20130515-457 基于云计算的区域医疗主数据管理系统设计

基于云计算的区域医疗主数据管理系统设计

张恒 张浩

①方正国际软件有限公司 ，北京，100080，北京市海淀区北四环西路52号方正国际大厦5层

区域内各机构系统的业务协同需摘 要 随着医改的推进和区域医疗信息化的进一步建设，

要建立在有效的数据标识统一的基础上。需从居民、医疗机构、医务人员、医疗设备、术语/字典几大类全面的进行标识整合。由于区域一般是行政级别的部、省、市、或者区等，其中涵盖大量的临床数据、居民健康数据以及行政管理数据，因此进行区域数据整合，需要强大的数据存储力、数据分析力和计算能力。文章从整体业务分析切入，描述了采用云计算架构体系下，通过相似度算法分析、模糊匹配、阈值模型等技术实现主数据关联的系统设计，以及获取居民最优记录的方式方法。同时文章对主数据管理系统（MDM, Master Data Management）的设计在未来发展趋势进行了一些前瞻性的叙述。

关键词：云计算、区域医疗、主数据管理、相似度算法、模糊匹配、阈值模型

1 前言

随着国家医疗改革不断的推进，区域医疗信息化建设也日渐深入，通过整合区域内各医疗机构的系统数据，进一步实现机构间的医疗协同和数据交换是整个区域医疗信息化平台的建设保障。在区域范围内，居民/患者、医疗机构、医务人员、医疗设备、术语/字典等数据只有在统一标识的前提下才能够实现平台数据的整合和业务的协同，我们统称这些具备统一标识的数据为主数据，建立这些数据关联和唯一属性集就是主数据管理的核心作用，如何更好的识别主数据建立关联关系，是主数据管理的价值体现。

2 系统建设目标

建设主数据管理系统，主要基于区域医疗信息化系统平台的数据交换共享和整合能力同外界各机构含有主数据的系统进行接驳，提供主数据注册、更新、删除、归档等服务。因此具备如下功能性目标和非功能性目标：

2.1 功能性目标：建立区域范围内独立的主数据管理库，具备足够的存储能力:能够建立不同系统主数据之间的关联关系。能够提供给每一个接入系统使用主数据标准下载能力。能够根据不同区域要求，通过动态标识项进行主数据相似度分析。对业务系统提供“新增”、“更①①

新”、“归档”、“检索”、“合并”、“拆分”、“交叉检索”、“变更通知”的接口功能，使业务系统能够通过MDM系统进行主数据交互。搭建方便的可视化操作界面，更好的满足主数据维护人员的系统易用性。满足Web Service的通讯规范。支持HL7提出的医疗系统的通讯协议和标准的数据格式模型。支持主数据管理系统本身的级联，满足同级区域和上下级区域间的主数据统一管理。提供术语/字典类的语义分析能力和判断关联能力。

2.2 非功能性目标 支持千万级以上的数据处理，处理速度达10万条/分钟左右。支持并发量在2000左右，响应速度控制在2秒以内。能够根据不同区域规模进行性能扩展，动态切割系统计算能力。

3 市场产品

目前SAP、ORACLE、IBM、TIBCO等国外公司都有相应的独立的MDM产品或者在其产品套件中的MDM功能模块。相对国内此类产品的公司缺少较为成熟的产品，仅提供交叉索引和标准下载等基础性功能。对于国外的相关产品中，由于其面向的行业为全行业，不具备医疗行业的针对性，而且由于国内本土化程度不高，还不能很好的适应区域医疗环境下的业务应用，同时对于操作的易用性和人机交互性上都较为繁琐，使用群体素质要求较高。在医疗行业里，专业术语/字典的应用也无法很好的通过目前市场的产品进行管理。

4 设计思路

主数据管理有一套完整的设计路线，通常情况下需要经过如图几个步骤：

图1 主数据管理设计路线

建模：用灵活的数据模型定义任意类型的主数据，识别：快速匹配和准确识别重复项目，解决：合并以创建可靠、唯一的真实来源，联系：揭示各类主数据之间的关系，治理：创建、使用、管理和监控主数据

通过此思路，在设计针对区域医疗环境下的主数据管理，主要是针对每一大类的主数据进行建模；确定用于标识项判断的确认机制，再通过数据清洗工具进行识别、解决操作，获取质量可靠的主数据源；使用相似度匹配算法和语义分析等工具进行主数据之间的关系建立，抽取唯一最优的记录；对于整个主数据本身提供跟踪、浏览、监控等工具用于维护操作。 5 整体架构设计

主数据管理的系统架构从管理的数据类型和同外部系统交互功能两个维度进行整体设计，并在居民/患者的主数据上使用相似度匹配分析，在术语的应用上采用部分语义匹配分析，弥补区域下的标识缺失导致的无法确认唯一标识的问题。

图2 主数据管理

主数据管理主要包含“功能模块”、“服务接口”、“记录跟踪管理”三大块。

5.1 MDM功能模块 此模块是主数据的核心模块，提供了包含基础应用的基本服务、智能分析类的高级服务、以及针对使用业务系统域的管理和配置管理。基础服务是对主数据提供的最基本的数据交互服务以及对数据关系的处理等，高级服务中则提供对数据关系的识别方法和工具，而域信息管理和配置管理则是对外部系统和主数据管理全局参数的配置，能够提供动态配置调整和优化主数据管理的处理能力和性能。在数据类应用上，提供区域医疗行业所关注的六大类型的数据应用。

5.2 服务接口 主数据管理系统作为中间组件型系统，需要通过服务接口方式提供给外部业务系统的主数据管理能力，使用HL7的数据交换共享模型，标准化通讯体系，提供“创建、更新、删除、查询、交叉索引、合并”等接口满足业务系统调用需求。

5.3 记录跟踪管理 在系统运行中，不仅需要提供业务交互上的功能，也需要提供相应的交互跟踪日志和记录异常状况的监控，通过对运行中的异常数据进行分析，不断地调整和改进系统处理主数据关联的准确性和可靠性。

6 关键技术实现

在整体系统设计中，需要考虑不同类型数据的差异，因此采取领域驱动的设计方式进行分层架构，有利于降低业务体系和领域模型之间的耦合度，提升不同应用场景下的主数据分析需要。采取建立5层的分层体系，通过依赖注入方式进行设计架构，在搭建稳定的核心层、数据层、业务层后，关注算法层的提升和持续优化。

6.1 核心层Core Core层采用类DDD设计方式的核心层设计，主要包含MDM的领域模型、存储接口以及服务接口。

6.2 数据层Repository 定义为数据存储，所有与数据存储相关的交互均在此层完成。具体和数据库的交互则是使用统一封装好的数据处理工具进行实现，在传入相应的参数和对象后则能够进行数据的交互和事务处理。

6.3 业务层Service Service层是MDM功能的核心层，主要包含分块服务、最优记录抽取服务、模型服务、配置服务、网格计算服务以及EMPI的基本交换服务等。

6.4 算法层 在许多针对人信息的数据挖掘中，匹配算法扮演了很重要的角色。算法层当处理患者信息合并的时候，需要通过相似度匹配获取两条记录的相似度，因此这一层主要是解决记录间匹配问题。在创建患者信息、批量导入患者信息时，都会涉及到信息合并的业务，会对患者信息的相似度进行比对和SBR数据的生成，这里详细描述了处理记录合并时的业务流程。

同时，算法层也提供用于切词分析和语义分析的功能，在对长短语或者术语之类的字符串进行分析时，采用切词技术和语义分析引擎技术，具有针对性的关联术语，提高匹配度。

6.5 HL7通讯协议层 这一层使用工厂模式进 …… 此处隐藏：2138字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……