基于数据仓库住院信息采集分析系统设计.pdf

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1、第2 5 卷第1 1 期2 0 0 8 年1 1 月计算机应用与软件C o m p u t e rA p p l i c a t i o n sa n dS o f t w a r eV 0 1 2 5N o 1 lN O V 2 0 0 8基于数据仓库住院信息采集分析系统设计郑丹青(株洲职业技术学院信息3-程系湖南株洲4 1 2 0 0 1)摘要通过分析现阶段的医院病案管理模式和数据仓库的特点，提出了基于数据仓库技术，构建住院病人信息采集分析系统的设计方案，并根据医院医疗管理信息的需求给出系统的总体结构、数据仓库的模型、数据转换和数据分析处理方法，并探讨了分布式数据仓库的设计和实现。关键词住

2、院信息采集分析数据仓库联机分析处理数据挖掘T H ED E S I G No FH o S P I T A L I Z A T I o NI N F o R M A T I o NC o L L E C T I o NA N DA N A L Y S I SS Y S T E MB A S E Do ND A T AW A R E H o U S EZ h e n gD a n q i n g(D e p a r t m e n to f I n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g，Z h u z h o uP r o f e s s i o n 死如

3、加幻C o l l e g e，Z h u z h o u4 1 2 0 0 1，H u n a n，C h i n a)A b s t r a c tm o u g ht h ea n a l y s i so fc u r r e n tm e d i c a lr e c o r dm a n a g e m e n tm o d e l so fh o s p i t a l sa n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fd a t aw a r e h o u s e Ah o s p i t a l i z a t i o ni n f o

4、r m a t i o nc o l l e c t i o na n da n a l y s i ss y s t e mb a s e do nd a t aw a r e h o u s ei sd e s i g n e d I na c c o r d a n c ew i t ht h er e q u i r e m e n t so fh o s p i t a lm e d i c a li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t，t h es y s t e ma r c h i t e c t u r ea n dt h ed a

5、t aw a r e h o u s em o d e l sa r ep r o v i d e d，a n dt h ed a t ac o n v e r t e r sa n dt h ed a t aa-n a l y s i sp r o c e s s i n gm e t h o db a s e do nd i s t r i b u t e dd a t aw a r e h o u s ea r ea n a l y z e d K e y w o r d sH o s p i t a l i z a t i o ni n f o r m a t i o nC o l l

6、 e c t i o na n da n a l y s i sD a t aw a r e h o u s eO n-l i n ea n a l y s i sp r o c e s s i n gD a t am i n i n g0 引言现今随着计算机技术的发展，计算机在我国医学领域的应用也发展很快，许多地市级医院都已建立了医院管理信息系统，如运用微机管理病案信息等。但现在病案管理信息系统主要是完成病案信息的采集录入，疾病统计和各种统计报表的汇总等日常性的事务处理工作。为了能进一步开发和运用病案信息资源，建立我国住院病人基本信息集，收集、整理和分析住院病人的信息，为进行医学研究和各种疾

7、病治疗费用的研究，探索新的医疗服务质量评估体系，提高我国医院管理学的研究水平，提出基于数据仓库住院病人信息采集分析系统的解决方案。1系统的设计方案1 1 数据仓库数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、随时间变化的用来支持管理人员决策的数据集合。数据仓库环境中数据存在不同的细节，并且数据由操作型环境导人数据仓库。数据仓库用来保存从多个数据库或其它信息源选取的数据，并为上层应用提供统一的用户接口，完成数据查询和分析。1 2 需求分析现阶段医院病案管理的模式为住院病人的信息都记录在病人的病案中，当病人人院后，首先领取病案首页信息表，登记病人的基本信息，门诊诊断，入院时情况，入院日期、入院科别和

8、病室。在住院过程中，产生住院病人的医疗信息和住院费用信息。病人出院后，所有的病案信息将移交病案管理部门，由病案室负责各种资料收集、整理、分类、统计、登记、顺号上架，并把病案信息录入到医院管理信息系统(H I S)中，以完成日常性的报表查询和统计汇总工作。但由于现阶段的病案信息都是以单个医院为主，信息分散，信息的利用率很低。为了能提高信息的利用率，实现对住院病人医疗信息的联机分析及数据挖掘处理，提出了构建基于数据仓库住院病人信息采集分析系统，以实现如下功能：(1)实现各项业务数据到数据仓库的自动装载，管理住院病人的医疗信息。(2)实现病案综合查询和各病种的统计分析。(3)分析病人的年龄、职业、种

9、族、地区、季节与疾病之间关系。(4)分析统计医院的工作效率和医疗质量情况。(5)按病种分类统计和分析各种疾病的治疗费用。(6)按病种分类查询和分析各种疾病的治疗方法。1 3 总体结构设计基于数据仓库住院病人信息采集分析系统设计是运用建立分布式数据仓库方法，先在每个地区的各家医院建立起住院病人信息的数据集市，然后再构建一个地区的住院病人信息集的局部数据仓库，最后发展到建立我国住院病人信息集的全局数据仓库。本文主要是探讨如何构建一个地区的住院病人信息集收稿日期：2 0 0 7 0 1 0 9。郑丹青，高工，主研领域：管理信息系统，数据库及数据挖掘。万方数据1 8 0r，计算机应用与软件2 0 0

10、8 缸的数据仓库，以及对住院病人信息进行联机分析处理(O L A P)和数据挖掘(D M)等。系统的总体结构如图1 所示。其中H I S，文本和表格数据，分别来自于医院内部不同部门的医院信息管理系统的日常事务处理数据，它包括了为满足管理要求的管理信息系统的数据和满足医疗要求的医疗信息系统的数据。并且医院日常事务处理的数据都存储在医院的不同部门的异构数据库中。根据医院的信息需求，把医院日常事务处理的数据，通过抽取、清理、集成、转换和综合，重新组成面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据，并置人数据集市之中。因医院管理模式都是标准化的，所以各家医院住院病人的数据结构都是相同的，因此可将各家医院

11、所创建的数据集市中的数据映射到医政管理部门的数据仓库中。医政管理部门通过建立数据仓库，以数据仓库和多维数据库中的大量数据为基础，完成查询报表处理、联机分析处理(O L A P)和数据挖掘(D M)的工作。图l 系统的总体结构2 数据仓库设计2 1主题的选取和主题间的关系在进行住院病人信息采集分析系统的数据仓库设计时，首先要考虑的是医院在进行医疗决策分析中所需要的信息。而这些信息应包括：住院病人的基本信息、病人的医疗信息和病人的财务信息。根据信息的分类，可将数据仓库划分为病人、病症、治疗三大主题。并且这三个主题域是相互联系的，它们之间的公共键码为病人I D(病案号)，如图2 所示。图2 三大主题

12、之间的关系在病人主题域中，建立住院病人的基本信息，包括病人I D、姓名、性别、年龄、婚姻、职业、出生地、民族、国籍，工作地区等；住院病人的医疗信息，包括病人I D、病症I D、入院时间、门诊诊断、入院诊断、人院后确诊时间、出院时间、出院诊断、出院情况、病理诊断、医院感染名称、诊断符合情况等。并根据住院病人的基本信息和医疗信息进行分类分析和统计，查找出病人的年龄、职业、种族、地区、季节与疾病之间关系，分析统计医院的工作效率和医疗质量情况等。另外还要建立住院病人治疗费用信息，包括病人I D、床费、护理费、西药、中成药、中草药、放射、化验、输氧、输血、诊疗、手术、接生、检查、麻醉费、婴儿费、陪床费和

13、其他费用等，并可按病种分类统计和分析各种疾病的治疗费用。在病症主题域中，建立病症的基本信息，包括病症I D、病症名、临床表现、病机等。在治疗主题域中，建立住院病人的治疗信息，它包括护理信息、用药信息、检查信息和手术信息等。其中用药信息包括病人I D、病症I D、药物I D、药物名、剂量和用药途径，手术信息包括病人I D、病症I D、手术I D、手术日期、手术名称、麻醉方式等。并可按病种分类查询和分析各种疾病的治疗方法。2 2 逻辑模型设计多维模型方法多维模型(V a m b a l l)方法，也称为星形连接。它是由事实表和维表组成。事实表是星形连接的中心，它包含有主题独有的标识数据，也包含了主

14、题本身的独有数据，还包含了维表的外键，即各维表的主键值。维表则表示一些与事实表相关的重要的但起辅助作用的信息，它可分为共享维表和专用维表，多维模型设计的数据结构有星型结构和雪花结构等。在住院病人信息采集分析系统的数据仓库设计中采用的是多维模型设计方法，其中的三大主题的多维模型设计数据结构均采用星型结构或雪花结构。以数据仓库中病人主题的多维模型设计为例，采用雪花结构，包括1 2 个维表，分别为时间维表、基本信息维表、医疗信息维表、医疗费用信息维表、职业维表、国籍维表、民族维表、地区维表、病症维表、出院情况维表、医院感染情况维表、诊断符合情况维表等，其中时间维表、病症维表、地区维表为共享维表。表与

15、表之间的关系如图3 所示。l 时闻维寰I 职业维衰I 卜 基车信息维囊A 代码 医疗信息维囊rrI 地区维囊L+取矗髑-人代码囊人事实表出生地代再孵t 代再时同代码民族代码出院情况代再人代珥l 是麓簟囊L _+田籍代码+医院摩囊f 暇囊代爵工作地代码诊断符合情况代码+住院天数l 曩囊维衰 蛀名入睫时闻代再医，r 鼻用性崩出院时闻代珥+年t门谤毋断囊入睡渗膏人院后一惨时两出蘸崩断医疗羹用信囊维衰瑾谚断图3 病人主题病人主题中事实表和维表所包含的数据如下：(1)病人事实表：时间代码，病人代码+，病症代码，住万方数据第1 1 期郑丹青：基于数据仓库住院信息采集分析系统设计1 8 l院天数，医疗费用总

16、计；(2)时间维表：时间代码，日期，日，月，季度，年；(3)病人基本信息维表：病人代码+，职业代码，出生地代码，民族代码，国籍代码，工作地代码+，姓名，性别，年龄，婚姻；(4)病人医疗信息维表：病人代码+，病症代码+，出院情况代码，医院感染代码。，诊断符合情况代码+，入院时间代码，出院时间代码。，门诊诊断，人院诊断，入院后确诊时间，出院诊断，病理诊断；(5)医疗费用信息维表：病人代码，床费，护理费，药品费，放射，化验，输氧，输血，诊疗，手术和麻醉费，检查，接生，婴儿费，陪床费和其他费用；(6)职业维表：职业代码，职业名称；(7)国籍维表：国籍代码+，国籍名称；(8)民族维表：民族代码，民族名称

17、；(9)地区维表：地区代码。，地区，市(区县)，省；(1 0)病症维表：病症代码，病症名；(1 1)出院情况维表：出院情况代码，结果；(1 2)医院感染情况维表：医院感染代码，医院感染名称；(1 3)诊断符合情况维表：诊断符合情况代码。，诊断符合情况类型。其中打号是为主键或外键，其他的主题也按类似方法建立。3 数据转换及数据处理3 1 数据的抽取、清理、转换和装载在数据仓库设计好以后，为了向数据仓库的数据库中加载数据，先要设计和建立操作型环境与数据仓库环境之间的接E l，以完成数据的抽取、清理和转换成为与数据仓库要求一致的结构后，才能装载到数据仓库中。在接口设计中，先创建数据准备区中的关系型数

18、据库，在此数据库下创建用于容纳中间数据的数据表，然后创建用于完成数据抽取、转换、清理和向数据仓库加载数据的功能模块。数据抽取功能模块，主要是完成从医院信息管理系统(H I S)的原始数据库中和医院的日常事务管理的文本、表格数据中抽取出数据仓库中所需要的数据，存放在数据准备区中，并在数据仓库更新时能不断进行定期抽取。清理和转换功能模块，主要是完成对来自于原始数据库中的输入关键字进行重建和转换，在输出的关键字中加入时间成分。对输入的非关健字数据进行重新格式化，如分解日期字段为独立的年字段、月字段和季度字段；将数据从某种数据格式转换成另一种数据格式；以及对输入数据进行汇总与合并等。并且检验输入数据的

19、正确性，将输入数据清理为数据仓库所要求的一致性的结构。数据装载主要是将数据准备区中已经完成了数据抽取、转换、清理的数据传送到数据集市的操作，可通过编写存储过程、数据转换(D T S)包来实现。3 2 数据分析处理在创建好住院病人信息采集系统数据仓库后，以数据仓库为基础，运用查询报表，联机分析处理(O L A P)和数据挖掘(D M)等工具，进行数据的分析处理。(1)查询处理用户不仅可自定义查询的输出项目及查询条件，以完成对病案信息的综合查询处理，还可按病种分类查询和分析各种疾病的治疗方法。(2)统计分析用户不仅可完成对各病种的统计分析，还可完成对医院的工作效率情况、治疗质量情况和诊断质量情况的

20、统计分析，以及实现按病种分类统计和分析各种疾病的治疗费用。(3)O L A P 分析可以从时间、地区、病人年龄和病人性别等维度来分析某种疾病的发病人数，它的多维概念视图如图4所示。图4 多维概念视图(4)数据挖掘技术分析病人的年龄、职业、种族、地区、季节与疾病之间关系。H4 构建地区住院病人信息集的数据仓库构建地区住院病人信息集的数据仓库方法与构建各医院的数据集市方法相似，但要在地区住院病人信息集数据仓库的病人主题中增加一个单位维表，包含单位代码木和单位名称，并在病人事实表上增加单位代码宰字段，而数据仓库中的数据则来源于各医院的数据集市。运用S Q LS e r v e r2 0 0 0 的数

21、据复制技术，将各医院数据集市中的数据通过I n t e m e t 分发到地区医政管理部门的服务器上。然后将传送过来的数据，再经过抽取、转换、清理和综合处理后，装载到地区医政管理部门的数据仓库中。5 结论数据仓库是随着信息与决策支持系统的发展而产生的。数据仓库被企业所采用已有十多年的时间，但数据仓库在我国医疗卫生系统上的应用还是一个新课题。随着我国医院管理信息系统的发展，将数据仓库技术运用于住院病人信息采集上，不仅可以实现对本单位住院病人的信息管理，而且还可以实现对不同地区、不同单位、不同时间的大量历史数据进行分析处理，从而为医疗服务信息系统和医疗决策系统提供必要的信息。参考文献 1 W i

22、l l i a m H I n m o n B u i l d i n gt h eD a t aW a r e h o u s e M ，王志海等译，第四版北京：机械工业出版社，2 0 0 6：2 0 2 1，2 2 2 2 2 4。2 刘浪，王丽亚，黄海量基于W e b 的数据仓库解决方案 J 计算机工程，2 0 0 5，3 1(1)：9 2 9 4 3】张莉，王强，赵文，等s Q LS e r v e r 数据库原理及应用教程 M ，北京：清华大学出版社，2 0 0 3：3 0 9 3 1 5 4 王丽珍，周丽华，陈红梅，等数据仓库与数据挖掘原理及应用 M 北京：科学出版社，2 0 0

23、5万方数据基于数据仓库住院信息采集分析系统设计基于数据仓库住院信息采集分析系统设计作者：郑丹青，Zheng Danqing作者单位：株洲职业技术学院信息工程系,湖南,株洲,412001刊名：计算机应用与软件英文刊名：COMPUTER APPLICATIONS AND SOFTWARE年，卷(期)：2008，25(11)被引用次数：0次 参考文献(4条)参考文献(4条)1.William.H.Inmon.王志海 Building the Data Warehouse 20062.刘浪.王丽亚.黄海量 基于Web的数据仓库解决方案期刊论文-计算机工程 2005(01)3.张莉.王强.赵文 SQL Server 数据库原理及应用教程 20034.王丽珍.周丽华.陈红梅 数据仓库与数据挖掘原理及应用 2005 本文链接：http:/