構(gòu)想多維度電子病歷

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Good Samaritan Hospital是坐落于洛杉磯的美國(guó)最好的50家醫(yī)院之一，在這家醫(yī)院的一間病房中，護(hù)士小姐走進(jìn)病房，為一名患者做護(hù)理翻身，翻身過(guò)程中患者發(fā)出“哎呦”一聲，護(hù)士及時(shí)詢問(wèn)患者的感受和一般情況。做完護(hù)理后，護(hù)士開(kāi)始操作病床旁的電腦，把剛才護(hù)理病人的翻身操作過(guò)程詳細(xì)地錄入到計(jì)算機(jī)中，并把患者的反應(yīng)和與患者的對(duì)話，也包括將病人發(fā)出的“哎呦”一聲記錄到電腦中，這些內(nèi)容已經(jīng)作為這位患者電子病歷的一部分。當(dāng)我們看到這一幕，不禁感慨國(guó)外發(fā)達(dá)醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)的細(xì)致入微和醫(yī)療信息采集的全面準(zhǔn)確。透過(guò)病人的“哎呦”一聲，也讓我們這些醫(yī)學(xué)信息工作者進(jìn)一步深入思考如何開(kāi)展以電子病歷為核心的醫(yī)院信息化建設(shè)。

隨著“新醫(yī)改”政策的推進(jìn)和醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展，目前很多醫(yī)院信息化建設(shè)的重心已從面向財(cái)務(wù)和管理的醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）轉(zhuǎn)向了以電子病歷為核心的面向臨床醫(yī)療的臨床醫(yī)療信息系統(tǒng)上來(lái)。2009年12月31日，作為衛(wèi)生信息化三個(gè)基礎(chǔ)之一的《電子病歷基本架構(gòu)與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的出臺(tái)，更是把科學(xué)化的電子病歷系統(tǒng)的建立推到了衛(wèi)生信息化建設(shè)的更高層面。筆者在進(jìn)行多年的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研究和了解國(guó)外一些醫(yī)療信息化狀況的基礎(chǔ)上，提出建立多維度電子病歷系統(tǒng)的構(gòu)想。

何謂多維度電子病歷？

維度是指一種視角，而不是一個(gè)固定的數(shù)字；是一個(gè)判斷、說(shuō)明、評(píng)價(jià)和確定一個(gè)事物的多方位、多角度、多層次的條件和概念。維度已經(jīng)成為人類透視一項(xiàng)事物的科學(xué)方法和手段，我們?cè)趯徱曤娮硬v時(shí)，也應(yīng)引入這樣的方法和概念——多維度電子病歷，借此才能創(chuàng)建出更為客觀、科學(xué)、全面、精準(zhǔn)地描述病人的狀況、治療的路線、處置的方法、治療的結(jié)果等信息的電子病歷系統(tǒng)。

筆者對(duì)“多維度電子病歷系統(tǒng)”的初步描述是：運(yùn)用多維度理論、方法和技術(shù)為電子病歷系統(tǒng)提供多視角、多方位、多角度、多層次的描述、說(shuō)明、評(píng)價(jià)等，以增進(jìn)病歷描述的客觀、科學(xué)、全面和準(zhǔn)確。多維度電子病歷將把電子病歷帶入科學(xué)發(fā)展的新階段。

多年來(lái)，電子病歷（EMR）的功能和技術(shù)都在不斷地前進(jìn)和擴(kuò)展。在功能上，以電子文檔管理模式取代紙張病歷，進(jìn)而提供超越紙張病歷的服務(wù)，來(lái)滿足醫(yī)療、法律和管理的需求。在技術(shù)上，越來(lái)越成為融合多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息交換中心和展示平臺(tái)，結(jié)構(gòu)化超文本語(yǔ)言XML的應(yīng)用使來(lái)自多個(gè)系統(tǒng)的醫(yī)療信息和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的有機(jī)整合。但是，這些發(fā)展與功能的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)不是電子病歷功能與技術(shù)的終結(jié)，多維度電子病歷將把電子病歷帶入一個(gè)全新的發(fā)展階段。

第一，將結(jié)構(gòu)化推向新的層次。電子病歷結(jié)構(gòu)化已經(jīng)是電子病歷發(fā)展的一個(gè)不爭(zhēng)的必然方向，并且已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，它為電子病歷的數(shù)據(jù)錄入、分類檢索、科學(xué)分析等方面提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、工具平臺(tái)等。而今天我們提出的多維度電子病歷則是在保持結(jié)構(gòu)化優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，首先實(shí)現(xiàn)電子病歷的多視角化，使包括患者、醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)技、管理者、法律等各個(gè)層面的人員都能夠?qū)﹄娮硬v進(jìn)行有效利用，同時(shí)也能夠有效地從多個(gè)角度來(lái)豐富電子病歷的內(nèi)容；其次在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)多維度化、多層面化和立體化。

可以說(shuō)，在結(jié)構(gòu)化優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，多維化進(jìn)一步發(fā)展了結(jié)構(gòu)化的應(yīng)用，是對(duì)原有結(jié)構(gòu)化技術(shù)與方法的揚(yáng)棄，是對(duì)結(jié)構(gòu)化電子病歷功能的發(fā)展。

第二，符合各層面對(duì)電子病歷的科學(xué)認(rèn)識(shí)。電子病歷內(nèi)容的生成來(lái)自不同對(duì)象，同時(shí)也為不同用戶所使用。還以前面病人這一聲“哎呦”為例，它對(duì)于病人來(lái)說(shuō)是反映出了患者的訴求，對(duì)于醫(yī)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)癥狀的表現(xiàn)，而癥狀發(fā)生的過(guò)程和起因完全由護(hù)士操作引起，并進(jìn)行了記載。從中反映出病歷內(nèi)容信息的獲得來(lái)自不同方面，同時(shí)它對(duì)于不同用戶所反映的意義和應(yīng)用的角度是不同的，所以只有了解并建立病歷的這種多維度屬性，并相應(yīng)建立多維度病歷，才能獲得更為科學(xué)的電子病歷，并讓電子病歷發(fā)揮更加科學(xué)的效能。筆者簡(jiǎn)單勾畫(huà)出了電子病歷多視角、多維度的模式圖（如圖1）。

圖1  電子病歷多視角、多維度模式圖

第三，支持循證醫(yī)學(xué)。多維度電子病歷能夠?qū)崟r(shí)揭示電子病歷中內(nèi)部各維度間的相互關(guān)系，為臨床的科學(xué)決策和治療路徑合理選擇提供支持。在維度概念中用得最多、最常見(jiàn)的是時(shí)間維度，能夠反映出治療結(jié)果和治療路徑選擇等的效果。在時(shí)間維度之外，還可以根據(jù)自己的需要在多個(gè)維度上擴(kuò)展應(yīng)用，譬如說(shuō)：癥狀維度、患者主訴維度等。筆者以時(shí)間維度為例進(jìn)行圖示闡述（如圖2）。

從圖2中可以看出，在以時(shí)間維度為總軸的情況下，病人主訴癥狀程度維度發(fā)生的變化與治療方案強(qiáng)度維度的相關(guān)性，可以通過(guò)科學(xué)運(yùn)算來(lái)進(jìn)行量化描述?；蛘哒f(shuō)數(shù)據(jù)單元維度的細(xì)分，并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)化，使即時(shí)提供相關(guān)性成為可能。正是這樣的在線處理，使臨床醫(yī)生能夠獲得在線臨床治療決策支持，能夠遵循循證醫(yī)學(xué)的原則，確定科學(xué)合理的臨床治療路徑。

圖2多維度電子病歷能夠?qū)崟r(shí)揭示各維度間的相互關(guān)系，為臨床的科學(xué)決策和治療路徑選擇提供支持。

多維度電子病歷的技術(shù)基礎(chǔ)

實(shí)現(xiàn)多維度電子病歷系統(tǒng)的技術(shù)中包含很多層面的技術(shù)，包括：標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)、結(jié)構(gòu)化的技術(shù)、輸入和錄入技術(shù)、多媒體技術(shù)等。每項(xiàng)技術(shù)都需要一個(gè)領(lǐng)域的深入研究，本文不是要說(shuō)明所有技術(shù)，而是著重說(shuō)明實(shí)現(xiàn)多維度電子病歷系統(tǒng)的基礎(chǔ)性技術(shù)，那就是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。選擇什么樣的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)是實(shí)現(xiàn)多維度電子病歷系統(tǒng)的關(guān)鍵，這一點(diǎn)也符合“計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)底層數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)是開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)”的普遍規(guī)則。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)管理數(shù)據(jù)的規(guī)模越來(lái)越大、應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而不斷地發(fā)展和提高的。先后經(jīng)歷了第一代的網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，第二代的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以及第三代的以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。當(dāng)前應(yīng)用較多的主流數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品（如DB2、Oracle、SQLServer、Sybase等）仍屬于第二代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)類型——關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)具有強(qiáng)大的查詢功能和十分方便、易于使用的非過(guò)程化查詢語(yǔ)言SQL等優(yōu)點(diǎn)，這使得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)得到非常廣泛的應(yīng)用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用提出了更多新的數(shù)據(jù)管理的需求，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)不能完全滿足需求，于是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究和發(fā)展進(jìn)入了新時(shí)代。其主要特點(diǎn)是：在保持和繼承了第二代關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的同時(shí)，將面向?qū)ο蟮乃枷?、方法和技術(shù)引入數(shù)據(jù)庫(kù)。正是這第三代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的特點(diǎn)，為建立多維度電子病歷系統(tǒng)提供了機(jī)遇和基礎(chǔ)。

第三代數(shù)據(jù)庫(kù)的典型代表產(chǎn)品是Caché數(shù)據(jù)庫(kù)，Caché數(shù)據(jù)庫(kù)目前已在90多個(gè)國(guó)家的醫(yī)療行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。美國(guó)前十大醫(yī)院以及100多所的退伍軍人醫(yī)院都采用是這種Caché數(shù)據(jù)庫(kù)，還有70%的臨床實(shí)驗(yàn)室也采用此數(shù)據(jù)庫(kù)。英國(guó)絕大多數(shù)醫(yī)療行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)商也都使用Caché數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行醫(yī)療及臨床系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。我國(guó)近年開(kāi)始有幾家醫(yī)院開(kāi)始使用從澳大利亞引進(jìn)的基于Caché數(shù)據(jù)庫(kù)的MedTrak產(chǎn)品，也取得非常好的效果。可以說(shuō)，Caché數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為國(guó)際醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。

目前在國(guó)內(nèi)，尚沒(méi)有基于Caché數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的完整的醫(yī)療及臨床信息系統(tǒng)，部分獨(dú)立的功能模塊雖有開(kāi)發(fā)，但都沒(méi)有取得全面的應(yīng)用效果。這可以說(shuō)是對(duì)醫(yī)療信息化工作者提出了挑戰(zhàn)，尤其在醫(yī)改新政不斷推進(jìn)的今天，適時(shí)迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生信息化水平，使信息化切實(shí)成為推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)水平提高的有力工具，向發(fā)達(dá)國(guó)家去借鑒先進(jìn)的理念和方法也就顯得尤為重要和突出。同時(shí)也要看到，這也是歷史賦予信息化工作者的機(jī)遇，一是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的新階段，具有開(kāi)創(chuàng)國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展新階段的機(jī)遇，擺脫數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品完全依賴引進(jìn)和進(jìn)口局面，可以在新的技術(shù)層面直接進(jìn)入，進(jìn)而擺脫一直以來(lái)在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)方面的落后局面。二是為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)向新階段跨進(jìn)也提供了機(jī)遇，新技術(shù)采用與推廣會(huì)帶來(lái)思想和理念的全面更新，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)盡管只是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的技術(shù)，但它所帶來(lái)的理念將發(fā)揮更為深遠(yuǎn)的影響。挑戰(zhàn)在于對(duì)新事物的接受，在于對(duì)新理念的建立，機(jī)遇在于科學(xué)的選擇，讓發(fā)展能夠跟上時(shí)代的步伐。

鏈接：

面向?qū)ο蟮暮箨P(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Caché數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介

Caché在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的、主流的數(shù)據(jù)庫(kù)。Caché數(shù)據(jù)庫(kù)采用了新一代高性能數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，被譽(yù)為創(chuàng)新的“后關(guān)系型”數(shù)據(jù)庫(kù)(PostrelationaI Database)。它以ANSI和ISO標(biāo)準(zhǔn)M 語(yǔ)言的獨(dú)特多維數(shù)據(jù)模型為基石，提供了三種整合的、能并發(fā)訪問(wèn)同一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：成熟的對(duì)象訪問(wèn)方式，高性能的SQL訪問(wèn)方式以及豐富的多維訪問(wèn)。并且融人了先進(jìn)的Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)，在處理海量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)速度、安全性要求較高的行業(yè)業(yè)務(wù)時(shí)性能卓越。它的突出特點(diǎn)如下：

1．特有的多維數(shù)據(jù)模型

Caché數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)都是以多維數(shù)組的形式進(jìn)行定義和存儲(chǔ)的，這就是Caché數(shù)據(jù)庫(kù)最為鮮明的特征之一，相對(duì)于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)將數(shù)據(jù)對(duì)象拆分成二維表的形式來(lái)表達(dá)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：首先、能夠更為真實(shí)和直接地反映客觀世界，并且符合人類認(rèn)識(shí)世界的思維模式，同時(shí)也能更好地描述現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜數(shù)據(jù)及其之間的聯(lián)系；其次，大大節(jié)省了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需的磁盤空間，一般情況下Caché數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)同樣的數(shù)據(jù)只需關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的約50%，還有，還有，大大降低了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與設(shè)計(jì)的難度；正是這些特征奠定了Caché數(shù)據(jù)庫(kù)在醫(yī)療行業(yè)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)

2．高性能的多維數(shù)據(jù)引擎

Caché數(shù)據(jù)庫(kù)的核心是高性能的多維數(shù)據(jù)引擎。通過(guò)內(nèi)置的Caché ObjectScript腳本語(yǔ)言，可以直接訪問(wèn)多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而獲得良好的性能和高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)利用。而在以往的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)模式之下，數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)會(huì)受到簡(jiǎn)單的行列數(shù)據(jù)模型的限制。這種復(fù)雜性就不得不轉(zhuǎn)嫁到應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)上，使得應(yīng)用程序必須做很多數(shù)據(jù)表格的操作，處理一個(gè)事務(wù)要執(zhí)行很多次的表鏈接。由于在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之上的事務(wù)處理是一項(xiàng)龐大的工作，這就使得關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用系統(tǒng)變得效率低下，而Caché的面向?qū)ο蠖嗑S數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能更好地描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，快速存取數(shù)據(jù)。Caché提供三種數(shù)據(jù)存取訪問(wèn)方式：對(duì)象、SQL和多維數(shù)組，并且其系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間可小于1秒。另外Caché有一個(gè)高效的分布式數(shù)據(jù)緩存協(xié)議，它大大減少了分布式系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通訊吞吐量，因此Caché數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度要比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)快很多。

3．高效的應(yīng)用開(kāi)發(fā)服務(wù)

Caché數(shù)據(jù)庫(kù)提供了高級(jí)的對(duì)象編程功能、復(fù)雜數(shù)據(jù)緩存、整合各種便捷的訪問(wèn)方式。從而使快捷開(kāi)發(fā)復(fù)雜數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用成為可能，并且能夠以更高的性能運(yùn)行，更容易支持這些應(yīng)用程序。

Caché的應(yīng)用服務(wù)器可以很好的和java，c++，c#．net， dephi等集成，使用帶客戶端緩存的聯(lián)接軟件可以使用這些語(yǔ)言快速的訪問(wèn)Caché對(duì)象。Caché能自動(dòng)聯(lián)接客戶端和應(yīng)用服務(wù)器。

4．聯(lián)機(jī)事務(wù)處理與聯(lián)機(jī)分析處理同步進(jìn)行

Caché數(shù)據(jù)庫(kù)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是以多維度數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的架構(gòu)使得oltp和olap可以在一個(gè)平臺(tái)上同步進(jìn)行，這樣就可以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)挖掘的方法技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，從而為各種決策支持提供技術(shù)支撐。