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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，信息技術的發(fā)展使數(shù)字化醫(yī)療日趨成熟。云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術的推動又給醫(yī)療信息化及新醫(yī)改帶來了新的契機，本文將從大數(shù)據(jù)的角度進行分析，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)轉換為經(jīng)濟價值，“關鍵是怎么能夠提取出與診療有關的數(shù)據(jù)。”醫(yī)療行業(yè)的大數(shù)據(jù)集量大且繁雜，其中蘊含的信息價值也多樣且豐富，如果能夠對其進行有效的存儲、處理、查詢和分析，那么就可對于小到輔助某個臨床醫(yī)生做出更為科學和準確的診斷和用藥決策，或幫助某個醫(yī)院根據(jù)患者潛在需求開發(fā)全新個性化服務及自動服務，大到幫助相關研究機構突破醫(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)療資源及服務配置，提供前所未有的強力支持。

然而，如何將海量、復雜的數(shù)據(jù)的存儲、處理和保護成本降至最低，同時還能對此進行實時或準實時的處理、查詢需求響應以及智能、深入的分析，曙光推出針對醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)設計和優(yōu)化的智能管理、分析、查詢及存儲平臺，來替代傳統(tǒng)關系型數(shù)據(jù)庫平臺，順利幫助用戶跨邁大數(shù)據(jù)應用這道門檻。

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)療管理機構及醫(yī)療服務機構，不同機構的應用系統(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)、及對兩種系統(tǒng)融合的區(qū)域衛(wèi)生平臺。

數(shù)據(jù)規(guī)模：由于公衛(wèi)系統(tǒng)相對獨立，其數(shù)據(jù)量相對較小，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)的應用類型繁多，諸如CISC、PACS等均會產(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)域平臺是基于EMR（個人健康檔案）及EHR（個人電子病歷）建立的，其數(shù)據(jù)量比上述兩種系統(tǒng)的總和還要龐大，通常的市級區(qū)域衛(wèi)生平臺的一年的數(shù)據(jù)規(guī)模約為上百T。  

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

醫(yī)療大數(shù)據(jù)方案設計

對醫(yī)療數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、展示是曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)方案的核心立足點。下圖是曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)的設計模型：
 

該模型由大數(shù)據(jù)支撐平臺及大數(shù)據(jù)應用平臺構成。大數(shù)據(jù)支撐平臺是醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用的基礎環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)管理的手段對不同的基礎硬件、基礎軟件、開發(fā)平臺從架構上進行規(guī)劃，從而滿足醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)應用平臺的需求。大數(shù)據(jù)應用平臺則通過建立一套信息化、標準化、智能化的決策支持應用系統(tǒng)，可方便醫(yī)療管理機構及醫(yī)療服務機構進行衛(wèi)生管理和決策指導。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、監(jiān)督管理、資源協(xié)調(diào)、疾病防控等方面提供服務。

大數(shù)據(jù)支撐平臺
 
大數(shù)據(jù)支撐平臺包括基礎設施層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層、應用層以及管理層。

基礎設施層由曙光專為大數(shù)據(jù)定制的服務器及網(wǎng)絡構成的集群組成，是構建大數(shù)據(jù)應用的硬件平臺。

數(shù)據(jù)源所涉及的對象包括醫(yī)療機構、社康、門診，以及區(qū)公衛(wèi)機構，醫(yī)療機構的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)構成總體架構最基本數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)源通過醫(yī)療機構、社康、公衛(wèi)等的前置機進行采集，再通過前置機內(nèi)置路由網(wǎng)關傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺，數(shù)據(jù)源層完成了各個分散系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及傳輸。

數(shù)據(jù)存儲層則基于曙光并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及曙光Hadoop發(fā)行版及標準數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。用來存儲從每個醫(yī)療數(shù)據(jù)源收集來的海量結構化和非結構化數(shù)據(jù)，

數(shù)據(jù)處理層對數(shù)據(jù)進行處理，其處理內(nèi)容包含：數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)轉換。處理對象包含標準數(shù)據(jù)及非標準數(shù)據(jù)，處理的數(shù)據(jù)結構包括非結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)及結構化數(shù)據(jù)（如非結構化數(shù)據(jù)的簡單分析--過濾和統(tǒng)計、基于計算模型進行結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一關聯(lián)和統(tǒng)計處理、復雜的分析和挖掘以及復雜問題的近似模糊求解等操作）。被處理的數(shù)據(jù)最終轉化成符合醫(yī)療衛(wèi)生信息化標準的衛(wèi)生綜合數(shù)據(jù)，標準數(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)應用做數(shù)據(jù)準備。

數(shù)據(jù)應用層為大數(shù)據(jù)應用平臺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計的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)支撐平臺針對醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)應用特點，采用多項曙光創(chuàng)新的結構化與非結構化數(shù)據(jù)一體化處理、并行處理、SQL/MapReduce統(tǒng)一執(zhí)行引擎、分布式容錯及自動故障處理、復雜數(shù)據(jù)類型關聯(lián)分析、多IP通路負載均衡、處理任務斷點執(zhí)行、動態(tài)擴展等技術，從服務器、網(wǎng)絡、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、易擴展、易使用等特點，同時曙光為大數(shù)據(jù)支撐平臺設計了圖形化的統(tǒng)一管理系統(tǒng)，簡化用戶的管理和維護工作。

數(shù)據(jù)應用平臺
 

曙光醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用平臺將醫(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，應用于大數(shù)據(jù)的報表展現(xiàn)、衛(wèi)生數(shù)據(jù)統(tǒng)計、決策分析、數(shù)據(jù)挖掘、疾病預警、預測等。通過應用系統(tǒng)，提供給使用者直觀展示。

其應用方向可包括醫(yī)療收入、患者負擔、工作負荷、工作效率、疾病監(jiān)控等多個主題。各主題分析都基于大數(shù)據(jù)技術構建，通過采集不同醫(yī)療機構業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對各項醫(yī)療業(yè)務進行匯總統(tǒng)計、構成分析、對比分析、因素分析、增量函數(shù)分析等，并通過各種圖表形象、直觀的表達出來，能夠有效的反映醫(yī)療管理機構或服務機構的整體運營、管理等情況。同時有利于管理層正確分析并做出有效決策，強化醫(yī)衛(wèi)管理，優(yōu)化資源配置、控制不合理因素。

方案收益

該方案旨在建設一套信息共享化、決策智能化、管理科學化的醫(yī)療大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以對治療安全質(zhì)量、醫(yī)療收入、患者負擔、工作負荷、工作效率、疾病監(jiān)控、在線監(jiān)管等多個角度進行探索。其有效地將醫(yī)療質(zhì)量安全目標分解到具體監(jiān)控指標，通過管控指標的設置與分發(fā)，事中進行環(huán)節(jié)質(zhì)控與監(jiān)測，事后進行對標總結與PDCA持續(xù)優(yōu)化改進，使醫(yī)療管理從被動型、粗放型的管理，轉向前瞻性、主動性和精細化的管理。利用曙光的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺可以：

輔助科學決策：充分利用區(qū)域平臺采集的大量醫(yī)療和衛(wèi)生數(shù)據(jù)，采用先進的BI信息分析、挖掘、視圖展示等技術，進行數(shù)據(jù)多維分析和挖掘，趨勢、預測分析和規(guī)劃，為各級政府部門的科學決策提供及時、準確、全面的信息支撐，同時提高對深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革中各項任務實施情況的動態(tài)監(jiān)測和宏觀的調(diào)控能力；

實時、動態(tài)監(jiān)管：改變以往人工統(tǒng)計報表和人工填報評估系統(tǒng)來監(jiān)管和考核的方式，幫助政府衛(wèi)生主管部門更科學地、更有效地實施規(guī)劃、執(zhí)行、監(jiān)管等管理職能，對醫(yī)療機構進行實時和動態(tài)的監(jiān)管；

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

優(yōu)秀的報表：報表數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢及時、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；

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，對業(yè)務系統(tǒng)無影響，不會影響其他系統(tǒng)的使用或者癱瘓；支持多維數(shù)據(jù)結構，具有大量數(shù)據(jù)進行分布式處理功能，同時系統(tǒng)能自動升級，異構跨平臺。