基于电子病历的区域医疗信息平台

摘 要：电子信息技术在医疗领域应用的普及和深入，为区域性疾病监测智能信息系统的实现奠定了基础。本文在分析当前基于电子病历的区域疾病监测国内外现状的基础上，总结了当前疾病监测智能信息系统存在的问题。同时，针对长沙市医疗卫生系统的特点，我们设计了区域医疗信息系统的总体架构和实现方案，并研制一套高效稳定的区域医疗信息系统平台。该平台基于自顶向下的信息采集模式，实现了支持结构化、半结构化和自由文本等多种异构数据的统一抽取和解析工具。与传统的疾病监测平台相比，本平台极大的提高了疾病监控的准确性和时效性。最后，我们通过平台的实际部署和运行效果表明，区域医疗信息系统对平衡地区内医疗资源分配及重大事件发现具有重要意义。

关键词：电子病历；区域医疗信息系统；智能信息采集

中图分类号：TP315 文献标识码：A

Abstract：The popularization and development of electronic information technology in the medical field promotes the he realization of the intelligent information system for regional disease surveillance.Based on the analysis of the current situation of the regional disease monitoring based on the electronic medical records，this paper summarizes the existing problems of the current disease monitoring intelligent information systems.Then we design the framework and implementation scheme of regional medical information system against the characteristics of Changsha medical and health system，and developed a highly efficient and robust regional medical information system.The system is based on top-down information active requiring mode，and supports data extraction and analytical for structured data，semi-structured data and free text.Compared with the traditional disease surveillance systems，our platform greatly improves the accuracy and timeliness of disease surveillance.Finally，we show that the regional medical information system has important significance on balancing regional distribution of medical resources and event discovery by the actual deployment and running effect of the platform.

Keywords：electronic medical records；regional cooperative healthcare system；intelligent information collection

1 引言（Introduction）

随着我国经济的迅猛发展和社会的长足进步，人民的物质生活和文化生活日益丰富。人民群众的活动空间范围不断扩展，个体行为的聚集性和移动性也迅速增长。为了适应社会居民不断增长的健康需求以及人民社会活动空间范围和活动方式的变更，满足经济社会发展对我国卫生事业的新要求，国务院提出，用三年左右的时间来建立健全国家突发公共卫生事件应急机制、疾病预防控制体系、医疗救治体系和卫生执法监督体系。

从社会发展规律来看，社会经济越发达，商贸活动越繁荣，跨地区和国界的人员流动就会越频繁。这种社会活动形式的变化，虽然能够积极的推动经济发展和社会进步，但是从流行病学角度来看，这种变化将极大地增加传染性疾病发生和蔓延的可能性。我国近些年爆发的典型的传染性疾病包括：

2003年在我国爆发的非典型传染肺炎事件

2005年的H5N1型禽流感病毒事件

2008年的手足口病

2008年的毒奶粉事件

2009年的H1N1甲型流感

2013年的H7N9禽流感

……

从近几年急性传染病与公共卫生事件的快速爆发的案例来看，其对经济建设和社会生产生活都产生了十分严重的影响。因此，一些新的危险因素也得到人们的日益关注。然而，既往的依赖医务人员主动进行疾病上报的模式难以避免报告不及时、漏报、多报的现象，疾控中心管理人员难以得到全面的疫情相关的信息，这已经成为公共卫生事件管理的瓶颈。在各种突发事件频发的时刻，急需通过信息化手段实现对各类疫情的准确监测、科学分析、合理预测，以便做到对疫情的早期发现和及时控制[1]。

建设区域化的卫生信息系统已逐步成为全球发展的热潮[2]。近年来，欧美等发达国家先后投入巨资来开展基于国家和地方级电子健康档案和电子病历共享为核心的区域性卫生信息化建设。美国现任总统奥巴马将加强医疗卫生信息化建设作为实现医疗改革的头一条重要措施，提出投资500亿美元发展电子医疗信息技术系统，以减少医疗差错，挽救生命，节省开支。加拿大于2000年9月成立了名为Infoway的机构[3]，以推动国家及区域卫生信息网的建设；2002年投资12亿加元开发区域卫生信息共享基础架构，于2009年为50%的加拿大人口建立了子档案，截止到2011年已累计投入20亿加元，并预计2020年覆盖全国。

我国自建国以来，公共卫生信息化建设的发展可以分为三个阶段：2003年非典爆发之前，我国公共卫生信息化建设属于自主建设阶段，由各个省市和地区自主设计研发相关的卫生信息系统，接口和标准互不兼容，包括数据元、数据集、业务规范等都没有形成统一的标准；2003年至2010年，公共卫生信息系统建设进入国家统一规划阶段，以国家大疫情（直报）、结核病专报信息系统为代表，初步形成相关标准，但各个省、市、县区相关系统没有规划统一的接口，报告、评估以及干预等出现上下分离的局面；2010年以后我国开始进入医改建设阶段，卫生部在“十二五”卫生信息化建设工程规划中确定了“3521工程”总体信息化建设框架[4]。以该框架为指导，地市级医疗卫生管理系统进入以区域卫生信息化为代表的整体设计发展时期，国家颁布了健康档案标准，积极推动并鼓励地市级相关公共卫生信息系统整体接入。

利用先进的信息化技术建设区域疾病监控平台，形成一个覆盖全长沙市的疾病监控信息化网络，基于电子病历，通过自动监测过滤出符合要求的病例，改进目前现有的疾病上报模式，提高疾病监控的准确性和效率，能够使疾控人员和卫生管理者主动、及时了解和发现潜在的病患，在发生大疫情时，做到早发现、早处理、早控制。

2 研究发展现状（Research and development status）

当前长沙市各个医院的传染病、死亡病例和其他疾病监测的信息化系统都相互独立，没有统一的接口和数据标准来实现对接和融合。这种信息系统相互孤立的状况，增加了医院临床医生、防保医生和病案医生的额外工作量，同时，数据的重复录入也使得错误概率急剧增长，数据的一致性难以保证。如何有效的获取真实、详细、可靠的疾病数据，进而进行宏观深入地分析、预测、预警，为管理人员提供及时、可靠、准确的决策依据，成为制约公共卫生发展的重大瓶颈。

（1）信息共享与服务不足

在信息共享方面，随着信息技术的迅猛发展和信息化的不断普及深入，各级疾控机构和不同部门，往往较为封闭的建设了相互独立的各种信息化系统。但由于缺乏统筹规划，没有事先定义一致的数据标准和柔性的共享机制，这些单独建立的信息系统通常表现成为闭源的信息孤岛，系统之间无法进行有效的信息共享和流动，使得数据重叠、资源浪费、数据不一致甚至相互矛盾，更谈不上提供信息服务，大大降低了信息的效用和价值。

从信息服务的方面来看，以往的信息系统没有提供有效的服务机制和服务模式。一方面，从疾病预防控制机构的专业人员来看，对信息技术和信息资源服务的需求十分迫切；另一方面，由于现有的信息系统没有提供有效的服务模式，相应的信息技术和信息资源没有提供给专业人员使用，大量的信息资源仅保留在机构内部或者个人手中，无法发挥信息资源该有的作用。地市级疾控中心尚未建立适宜的机构网站，或者仅建立了相对简单的网站，未能充分体现网站的信息服务窗口作用。

（2）信息分析利用能力不够

当前卫生系统信息化建设过程中，业务应用系统的开发以及基础网络设施的建设和部署，可以自动或（半自动）、及时、准确的采集医疗卫生数据。但针对这些采集的海量数据，并没有进行有效地分析利用，形成相应的数据产品。因此，建设数据过滤、融合、分析、利用的后台数据挖掘系统，根据分析结果自动生成处理结果和预警信息，为决策者、科研人员和公众信息提供更直观便捷的信息服务是卫生系统信息化过程的重要方面，也是当前亟待加强的部分。如传染病的预警预测、疾病风险的综合评价等。此外，信息的发布、反馈能力也不能满足专业人员和公众日益增长的信息需求。

3 疾病监测智能报告信息采集系统设计方案

（Design of our system）

针对目前长沙市医疗卫生系统各个部门条块分割、各自为政以及医疗卫生信息资源不能共享、各种应用系统低水平重复的现状，建立与区域疾病监测和区域电子病历相衔接的智能数据采集系统势在必行。数据来源的准确性、可用性、时效性直接关系到公共卫生数据的价值。本文设计研发的基于电子病历的区域疾病监测智能信息采集系统的流程如图1所示。

疾病监控平台最基础的功能是：根据疾控中心设置的监控条件和过滤规则，通过综合判断从各医院的医疗数据中自动抽取出符合要求的住院病历，包括确诊或疑似。监控条件可以包括诊断、症状、体征、检验指标结果、医疗操作和抗菌药物使用记录等各种条件的组合，对于检出病例系统主动筛查并具有提示警告的功能，由平台直接上报疾控中心，或者医院相关科室进行审核后上报疾控中心。

疾病监控平台主要包括医院端疾病监控上报系统和疾控中心端疾病监控管理系统。整体架构如图2所示。

医院端疾病监控上报系统，首先以电子病历为基础进行信息抽取和数据融合，对融合的数据进行结构化处理。再基于自动化的方式对数据进行分析，根据中心端定义的检测指标，筛选出符合上报要求的病例，主动提醒医护人员上报医院管理端，医院管理端再根据要求进行数据审核上报。

由于目前医生书写病历绝大部分还是采用文本病例或半结构化病历，这就要求我们能够从非结构化或者半结构化病历中抽取出用于监控的症状和体征等数据。如何将病历中的信息数据进行信息抽取，是现在疾病监控的一个难点。信息抽取是文本理解技术和实际应用相结合的产物。从信息抽取的技术原理来看，其并不需要完全理解整篇文档，而只对文档中与目标信息相关的部分进行处理。从系统设计预定义的领域范围内，抽取需要的相关信息，再通过信息检索技术，从文档中寻找与用户相关的文本或者段落，并将这些文本或者段落进行“后结构”化处理，以达到满足卫生主管部门的需要。具体来说，就是通过信息抽取技术，抽取病历中的关键词并按语义组织成树状结构，包括抽取和组织结构两个过程。

医院端疾病监控上报系统涵盖了本院疾病监控、病例智能上报以及人工审核三个环节。疾病监控部分根据疾控中心给定的监控条件对本院的病例进行实施监控。智能上报模块根据监控结果，自动筛选出符合监控条件的病例，发送给人工审核部分，由于是自动筛选，筛选结果可能包括确诊和疑似病例。相关医务人员通过一个友好的人机交互界面对自动筛选出的病例进行人工审核，将符合条件的病例上报给疾控中心。

疾控中心端监控管理系统主要包括三方面的功能。一方面是定义监测指标和上报条件。这些监测指标以及对应的上报条件定义好后，将检测指标和上报条件下发至各个医院。第二方面是下发上报规则并且接收上报内容。为了方便后期的数据统计和分析，需要定义一致的上报规则，由各医院按照统一的规则上报病例数据。第三方面的功能是对各医院端系统上报的病例数据进行统计和分析。能够根据预定义的监测指标和预设条件，进行自动预警。同时，系统还支持以静态报表或者动态走势图的方式直观的展示统计和分析结果。

值得注意的是，在以往的情况中，通常会由于一些医院漏报而导致的管理部门信息缺失。因此，本平台在设计时，为疾控中心工作人员提供独立监控的功能。即无需医院上报，疾控中心可以直接在全区域范围内对住院病历进行实时监控和病历筛选。

4 智能区域疾病监控平台的特点（Characters of our system）

既往的疾病上报，是从下而上，被动获取数据的模式。这种模式，无法对实际数据进行自定义的获取、多维度分析和智能提醒上报。其上报过程基本依赖广大医务人员的人为判断和手工填报。不可避免的出现报告不及时、漏报、错报现象；其次，既往上报无法查看原始的病历数据，管理端只能看到上报的内容，无法准确判断上报的准确性。具体来说，本平台的特点包括如下四个方面：

首先，本文设计和实现的区域疾病监控平台基于自顶向下主动获取的模式，有主管部门统一定义监控指标，设置上报规则，由各医院端系统主动抓取、分析电子病历数据，并根据监控指标和上报条件，通过综合分析判断是否上报。同时上报过程经过医务人员的人工审核，大大增加了上报的准确率。

其次，在平台管理中心，管理人员不仅能看到上报数据，同时还能够调用电子病历数据，这样能够有效的解决上报漏报、错报现象，也使卫生局能够更全面的了解疾病发生情况。

再次，本平台实现了多源异构数据的统一处理和分析。一般来说，电子病历中同时包含结构化，半结构化和自由文本这三种数据，将这三种数据的抽取以统一的抽取模型来处理，可以提供一套集成化的抽取工具和统一抽取语言，这样，抽取规则就可以由非计算机专业的医学领域专家来编制，大大提高了规则编写速度和匹配准确度，并减少了程序出错的可能性，因为不再需要人工为每条规则单独编写程序。

最后，本平台可以由管理中心统一定义上报规则，包括数据内容和数据格式等，可以和现有的国家卫生直报平台进行对接，减轻疾控上报人员的大量的重复工作。同时，又具有很好的扩展性，通过设置新的上报规则，可以无缝兼容以后的信息系统。

本平台疾病监测与传统疾病监测的区别在于：

（1）传统的疾病监测一般是以特定的诊断监测为基础，而本平台的监测扩大到所有非特异性的症状或体征、检验指标监测等信息，提供更多监测维度，大大提高检出率。

（2）传统疾病监测滞后于实际事件的发生，属被动监测，本平台监测属于主动监测，通过实时的多维度的症状监测和体征跟踪，可能提供实现预警，能够在一定程度上弥补这一缺陷，甚至在医生诊断前即筛选出符合要求的病例。

5 预期效益（Expected benefit）

基于电子病历来采集传染病、死亡病例以及其他疾病相关的患者信息，通过信息化系统的自动处理，实现自动预警、信息校核的功能，使得医院和卫生管理部门能够及时发现漏报、错报等现象，最大限度地保障疫情数据的及时准确。

区域疾病监控平台能够充分满足疾控中心的业务需求与应用。通过平台的应用，帮助辖区下属医疗机构自动筛选出符合要求的病例，并能够最大限度的从医院信息系统中获取上报数据，减少手工填报工作量；为疾控中心管理人员提供全区域的疾病上报信息和疾病监控信息，同时，平台对这些大量的数据进行专业的三间分析，增强疾控中心对疾病监控和预防的能力。

6 结论（Conclusion）

卫生部在“十二五”卫生事业建设规划中提出了“3521”工程建设规划，明确了大力推进医药卫生信息化建设，要以健康档案、电子病历和远程医疗为切入点，统筹推进适应医改要求的公共卫生、医疗服务、卫生监督、卫生应急信息系统建设，构建系统整合、信息共享的国家、省、地市（区域）三级卫生信息服务平台，逐步实现统一高效、互联互通的目的。根据卫生部的整体规划和指导要求，基于电子病历来建设区域疾病智能信息采集平台，使其满足卫生系统信息化建设的现实和长远需求，能够为公共卫生体系的信息化建设和政府的管理决策提供技术支撑和决策依据。

本文设计和研发的智能信息采集平台通过定义统一的数据标准和协议接口，整合基层医疗卫生机构的医疗卫生数据采集业务，避免了传统医疗卫生信息系统相互独立、缺乏协同、数据难以共享的弊端。同时，该平台通过在管理端定义检测指标和上报条件，可以实现自定义的数据采集、数据统一管理，实现数据共享和进行数据的深度分析与挖掘。

目前，基于电子病历建设的区域疾病监测采集系统尚处于探索阶段，随着系统的不断完善和优化，在现有基础上可以根据所采集数据的内部组成结构和潜在的逻辑关系，进行相应的数据挖掘和深度学习，提高疾病预警的时效性和准确性，为公共卫生决策提供支撑，对于落实医改信息化的相关政策也具有重要的理论和实际意义。

参考文献（References）

[1] 赵敏.新发传染病的威胁和防控[C].//全军第十次传染病学学术研讨会论文集.2007：71-74.

[2] 叶华林.浅议区域卫生医疗平台信息化的设计与建设[J].中国新通信，2014，（5）：95.

[3] 杨佳泓，等.国际区域医疗信息共享系统建设的现况研究[J].中国医院，2010，14（10）：4-6.

[4] 相海泉.医疗卫生信息化“3521工程”[J].中国信息界-e医疗，2013，（10）：106.

作者简介：

周溯力（1975-），男，硕士，中级电子计算机工程师.研究领域：卫生信息化.