Azure Databricks 助力普罗维登斯医疗机构缓解“医疗拥挤”, 实现数据平台现代化

作为美国最大的非盈利医疗系统之一,普罗维登斯医疗机构(Providence,以下简称“普罗维登斯”)在七个州运营着51家医院和1085家诊所,致力于为其服务的社区,尤其是贫困人群和弱势群体提供高质量的医疗服务。这家医疗机构正在寻求新的途径,实现更为便捷、触手可及且经济实惠的医疗服务,打造简洁、现代化的技术生态系统,缓解“医疗拥挤”,让更多人享受健康生活

无障碍、可负担的创新医疗

以“医者仁心”为核心驱动力的普罗维登斯专注于创新和变革。通过将本地的数据环境迁移至简洁、现代化的云数据平台,这家医疗机构希望在维持医疗质量的同时,改善科室人满为患的情况,并将各个急诊科室的“国家级急诊科拥挤度评分(National Emergency Department Overcrowding Score, NEDOCS)”进行提升。

普罗维登斯与微软达成了一项为期五年的战略联盟[1]合作协议,利用微软 Azure Databricks[2]和其它微软智能云服务,来支持其新的医疗数据平台(Providence Healthcare Data Platform),构建实时数据流解决方案,以解决医院过度拥挤的问题。普罗维登斯首席数据官 Brett MacLaren 表示“做出这个决定并不难。我们希望通过数字化方式赋能医疗,成就一个更美好的世界,通过与微软达成战略联盟,借助 Azure Databricks 释放云的力量,我们相信一定能够实现这一目标。”

新手段缓解医疗拥挤

随着对传统的、本地化的数据环境的支持终止,普罗维登斯的 IT 团队果断决定停止对原有老旧系统继续投入,进而转向微软和 Azure Databricks 团队的解决方案架构师寻求合作,将其升级到新的医疗数据平台。尽管有着严格的安全审批流程,得益于 Azure Databricks 和其它服务都包含在微软针对 HIPPA 法案(Health Insurance Portability and Accountability Act , HIPAA)的商业伙伴协议(business associate agreement , BAA)中,这让普罗维登斯能够大大简化审批流程,双方合作的医疗数据平台也很快推出。

除了构建新的数据平台,普罗维登斯还希望借助技术手段来缓解急诊科的医疗拥挤情况,并继续为每位患者提供优质护理。利用 Azure DevOps[3]和其它 Azure 开发工具,普罗维登斯部署了一个具有实时流功能的医疗拥挤解决方案,工作人员能够实时、轻松地了解急诊科的患者数量,医护人员如何接诊,以及急诊科何时会达到饱和状态。

Brett MacLaren 介绍道:“因为医疗拥挤,而让危重病人在各个急诊科室之间‘转移’,这是我们不愿意看到的。通过对信息进行实时分析,我们可以确定任何当下和潜在的医护人员短缺问题、急诊科室的患者需求,以及我们如何推进患者的就诊流程。”

基于云的数据技术

全新的医疗拥挤解决方案使用 Azure Databricks,对来自 Epic 电子病历(electronic medical records , EMR)和其它本地系统的流信息进行解析和评分,提供医院系统中每位患者的实时信息。这些信息将被提取到普罗维登斯自己构建的自定义侦听器中,通过 Azure Event Hubs[4]传递给 Azure Databricks,并最终在 Azure Data Lake Storage[5]中存档。

被评分的聚合数据将转到 Azure SQL 数据库[6],利用 Microsoft Power BI[7]进行显示。借助该解决方案的自动刷新功能,来自 Epic 的每条新消息都会在三分钟内显示在 Power BI 中。该解决方案通过 Azure Monitor[8]中的 Log Analytics 和警报功能[9]进行诊断。借助这些高度准确的信息,医院工作人员可以在人员配备和患者护理方面,做出更好的决策。

MacLaren 说:“这个医疗拥挤解决方案,以及基于我们现有的技术组合和能力而构建的解决方案,将对患者护理以及医护人员的护理能力,产生积极的影响。”

提高普罗维登斯的 NEDOCS 评分

在美国,医院使用一种被称为 NEDOCS 的国家标准,来体现其急诊科的运营情况。一家医院的 NEDOCS 评分是通过综合因素来计算的,例如,急诊科的患者人数、设施的规模以及新患者入院速度。

普罗维登斯深知,针对该标准,自身的流程尚不理想。急诊室的护士和医生必须手动进行评估,通过观察有多少人在工作、有多少人在候诊,来判断是否出现了“医疗拥挤”。
为了简化流程并提高评分,普罗维登斯使用 Azure Databricks 和 Azure SQL 数据库构建了一个完全自动化的 NEDOCS 解决方案,帮助患者按时就诊、办理入院、出院、进行数据传输,以便医院的运营人员能够对患者护理做出实时决策。该解决方案部署在一个 Power BI 仪表板中,急诊科工作人员可以快速查看实时分数,并自动共享给院内的临床医生。

普罗维登斯在其6家医院部署了 NEDOCS 解决方案。该机构还打算在2021年初,将该解决方案扩展到旗下所有51家医院。

展望未来

双方接下来的合作前景如何?用 MacLaren 的话来说,“是件大事”。

他表示:“从本质上讲,我们希望创建一个任务控制系统,能够实时识别每个设施中正在发生的一切,帮助我们更好地分配资源,无论是设备、员工、还是患者的病房,都能够做到物尽其用,人尽其力。”
MacLaren 解释道:“换句话说,如果我们发现一家医院的床位已经快满了,我们可以主动决定在另一家医院接诊患者。如果另一家医院有空床位、只需10分钟的车程就能到达,而且患者状况足够稳定、符合转院的条件,那么我们就把病人直接送到那家医院。因为在那里,他们会得到同样优质的护理,并且可以更快地获得床位、接受治疗并痊愈。”
通过实时收集并分析各个医院和诊所的信息,普罗维登斯借助机器学习算法来识别模式,这些模式标示了医疗保健系统可以缓解的风险,并调查预测性人员配备,以更好地预测和适应其设施所需的不同人员配备角色和级别。
MacLaren 说:“我们已经利用新的数据平台和功能更动态地了解到,哪些患者已准备好从急诊科转出或转院。我们希望最大限度地发挥能力,对每位需要就诊的患者做到‘应收尽收’,并尽快让患者健康出院,或转移到合适的护理级别。”

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