美国公共卫生概念大数据模型PHCDM.docx
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美国公共卫生概念大数据模型PHCDM
2美国公共卫生概念数据模型（PHCDM）
美国建立公共卫生概念数据模型（PHCDM）的目的是记录公共卫生需要的信息，以便疾病预防控制中心（CDC）及其所在的省和当地公共卫生部门能:
●为公共卫生建立数据标准，包括数据定义，结构组织（例如为复杂的数据类型），编码标准和数据使用；
●为全国性的卫生信息学标准制订单位间的协作，为公共卫生机构和医疗提供单位间信息的交换定义标准；
●构造计算机化的信息系统，并使之符合为公共卫生相关的数据管理应用而建立的数据和数据交换标准。
美国这一模型的构建现正在进行中，并且由公共卫生相关部门参与共同开发。
CDC正在从其相关部门收集评议，发布改进版本和对评议的处理情况提供反馈。
背景资料
PHCDM是支撑CDC全国电子疾病监控系统（NEDSS）启动的众多相关项目之一。
NEDSS的长期作用是补充计算机信息系统的采集工作，从而使卫生数据的采集自动化，促进社区的健康监控，协助分析公共卫生问题的发展趋势和及时发现情况，为公共卫生政策的制定提供信息。
NEDSS关注的是信息管理技术标准的开发，测试以及实施，这也将促进公共卫生领域中计算机卫生信息系统更充分和更全面的整合。
NEDSS标准集中于以下五个重要方面:
1.数据体系结构（数据模型，数据定义，编码规则）；
2.用户界面；
3.信息系统体系结构（基于工业标准）；
4.解释、分析以及传输数据的工具；
5.安全的数据转换。
PHCDM是NEDSS数据体系结构标准的一个主要组成部分。
PHCDM和公共卫生电子报告（CIPHER）指南的公共信息一起为公共卫生数据的收集、管理、传输、分析以及传播的标准化提供了一个基础。
PHCDM的开发始于1999年5月。
第一步骤是高级数据模型的构造，它描述了PHCDM所包含的主要的主题区域。
主题区域数据模型是基于选定的CDC疾病监控系统，即HealthLevelSeven（HL7）相关信息模型（RIM），和其它与健康相关的数据模型的管理分析来开发的。
在CDC全体人员对公共卫生监控系统的整合工作基础上，结合头脑风暴（Brainstorming）会议的开展，确定了基于现有数据模型分析上附加的主题区域。
主题区域模型被用来定义项目范围，估计工作力度，开发项目平面图。
最初的"分类"图产生于1999年6月。
一个分类也就是被采集的那一些数据。
分类图是对每一主题区域内的主要数据分类的描述。
它包括类的说明，就象他们的内部关系的说明一样。
这个分类图于1999年7月被CDC流行病专家组审阅，并且在他们反馈的基础上做了修订。
8月，属性信息（例如，关于分类的信息）被添加入分类模型；1999年9月和10月早期，分类模型在CDC内部和国家及当地相关机构进行审阅。
基于这些审阅结果，判定是否需要继续完善数据模型要依据:
●开发一个公共卫生程序模型来提供数据模型的上下衔接并且明晰其范围；
●采用HL7相关信息模型（RIM）来表现卫生相关活动；
●通过使用数据模型来开发基于CDC疾病管理和监控系统中一部分需要信息的典型数据库来验证数据模型。
例如，全国电子远程通信监控系统（NETSS），性传播疾病管理信息系统（STD*MIS）和实验室和流行病学公共卫生信息追踪报导系统（LITS+）。
从10月到12月，对模型进行了修订以便包括基于HL7RIM和密苏里相关部门公共卫生数据模型的数据结构。
NETSS项目组召开会议，讨论PHCDM和它对NETSS可能应用的目标。
12月，设计了开发程序模型的研究方案。
2000年1月，认可了模型基本原理、目标的详细描述和发布的需求。
PHCDM对达到NEDSS所启动的数据标准化的目标起到了决定性的作用。
不同模型的相关活动具有多样性的目的，但是它们总的来说重点在于把数据模型应用于CDC及其相关部门的数据标准化方面。
应用过程中，模型应该得以不断地简化。
很明显，随着我们对那些需求的理解的加深，随着我们可及的技术对自动化的适用性的增强，当公共卫生信息的需求改变时，模型也需要修订。
目标和宗旨
公共卫生数据模型最主要的目的是记录公共卫生的需求信息和促进数据标准的开发，后者是全国电子疾病监控系统中的一部分。
有人可能会问，数据模型怎样便于数据标准的开发?
对这个问题最好的回答就是明确PHCDM开发的目标和宗旨。
PHCDM的目标
1.为组织数据标准和指南提供一个框架
最初的CIPHER是数据表示和代码值定义的标准和指南。
它包括所代表概念的详细说明，例如日期、地址以及人名，就象元素编码的标准代码列表，例如比赛，种族以及性别。
CIPHER标准能和数据模型中的属性直接连接。
这些属性代表信息分类的特性，并且最后将在计算机信息系统中成为字段。
PHCDM为这些标准提供了相关背景。
通过为CIPHER指南描述其背景，开发数据标准的CDC职员和公共卫生人员能够预想指南中的潜在的冲突和好些冲突的含意。
同样，通过检验PHCDM中CIPHER数据标准没有直接印射的部分，工作人员能轻易地确定出那些数据标准和指南所需要的附加区域。
2.减少在公共卫生CDC中使用的计算机信息系统的开发花费
国家和地区CDC的相关部门也在开发计算机信息系统以在公共卫生中使用。
不可避免的，这些开发项目必然要在采集、数据需求分析和数据库设计上花费精力。
通过这些开发项目，PHCDM将显著地缩小开支。
这些开发项目提供可重复使用的数据分析及数据库设计，开发出按需要使用或修改的通用的启动平台，其结果能减少开发时间和费用。
通过在分析和设计开始时使用PHCDM，每一个单独的项目组能避免重复数据分析和重复的数据库设计步骤。
某一开发组新的结果或据其要求所做的修订能作为常规维护的部分反映在PHCDM里，从而使其他的项目组能再次利用其结果。
3.通过一致性增强数据共享
通过在开发中使用PHCDM而得到的额外便利是在数据库设计中重复使用PHCDM构成。
这种重复使用为在数据意义和各个独立开发的软件系统的表现上提高了一致性。
数据一贯性的提高将使公共卫生中应用的不同信息系统之间共享数据更加容易。
PHCDM的使用将使复杂数据映射和转换过程的需求减到最小。
数据的一贯性将允许数据跨越多重系统进行比较和连接。
数据的一贯性是一个很重要的系统特征，它能促进趋势分析并发现出现的公共卫生问题，同时能促进公共卫生政策的信息利用。
4.公共卫生数据的表达需要全国性标准的设置机构
这一项目的关键点是有能力与全国性的卫生信息标准设置机构协作，为在公共卫生机构和医疗提供单位间信息的交换定义标准。
HL7（HealthLevelSeven）是为医疗卫生信息交换建立标准这一工作的一个必要部分。
HL7消息的开发方法包括构造引用信息模型的过程，定义数据类型，词汇范围的协调，和XML（ExtensibleMarkupLanguage）数据交换标准的公共卫生解释。
HL7在为建立医疗卫生计算机信息系统中的交互操作性标准的中具有无可争辩的重要地位。
HL7方法的关键点是HL7引用信息模型（HL7RIM）。
HL7RIM是所有HL7第3版标准数据内容的来源。
为确保能将用户需要的信息在RIM中反映出来，HL7确定了一个多方面的程序。
在HL7RIM中反映出对公共卫生信息的需求是极其重要的。
PHCDM将尽可能多的再利用RIM，就像PHCDM在公共卫生需求中的应用一样。
这也是RIM修订和添加的来源，代表了公共卫生数据的独特要求。
通过在HL7RIM中涵盖公共卫生需求，我们确保HL7中的信息系统提供者和提供组织可以获得这些需要，以便他们能在可为公共卫生相关数据原始来源用的医疗卫生信息系统的设计中包括它们。
CDC人员也将探索有效的方法来与其他相关标准组织协调公共卫生信息需求。
5.促进CDC和其所在省及地方机构在公共卫生领域的合作
在本地、省和国家的各层次上完成公共卫生相关数据的采集、分析和报告。
这些数据被用来监控公众的健康，标识公共卫生问题和优先级，采取及时的公共卫生行动防止疾病的进一步发生，计划适当的长期干预措施，开发公共卫生政策。
对公共卫生重要的疾病和背景数据在常规基础上被报到地区卫生机构，并按次序报告到CDC。
CDC反过来向省和地区当局汇总和通报这些数据，并通过一定方式公布于众。
监控、干预和计划系统需要所有相关部门的合作。
一些省和地区依赖CDC提供的应用软件来电子收集、报告和分析需申报的情况。
其他省有能力自己开发类似的应用软件。
数据定义、格式和代码设置的不一致使不同来源的数据很难整合。
PHCDM将作为在公共卫生各层次收集和整合所需信息的工具。
由PHCDM和CIPHER定义的数据标准能被公共卫生领域重所有的相关部门使用。
通过省和地区实体的合作，PHCDM将为公共卫生活动的全局规划奠定一个基础。
公共卫生概念数据模型（PHCDM）
材料责任
责任类型代码：
CV
责任时间日期间距:
IVL
材料标识符:
11
公共卫生概念数据模型
公共卫生概念数据模型（PHCDM）
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模型由四个主题区包括29个分类组成。
这些主题区域都是基于公共卫生相关数据的最常见类别。
四个主题区和所包括的类别如下。
HEALTH-RELATEDACTIVITIES（卫生相关活动）
ACTIVITYRELATIONSHIP
ACTORPARTICIPATION
CASE
HEALTH-RELATEDACTIVITYINTERVENTIONNOTIFICATIONOBSERVATION
OUTBREAK
REFERRAL
TARGETPARTICIPATION
LOCATIONS（地域场所）
LOCATION
LOCATIONRELATIONSHIP
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MATERIALS（材料内容）
MATERIAL
MATERIALRELATIONSHIP
MATERIALRESPONSIBILITY
SPECIMEN
PARTIES（团体单位）
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NON-PERSONLIVINGORGANISMORGANIZATION
PARTY
PARTYRELATIONSHIP
PERSON
模型应用举例
以公共卫生中的具体实例说明公共卫生概念模型中的分类怎样对应于公共卫生工作中的程序。
例子中，左栏为原始纪录，右栏为根据PHCDM概念所对应的解释。
脑膜炎发病举例
举例正文
重新解释的PHCDM术语
12月14日，F省北部Z市的卫生局接到上报：
H医院接诊一名2岁女孩，该患者一天前有发热、恶心、呕吐，同时出现怀疑是脑膜炎脓毒血症的伴有淤点的皮疹
12月14日，纪录了一个通报内容，一个卫生相关活动的具体项目。
通报内容包括个人（女孩）和正式机构（医院）两部分，其中这个女孩作为目标对象；医院作为活动执行者。
通报内容关系到四个观察指标（发热、恶心、呕吐和伴有淤点的皮疹），这也是卫生相关活动的具体项目。
一个额外的观察指标（怀疑脑膜炎脓毒血症）同时被纪录并与通报内容相关联。
当天，采集了血样。
该女孩的血细菌培养发现脑膜炎奈瑟菌，证实了怀疑的诊断。
采集了内容（Material）的具体项目——血样。
基于被检样本的观测（发现脑膜炎奈瑟菌）得到了进一步的报告（证实了怀疑的诊断）。
地区卫生机构请示省卫生机构关于建议对和脑膜炎疾病密切接触的个别病例使用抗菌的化学制剂。
被推荐的干预（抗菌化学制剂）作为一个卫生相关活动的具体项目是基于两个正式机构（地区和省卫生机构）间的另一项卫生相关活动（请示）。
基于请示，对女孩的家属和参与照顾的相关人员给予推荐剂量和频率的rifampin或ceftriaxone药物。
对非正式群体（女孩的家属和参与照顾的相关人员）的几个当事人（Parties）给予了一个干预（rifampin或ceftriaxone）。
女孩的家属及参与照顾的相关人员和女孩一样与一个正式机构（护理中心）发生了联系。
每一个联系都是和护理中心间的交互关联（PartyRelationship）。
12月15日，卫生机构通报了一位18岁女性患者，该患者伴随发热、头痛和颈项强直于前一天入院。
12月15日，纪录了另一个通报。
作为几个观察（既往或现存有发热、头痛和颈项强直）目标对象的个人（18岁女性），同样也是卫生相关活动（入院）的对象。
观察资料和入院间存在活动关联。
脑脊髓液培养出脑膜炎奈瑟菌。
观察资料（存在脑膜炎奈瑟菌）在一项对样本（脑脊髓液）的卫生相关活动（培养）后被记录。
接下来的2周，又发现有5位脑膜炎症状病人。
几个病例作为观察的具体项目被记录。
其中三例，脑脊髓液培养证实脑膜炎奈瑟菌；另两例虽然培养阴性，但乳胶凝集试验阳性。
这些病例均在4-18岁之间。
每一病例都对样本（脑脊髓液）进行了卫生相关活动（培养和试验）。
试验相关资料都有记录。
地区卫生机构、省卫生机构和CDC相关人员对发现的多个病例及时进行了讨论。
几个正式机构（地区、省卫生机构和CDC）都参与了磋商和讨论。
培养阳性病例分离出的脑膜炎奈瑟菌被送到F省的公共卫生实验室检测显示为血清组C。
样本（分离出的脑膜炎奈瑟菌）被送到一个正式的机构（F省公共卫生实验室）。
在实验室，完成了卫生相关活动（试验）并产生了观察结果（显示为血清组C）。
基于A和B镇发生的多例脑膜炎均为C型脑膜炎奈瑟菌的结论，确定进行预防接种。
公共卫生权威机构确定了在特定区域（A和B镇）爆发（多例脑膜炎均为C型脑膜炎奈瑟菌）的存在，并决定采取干预措施（预防接种）。
12月29日到1月1日间，针对A和B镇（总人口数33,000）2-22岁居民的预防接种活动展开了。
大约13,500人被接种了多价脑膜炎多糖疫苗。
开展了大规模干预（预防接种活动）。
干预的对象是非正式的群体（A和B镇2-22岁的居民）。
在这一背景下，也完成了许多个体干预（接种了多价脑膜炎多糖疫苗）。
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