台可以实现医疗机构对医疗过程中所产生的相关数据进行存取、加工、分析，从而实现对数据的有效利用。平台具体含以下功能。

（1）系统之间数据的交换。通过采用多种技术从而实现医院内部不同科室之间异构数据的汇聚与共享。

（2）数据的存储功能。支持多种不同的数据库，支持结构化与半结构化的数据存储。

（3）分布式计算功能。能够通过高可用的集群资源实现大量的数据运算，实现数据高效地处理。

（4）提供数据的可视化。可以使用可视化的展现方式，使用户可以直观的使用大数据。

2总体架构设计

2.1主要需求

口腔医疗大数据平台的主要需求为：建设一个稳定、高效的大数据平台，要求平台能够采集到现有的HIS、EMR、PACS、LIS等信息系统的数据，并能够对采集到的数据进行清洗、加密、脱敏等操作，使处理后的数据能够服务于临床、科研、教学、管理、病人。

2.2主要目标

通过大数据平台实现数据的充分利用，分析与挖掘数据蕴藏的价值。为医生提供临床辅助决策支持、為医院的科研提供更为有价值的数据，为病人的就诊提供更为方便智能的模式。

2.3总体架构

根据医疗大数据平台建设标准，口腔医疗大数据平台的总体架构如图1所示。最底层的基础硬件环境为整个平台提供硬件支撑，由各信息系统所产生的数据构成了数据的来源，数据集成平台经过各接口把数据抽取出来，转交给上一层去经过标准化、清洗、加工等处理，然后提供给上层应用。

3建设要点

3.1硬件平台建设

大数据平台建设，需要搭建稳定的硬件基础环境，口腔医院相对综合性医院而言，其数据量、就诊病人数量、检验及影像数据相对较少，但随着年限的积累，可供分析的数据也达到了相当的规模。构建口腔医疗大数据平台的硬件基础设施可分步投入，在初期阶段可部署2-3台应用数据服务器用来提供搜索引擎服务和大数据平台的访问服务，2-3台数据处理服务器来提供离线的大数据计算服务，并部署1台流量控制器来对数据流量进行控制。另外购置相应的安全设备，诸如堡垒机、防火墙、数据库审计等。多数医院采用虚拟化方式来实现资源的充分利用嘲，但此种方式如果用于大数据平台的硬件部署，会带来性能瓶颈，因此建议采用若干台性能较强的物理机来单独部署。

3.2安全体系建设

数据安全是医疗大数据得以利用的前提，只有保障病人的隐私才能够讨论数据的使用。安全体系的构建，既包括使用杀毒软件、防火墙、数据库审计等基本的安全防护措施，也包括数据在使用过程当中的加密与脱敏等方面的安全。在基本的安全防护措施方面，按照三级等保的要求做好安全防护与评测工作。在网络架构方面，按照业务内网与办公宽带网物理隔离的拓扑方式，充分保障网络安全与数据安全。由于产品需要更新，部分医院在建设过程以及后期维护中使用远程协助的方式来对产品及数据进行维护，存在着极大的风险，面临着数据被删改和泄漏的可能性。最安全的办法是到院内实行现场更新，而对于确实有困难的用户，可考虑使用VPN外加网闸和防火墙的方式。技术人员在进行更新时，不直接登录到核心业务区，应通过堡垒机的登录方式，对操作行为留记录，并配合数据库审计等安全设备加强对维护人员的行为监督。在数据使用之前，要确保对数据进行了脱敏操作，并且所有的脱敏操作需使用专门的服务器，进一步保证数据在操作过程中的安全性。

3.3数据资源处理

（1）数据接入范围

大数据平台需要将在口腔诊疗过程中所产生的病人基础数据及诊疗相关数据接入。主要包括HIS系统中的患者基本信息、病人处方、病历数据、诊断以及检查和影像报告等数据信息。还包括住院电子病历当中的病案首页、入院病历、出院小结等数据。由于口腔医疗行为主要发生在门诊，在前期建设中可以先将门诊相关数据接入。

（2）数据接入方式的选择

数据接入方式有多种，包括备份数据库、数据同步、物化视图、ETL、集成平台等。每种方式都有其优缺点，如表1所示。我院的集成平台建设已完成初期功能，部分信息系统已完成接口的对接工作，因此可以尝试使用集成平台抽取数据传递给大数据平台的方式，通过集成平台来实时获取相关医疗数据。由于集成平台具有适配不同的业务系统功能，可通过接口对不同的数据封装。大数据平台获取到集成平台的数据后，需进行数据的过滤、标准化处理、有效性检验。可通过消息订阅的方式实时地将集成平台的数据及时地发送给大数据平台。

由于我院为集科、教、研一体的三甲口腔专科医院，医生在做好临床诊疗工作的同时，还要承担教学和科研工作，而从大数据平台提取的数据在教学演示以及科研展示的时候，需要保护患者的隐私，因此从大数据平台提取出来的数据需要数据脱敏与加密。数据脱敏和加密工作应根据国家和医院有关规定，设置信息访问权限，对不同的字段进行加密以保护患者隐私。

（4）数据处理

从不同的信息系统获取到的数据，经过大数据平台的一系列处理后，还需要经过完整性、一致性检验，然后经过ETL映射和数据清洗后应用于临床、科研、教学及医院管理。

4应用部署

口腔医疗大数据平台建成后，可应用于口腔临床、教学科研、医院管理以及惠民服务。

（1）大数据应用于口腔临床工作

目前我院的门诊及住院电子病历对病人数据的检索功能较弱，医生对已就诊病人相关信息的检索常常感到过程复杂并且检索的效率低下，有些数据无法通过已有的信息系统提供检索，对病人的影像、检验报告等信息的查询，只能通过病人姓名等最传统的方式来检索，而无法通过设定主题、条件、范围等高级别方式来进行查询、歸类、统计。而大数据平台能够为口腔医生解决病人信息检索的困境。国家卫健委要求医院电子病历应用水平达到3级以上，其中就有要求电子病历系统要具备医疗决策支持的功能，而大数据平台能够将大量的病历作为支持样本，结合已有的医学知识库，为临床提供有效的辅助决策支持。

（2）大数据应用于口腔科研工作

我院作为口腔临床医学博士点以及省高校口腔医学重点实验室，需要大量的口腔科研素材，依托口腔医疗大数据平台能更为有效地挖掘有用科研数据，相比传统人工寻找科研热点课题的方式，大数据平台能够为科研提供更好的思路和灵感。

（3）大数据应用于医院的管理工作

国家进一步加强公立性医院改革的政策对医院的管理提出了更多的挑战。利用大数据平台，可以给医院的运营管理科、医务科、病案室、质控科提供更为精确的数据和管理辅助。给医院的运营管理、病历评价分析、医疗质量的追踪等方面提供更为完善的解决方案。

（4）大数据更好地服务于患者

由于口腔诊疗的专业特殊性，口腔专科医生每天的号源量非常有限，大多数病人对于口腔疾病的分类缺乏认识，常发生挂错号而浪费资源且造成病人就诊不便的情况。利用口腔医疗大数据平台，可以给病人提供智能导诊服务。通过病人的口腔疾病症状描述，为患者匹配最合适的科室，提高患者的满意度。

5结束语

随着信息技术的快速发展以及国家对电子病历等信息系统标准的进一步规范化，大数据平台所能获取到的医疗数据质量将更有保障，大数据平台在医疗卫生领域将发挥越来越重要的作用。构建口腔医疗大数据平台可以为口腔医生提供临床辅助决策，为口腔科研人员提供智能科研检索，为医院精细化管理提供帮助，为病人提供更为全面的服务模式。从临床、科研、管理、服务病人等多维度展现了大数据平台的优势，提高了医院的服务效率和管理能力，为群众的口腔健康提供了更有力的保障。但同时也要认识到医疗大数据平台建设过程中面临的一系列问题，包括基础硬件环境支撑、数据安全、病人隐私保护等，以及诸如数据缺乏有效整合、数据共享不充分、数据质量有待提高、数据管理机制不够健全、数据分析和利用能力等有待提升、数据标准不够统一等一系列挑战。要提高认识，加强安全防护，健全规章制度，完善标准体系，体现大数据平台更大的作用。口腔医疗大数据平台的建设与普及将是口腔专科医院信息化建设中一个重要环节，也将成为我院实现健康中国2030计划的强大助推力量，将带来不可估量的社会效益。