花蓮慈濟醫院承接衛福部健康福祉科技整合照護計畫,誓言要打造沒有圍牆的醫院,將醫療照護服務帶到花東每戶人家中。(圖片來源/花蓮慈濟醫院)

「我們要蓋一間35萬病床的醫院!」行醫超過三十年的慈濟醫療財團法人執行長林俊龍說道。這個人數足足涵蓋了花蓮縣的總人口數,但花蓮慈濟醫院並不是真的要興建一間超大型醫院,而是要透過科技,把醫療照護帶進每一戶縣民家中,連遠在山頭的部落和偏鄉都不例外。

長年來,花蓮縣內醫療資源嚴重不均。由於地形南北狹長,大型醫院多集中在偏北的花蓮市區,久而久之,花蓮南部偏鄉和山區部落醫療資源匱乏,「許多住民還得搭2小時的車,來看幾分鐘的病,」林俊龍回憶。

有鑑於此,縣內唯一一間醫學中心的花蓮慈濟醫院(簡稱花蓮慈院),決定從遠距醫療著手,來解決這個痛點。2013年,花蓮慈院承接經濟部安寧照護計畫,讓原本需待在院內接受照護的癌末病患,回到最熟悉的家中生活。做到這一點的關鍵是,靠雲端病歷整合IoT生理量測設備資訊,定期回傳病人端的量測數據如血壓、血氧,讓醫護人員透過雲端病歷了解病人狀態,病人也可藉行動裝置與醫護人員溝通。

這個作法,讓病人出院後14天、30天內的再住院率下降了一半。林俊龍指出,病人和政府對安寧照護計畫的滿意度相當高,病人可選擇在家度過生命中最後的時光,也因此降低了醫療支出。

這次的成功,林俊龍深刻體會到資通訊科技對醫療照護的幫助,更促使花蓮慈院進一步擴大遠距照護範圍。「我們要走進社區,」而且不侷限癌末患者,而是要「照護所有人!」他說。

於是,花蓮慈院陸續展開長照計畫和鎖定社區照護的衛福部健康福祉科技整合照護計畫,要以ICT整合雲端資料的模式,來提供家戶醫療照顧服務。但,邁向目標的同時,挑戰也才剛開始。

同一難關要過好幾次,因資料交換瓶頸開始認識FHIR

佛教慈濟醫療財團法人執行長林俊龍指出,FHIR可快速整合醫療資料,也可促進跨機構、跨部門的資料整合和交換,是發展全人照護服務的關鍵。圖片來源/花蓮慈濟醫院

其實7年前的安寧照護計畫,就已浮現資料整合的痛點。花蓮慈濟醫院主任秘書陳星助解釋,當時,團隊在處理不同生理量測機的數據時,就發現這些IoT設備產生的資料格式眾多,難以和院內醫療資訊系統(HIS)介接。

當時計畫搭配的IoT設備廠商,推出許多生理量測儀器,不只一般常見的血壓、血糖、血氧量測,還包括專門用於遠距醫療的電子聽診器,每隔一段時間廠商還會更新設備,使得資料傳輸沒有一套標準,每次都得靠人工客製介接,「那時IT人員花了很多時間,才完成系統介接。」花蓮慈院健康福祉計畫專案經理陳俊勳坦言。

資料格式不統一的問題,也在2016年的長照計畫出現過。當時,花蓮慈院執行衛福部社家署長照計畫,團隊在整理資料時,發現院內照護資料格式與署內社福資料格式差異大,往返溝通了好幾次才順利整合。

後來,花蓮慈院在急性後期照護(PAC)計畫,再次遇到資料整合問題。這項計畫的目標,是要將急性後期病人轉送至花東區域醫院,讓患者就近接受後續治療。但,「資料如何拋轉?」陳星助表示,轉送涉及多家醫療機構,這些機構各有不同的資訊系統和資料格式,因此各家醫院難以得知患者在前一家醫院接受治療的詳細狀況。

不只是跨醫院資料交換難,就連照護資源要帶進社區,也碰到了同樣的資料格式分歧難題。2018年,花蓮慈院執行衛福部健康福祉科技整合照護計畫,要來改善鄰近的秀林鄉醫療照護服務。

當時,他們拜訪了秀林鄉衛生所主任田惠文,一進辦公室,就看到桌上滿滿一疊檢驗報告,田惠文手腕貼著藥布,一邊盯著檢驗單,一邊將資料輸入到衛生所系統。

陳俊勳還記得,田惠文當初看著桌上一疊資料對他們說,多希望花蓮慈院能將這段工作自動化。「我們算過,田主任一個月得輸入2千多筆資料,如果不做這些工作,一天能多看5、6位病人,」他說。衛生所大量文書工作,排擠了醫生看診時間,讓原本就醫師不足的偏鄉,醫療資源更加窘迫。

因為設備有限,秀林鄉衛生所會將民眾抽血檢體,委給設備齊全的花蓮慈院來檢驗。由於秀林鄉衛生所HIS與花蓮慈院HIS不同,因此無法直接拋轉資料。花蓮慈院只能將紙本檢驗報告送至衛生所,由田惠文將這些檢驗數值一一手動輸入衛生所HIS。

看到了在地醫生的困難,花蓮慈院找來開發秀林鄉衛生所HIS的廠商,設計一套Excel樣板,將檢驗數據依此格式儲存,再匯入秀林鄉衛生所HIS,免除手動輸入的不便。

這個客製化的作法,雖然解決田主任的需求,可是治標不治本。花蓮慈院思考,若與9家衛生所合作,不可能一一客製不同的輸出資料檔,因此得找出一套資料交換標準,才能一勞永逸解決資料整合問題,甚至以整合的醫療資料,延伸出醫療照護加值應用。

正當花蓮慈院苦惱之時,他們在一次因緣際會下,從臺灣醫療影像資訊標準協會理事長暨慈濟大學醫資系副教授蕭嘉宏口中,得知美國醫界普遍採用、科技龍頭都押寶的新一代國際醫療資料交換標準FHIR,便決定打造一套FHIR平臺。他們要用這套平臺整合各方資料,甚至要以此為基礎,發展出屬於花東居民的全人照護平臺。

FHIR做到CDA辦不到的三件事

究竟FHIR有哪些好處,讓花蓮慈院如此重視?陳星助和陳俊勳歸納出三大特色。首先,有別於前一代醫療資料交換標準CDA,FHIR遵從HTTP通訊協定,以網路傳輸技術常見的Web API來介接資料,因此只要是支援網路傳輸技術的IoT設備,都可將設備產生的數據,透過FHIR回傳資料至資料庫。

這對採用多種生理量測設備和穿戴式裝置的醫院來說,正是一大利器,因為IT人員不必針對每一種IoT設備,額外客製不同的介接機制。比如,醫院只需自建一套FHIR伺服器,各種生理量測設備都直接回傳資料到這臺伺服器上,醫院就可從這臺統一的FHIR主機上下載所有的量測數值,再整合至HIS即可,不必更改現有HIS架構。

再來,FHIR開放定義、彈性高,使用者可自行新增欄位,並透過FHIR官網的資源和現成工具來執行指令,比如搜尋、撈取特定條件的資料等。陳俊勳指出,這一點遠優於臺灣的電子病歷交換制度;因為,在臺灣,電子病歷每新增一個欄位或表單描述,都得向電子病歷交換中心提出申請,電子病歷交換中心再委由廠商從資料庫修改,之後還得進行驗證,通過後才能使用。

這個資料欄位調整作業相當冗長且麻煩,陳星助自己就曾親身體會。幾年前,為了參與官方電子病歷單張制定會議,陳星助每周日都特別搭火車從花蓮北上,到臺北開會討論。彙整了參與醫院的各式電子病歷表單後,大家比對欄位、找出最常用的表單,再根據類別來定義欄位,比如臨床文件、同意書中的必填欄位和選填欄位等。

「花了整整一年的時間討論,才制訂出臺灣醫院現有的上百種單張。」他坦言,這個方法沒有盡頭,因為一旦有所變動,就得開會討論。相較之下,FHIR不會有這些問題,使用者一旦變更或新增欄位,只要在官網註冊即可生效。

最後,FHIR還有一個好處,就是已經有了一套大數據加值應用的現成工具。目前FHIR有一個成熟的應用程式市集平臺SMART on FHIR App Gallery,源自波士頓兒童醫院的專案,就像是一個醫療版的App Store。在這個網站提供了不同開發者設計的醫療App,像是疾病風險計算、健康照護、心血管疾病風險等,可供採用FHIR的醫療機構下載使用。此外,許多科技公司如Google、微軟、蘋果和AWS等,也都開發出支援FHIR格式的醫療AI模型與App,讓醫院來預測疾病風險。

這些優點,對未來要發展全人健康照護的花蓮慈院來說是一大助力,因為FHIR不僅能跨機構整合資料,還有現成工具讓醫院用來計算民眾健康風險,達到預防醫學目的,讓醫療資料的整合更有價值。

為測試FHIR資料交換可行性,花蓮慈濟醫院資訊工程師自行開發一套公用程式,可用來轉換醫院與秀林鄉衛生所的資料格式,透過資料上傳、轉換、下傳,來整合至雙方的醫療資訊系統。圖片來源/花蓮慈濟醫院

自建公用程式奠定FHIR資料交換架構基礎

花蓮慈院實踐FHIR的第一步,就從兩年前的衛福部健康福祉科技整合照護計畫開始。他們以秀林鄉衛生所為第一個試煉石,來測試FHIR交換檢驗報告資料的可行性。

首先,花蓮慈院找來熟悉FHIR的廠商,先建立用來執行FHIR資料交換的環境,部署了兩臺FHIR伺服器,並採用開源的HAPI FHIR API來實作。接著,花蓮慈院的工程師以幾個月的時間,來學習不同資料格式與FHIR間的資料轉換,之後再自行開發一套公用程式FHIRTrans,可以自動轉換資料格式。花蓮慈院系統和秀林鄉衛生所系統都先透過這支FHIRTrans程式來轉換格式後,再將資料拋轉到各自的系統上。

舉例來說,花蓮慈院產出檢驗報告後,會先儲存在本地資料庫中,接著再將需要輸出的資料,傳送至一套FHIR上傳資料庫,透過FHIRTrans來轉換資料格式,接著再由衛生所端的排程系統,來將FHIR格式的檢驗資料,自動批次下載至的衛生所端FHIR下傳資料庫,並轉換為HIS支援的資料格式,再將資料匯入衛生所HIS中。

在操作上,花蓮慈院也設計一套程式,讓使用者透過4個步驟來執行FHIR資料交換。使用者直接在程式頁面中指定上傳或下傳機構,再輸入身分證號,接著選擇醫事紀錄類型(比如機構、病患、檢驗等),接著選擇資料時間區間,開啟背景下載程式即可。

陳俊勳指出,這個作法奠定了花蓮慈院的FHIR資料交換架構,好處是不必修改既有系統,也不用改變現有作業流程。目前,花蓮慈院也正同步測試,來檢查以FHIR交換的檢驗資料,是否與Excel匯出的資料一致。

今年更擴大納入花東鄉鎮衛生所,一步步整合更多醫療資源

不只如此,後來,花蓮慈院擴大資料互通範圍和內容,除了原本的秀林鄉,更將花東的延平鄉、池上鄉、鳳林鎮、光復鄉、海瑞鄉、吉安鄉衛生所納入FHIR資料交換清單。就人數來說,這項計畫影響的總人口超過12萬人,但由於計畫中的FHIR資料交換涉及個資,因此需簽署同意書,目前已有數千名民眾簽署同意。

在FHIR資料互通內容上,除了醫院HIS與衛生所HIS資料外,還涵蓋了健康福祉照護計畫個案的生理量測資料、10類健保署健康存摺資訊,目前也正納入衛生所的拿藥記錄、門診和預約掛號等資料,而醫院的用藥記錄、門診、急診和住院資料也將陸續匯入。

陳俊勳指出,目前,生理量測資料是FHIR資料互通中最成熟的一項。截至12月1日,在花蓮慈院的FHIR儀表板畫面中,已可見到上述7間衛生所匯入的數千筆醫療資料。其中,秀林鄉還交換了實驗室5千多筆實驗室檢驗值、6千多筆預約資料、6千多筆就醫資料和1萬多用藥記錄。

花蓮慈濟醫院為衛福部健康福祉科技整合照護計畫建置一套FHIR資料互通平臺,截至12月1日,已有7家衛生所加入交換,資料筆數達到數千筆,秀林鄉衛生所的用藥記錄甚至達1萬多筆。圖片來源/花蓮慈濟醫院

資料整合也搭配健康守門人機制,打下全人照護基礎

下一步,花蓮慈院要將衛生所HIS與醫院HIS資料,結合分析系統來預測個人健康風險,甚至要打造一款Line聊天機器人,來根據風險自動推播提醒和建議給民眾,搭配花蓮慈院的健康守門人照護服務,這是花蓮慈院特別設計的就地照護服務。

陳星助解釋,由於花蓮縣地形南北狹長,許多位於南部山區、偏鄉和原鄉的民眾就醫不易,就算來電詢問疾病相關問題,醫院接應中心手邊也無病歷,無法針對問題回答。

於是他想,為何不將醫療服務在地化?因此,花蓮慈院設計出這套健康守門人機制,找來30位一定數位能力的在地居民擔任守門人,每人來關心當地40位不等的居民。他指出,守門人得每天登入醫院開設的系統,來查看負責民眾的健康資訊,比如血壓是否過高、是否該回衛生所抽血、拿藥等,然後再根據這些資訊,登門拜訪、提醒這些民眾。

「靠FHIR整合這些資料後,我們希望透過自動分析和排程程式,直接在系統中告訴守門人何時該拜訪哪位居民,以及提醒的事項。」陳星助表示,花蓮慈院甚至還要進一步打造一套Line聊天機器人,來傳達個人健康注意事項,「給個人、守門人或第一照護人都可以。」

未來,花蓮慈院還要將更多資料導入到FHIR平臺,包括穿戴式裝置、公衛、長照,以及兒童早療資料,不只要以FHIR格式互通,更要以FHIR現成工具來分析疾病盛行率和疾病風險,並將範圍擴大到全花蓮縣。

「我們預計在未來兩年完成這個計畫,」林俊龍指出,屆時,他希望將FHIR平臺主權轉交給花蓮縣衛生局,透過公權力來維護、營運,透過公私合作來提供健康照護給每個人。

執行花蓮慈濟醫院設計FHIR資料交換程式後,可透過排程功能,在背景自動批次下載FHIR格式資料,再儲存至自己的醫療資訊系統中。圖片來源/花蓮慈濟醫院

 FHIR實作的挑戰:開源軟體同時爆量上傳易延遲 

花蓮慈濟醫院健康福祉計畫專案經理陳俊勳在這次FHIR專案中發現,秀林鄉資料進入開源HAPI FHIR伺服器時,同時上傳的資料筆數達到上萬筆,就容易發生延遲,比如查詢的時間會比平時慢;此外,當多個衛生所同時傳送上千筆資料時,FHIR伺服器也會出現延遲問題。

他認為,延遲原因在於FHIR的資料結構,有別於傳統資料結構。相較於FHIR,傳統關聯式資料的結構,有如「多個零件打包成一個包裹,以單一包裹來登記,」因此不管是查詢還是其他指令,執行順暢度高。相反地,FHIR的資料結構,就有如把包裹拆開,「一個個零件各自登記,」因此資料量大、容易產生延遲。陳俊勳指出,未來如果要以HAPI FHIR軟體支援來擴大規模使用,勢必會面臨同樣問題,因此得先優化伺服器才行。

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