創立於 1946 年的三軍總醫院(以下簡稱『三總』),迄今走過 78 個漫長年頭,長期秉持「全心三總、全人照護」理念,致力守護軍民健康。近期國際知名媒體 Newsweek 新聞週刊與全球數據公司 Statista 合作完成「全球醫院評比」,其中三總獲得四星殊榮,甚至在「 IT 暨醫療科技」、「醫療照護服務」等單項評比獲得 5 星最高肯定,皆為全臺醫院首見佳績,將國軍醫院的創新服務能量嶄露無遺。
三軍總醫院醫學資訊室主任陳韋良表示,三總對於精進醫療照護服務、病人體驗與安全,一向不遺餘力,故對於發展智慧醫療著力至深,因而亟欲打造醫療大數據應用發展基礎。為此三總於 2022 年 4 月正式成立數據中心,首要任務便是建立大數據的資料市集。
他進一步解釋,資料市集不僅能廣泛支持醫療研究計畫、呈現臨床統計資料,亦可結合資料視覺化、滿足醫學中心評鑑需求。由此可見,不同資料市集的背後,都來自各個單位的不同需求,也對應到不同的專案目標、不同的資料蒐集格式。假使沿用傳統做法,需要依靠人工費時撰寫程式、費時 Query 資料、費時執行資料搬移,不僅讓需求單位苦苦久候,甚至可能使一些醫療照護服務的創新發展計畫,因而錯失黃金時間。
有鑑於此,三總決定引進 ETL(擷取、轉換和載入)解決方案,期望有效縮短每一個資料市集從無到有的建置歷程。後來透過嚴謹的選商程序,確定由 NetPro 提供的 Trinity ETL 解決方案雀屏中選,並選擇在 2022 年 4 月數據中心揭牌運作的同一時刻,開始啟用這套 ETL 工具。
以自動化工具取代編程,加速發展醫療大數據
三軍總醫院醫學資訊室醫療副主任暨數據長許家榮指出,深究三總之所以起心動念想要導入 ETL ,背後有不少驅動因素,但其中最明確的一個起因,便是一次在接受評鑑時,評鑑單位要求爾後應透過資料視覺化軟體,來呈現數據統計結果。在資料視覺化的背後,便需要倚靠資料市集加以支撐。
另一驅動因素,在於近年三總不時接受智慧醫院評鑑、或是參與智慧醫療競賽,其間也涉及 AI 大數據應用開發,背後同樣需要藉由資料市集來支撐相關研究專案。但問題來了,三總長年採取人工編程方式,透過一次性的程式介接所需資料,然後搬動至使用者指定的位置,整個過程曠日費時,單憑這般做法絕對無法有效建構資料市集。
「過去當某單位提出需求,資訊室就找人開發程式,每次開發需耗時 2 到 3 週,」許家榮說,不僅如此,假設一次的專案需求牽涉 10 萬資料移動,後續還得花費 1~2 天時間進行搬遷。如今改採 ETL 形式後,只需將語法兜好,便可藉由排程機制來擷取與轉換資料、輸送到指定資料庫,其間完全無需藉助程式撰寫;而這段兜語法、設排程加上完成驗證的作業期程,頂多花 1 天時間,接著再歷經約莫 10 分鐘,即可自動化完成同樣 10 萬筆資料搬移,前後效率表現差異極大。由此便不難理解,為何三總選擇以 ETL 取代人工編程,作為催生各個資料市集的基礎工法。
三軍總醫院醫學資訊室醫療副主任暨數據長許家榮
成立數據中心,妥善支援 AIoT 研究計畫
談到智慧醫療,許家榮進一步補充說。幾年前三總成立人工智慧暨物聯網發展中心( AIoT ),而該中心經常啟動研究專案,多數專案都需要運用特定資料來執行 AI/ML 分析。
在數據中心尚未誕生前,院內並無專門單位來支援 AIoT 中心,只能尋求資訊室的協助。但礙於資訊室的工程師人數有限,導致支援能量明顯不足,甚至還得委請外部 Part-Time 人員來協助編程;由於 AIoT 中心需要整合的資料深具多樣性且數量龐大,所以編程複雜性較高,平均歷時長達 2~3 個月才能完成一支程式開發。
因等待期間過長、明顯需要改善,於是院方決定設立數據中心,並規劃以自動化工具來執行數據採集、轉換與載入作業,希望讓過去 2~3 個月縮減為 2~3 週;除此之外,亦期許數據中心達成培育醫療數據分析人才的使命,而三總也有意將未來主要的 IT 職缺,從以往的程式設計師調整為數據分析師。
就在三總緊鑼密鼓擬定諸多計畫的同時,正好迎來一個契機,時任資訊室主任赴臺北榮總參加智慧醫療研討會,聽聞臺北榮總分享 ETL 使用案例,採用標的便是 NetPro 的 Trinity 系列產品,且看來應用效益相當顯著。主任便帶著這場會議的所見所聞,傳達給資訊室同仁,要求同仁應儘速評估與研究 Trinity ,認為它對於三總醫療大數據的建立,可望產生莫大助益。
接著資訊室同仁積極展開評估作業,而且不只鎖定 Trinity ,另外還找了多家國內外知名 ETL 軟體,一併納入評比。後來經過多個面向的綜合考量,確定由 Trinity 脫穎而出。
原廠火速進場救援,以最短時間排解障礙
許家榮說,在評選過程,三總主要依據幾個檢視標準,來判斷各個 ETL 產品的適用性。首先畢竟三總兼具公家單位、醫療機構雙重屬性,向來重視機敏資料保全,故對上雲一事戒慎恐懼,較不傾向選擇 SaaS 產品。其次必須符合預算匡列原則,不傾向採取訂閱制;因此像是 Trinity 維持買斷制、永久授權的做法,自然相對迎合三總的採購原則。
另外檢視各廠牌 ETL 軟體的功能性,尤其期望排程機制具有人性化、易上手、符合臺灣工程師設定思維等特質;有關這點,Trinity 在眾家產品中表現格外突出。
再者最重要的就是服務時效性。以 NetPro 為例,其辦公室座落於內湖,與三總相當鄰近,所以一有問題,NetPro 人員可快速到場支援;反觀面對國外原廠時,需要開 Ticket ,至少等候 1~2 天才獲得回覆,時效性明顯不足。醫院是講求 7x24 服務不間斷的機構,需爭取時間挽救病人的生命與健康,因此任何障礙的排除都不容許耽誤,只要發生問題,很需要有人迅速幫忙處理。
最能全面滿足上述要件的 NetPro Trinity ,因而獲得三總資訊室同仁的一致青睞,成為最終贏家;這個決定,經日後證實果真恰到好處。比方說三總在今年7月發生斷網事件,當時導致許多 ETL Job 異常 Pending ,數據中心人員即便重啟主機,仍無法回復正常;幸而 NetPro 工程師即時到場救援,順利排解障礙,將傷害降至最輕微程度,足見服務時效性確實至關重要。
擬增購流數據處理模組,適切滿足研究分析需求
此外因為三總院內擁有許多異質資料庫,彼此編碼與型態皆不一致。期初三總同仁不熟悉轉換設定,曾陷入短暫困局;後來隨著 NetPro 悉心教導,順利協助三總同仁解惑,懂得如何藉由最佳設定,實現一邊擷取、一邊轉換,最終有效率地完成載入作業,以最穩定流暢的節奏完成整個 Job ,即便資料量再大也無例外。
隨著正式啟用 Trinity 後,三總也發現 NetPro 帶來一些預期外的驚喜亮點。係因 NetPro 作風大方,每當推出新功能,都主動更版給三總使用。此外 NetPro 勤於聆聽各種客戶需求,針對多數客戶的共同期望,就付諸落實、成為下一版本的新增功能,讓所有客戶同蒙其利,連帶使三總獲益良多,享有 ETL 系統不斷進化的紅利。
至於三總採購的 Trinity 項目,算是陸續增加中。從一開始的 Trinity ETL 單機版,再來升級為企業版、將執行環境從單機擴展到環境多機 HA 架構,迄今已先後部署 JCS 自動排程管理、UDM 網路爬文與分析(主要用於 PDF 、Word 、Excel 等文本內容抽取)、 Metaman 企業資料治理(含元數據管理、數據目錄、數據血緣、數據貼標…等關鍵功能)等多項延伸模組。
展望下一步,三總預計再購置 SDM 流數據處理平台。顧名思義,該模組主要用於處理 Stream Data ,與一般 ETL 的批次作業型態截然不同。其需求情境是這樣的,當主系統處於繁忙時,自然不希望有人一直去裡面的拉資料出來,惟考量數據分析需求日益增加,故三總原本設定權衡做法,每隔 10 分鐘將主系統的資料備出一份,提供分析研究所用;只不過使用者越來越難以接受 10 分鐘時間差,希望取得更加時的資料。假使啟用 Trinity SDM ,便能藉由事件觸發方式捕捉對應資料,旋即傳送到使用者指定的位置,既可避免干擾主系統運行、亦能弭平以往 10 分鐘過長的時差,發揮兩全其美功效。
因應新版 HIS 推廣等重大計畫,將繼續倚重 ETL
三總引進 Trinity 之際,為疫情嚴峻的時刻,因此三總也利用它來支應疫調運用。假使某住院病人染疫,三總可透過 Trinity ,一鍵撈出此人在過去兩個月內曾接觸的對象,包括護理人員、照護人員、檢查人員、會診醫生、隔壁床病人…等,以便快速匡列與追蹤。
其次三總利用 Power BI 平台彙整 COVID-19 病人住院情況,藉以掌握人數、年齡、性別、入出院時間…等分佈狀態;此時也透過 Trinity 快速統整相關資料,以利管理階層洞悉當下疫情變動趨勢,準確制定防治策略。
如今疲情趨緩,Trinity 回歸醫療大數據專案用途,但預計今後的 1、2 年,三總將利用它肩負起另一重要任務。許家榮解釋,三總現正進行 HIS 核心系統改造計畫,從上一代的 Client-Server 調整為 Client Service Server 架構,旨在藉由 Web Service 層次營造更大擴充彈性,且提供前端使用者更大的存取便利性;此計畫還在進行,其中門急診系統已經完成並在今年上線,預估明年再啟用住院系統。
待至新版 HIS 穩定運作一段時間後,三總將著手修改門急住系統,計劃開發成為單一版本,推廣給軍醫局轄下其他 13 家醫院共用。為配合新版 HIS 的導入,軍醫局規劃成立南北資料中心,未來各個國軍醫院 HIS 資料都會備份一份,同步至南北資料中心。
南北資料中心像是一個大型資料倉儲,後面可轉換成不同資料市集,以利國軍醫院統加速發展智慧醫療應用。三總身負北部資料中心的維運重任,將協助 13 家國軍醫院清洗資料市集,屆時亦需要使用 ETL 來彙整資料,所以會把 Trinity 應用觸角從院內延伸到院外。
Trinity 用途不僅如此。隨著遠距醫療成為新常態,因視訊數據的加入,使病歷資料量體急速擴大,徒增儲存與調閱的困難,故需利用 ETL 執行冷熱資料的分流管理。再者未來生物資料庫將繼續擴編,除資料檢體外,也會一併收納相關資料與報告,而其間的資料匯集,自然需要借重 Trinity ETL ,使它得以發揮更大應用價值。
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