Klinik Veri Ambarı Tasarımı ve Mimarisi
Klinik veri ambarı, bir sağlık sisteminin işlem (transactional) kaynaklarından gelen verileri bir araya getiren, sorgu odaklı entegre bir depodur; böylece bu veriler, operasyonel bakım sistemlerini aksatmadan analiz edilebilmektedir. Tasarımı ve mimarisi, kaynak verilerin araştırma, kalite ölçümü ve operasyonel raporlama için nasıl çıkarıldığını, modellendiğini ve kullanıma sunulduğunu belirlemektedir.
Tanım
Klinik veri ambarı tasarımı, birden fazla operasyonel kaynaktan gelen sağlık verilerini, işlem odaklı bakım yerine sorgulama, analiz ve yeniden kullanım için optimize edilmiş bir yapıda birleştiren entegre depoların mimarisi ve mühendisliğidir.
Kapsam
Bu konu, klinik veri ambarlarının arkasındaki mimari kalıpları ele almaktadır: analitik sistemlerin işlem sistemlerinden ayrılması, ayıklama-dönüştürme-yükleme (ETL) boru hatları, boyutsal (dimensional) ve normalleştirilmiş (normalized) modelleme ile sorguları taşınabilir kılmak için ortak veri modellerinin kullanımı. Veri ambarı tasarımını belirli bir platform için operasyonel talimatlar olarak değil, bir bilişim (informatics) ve veri mühendisliği konusu olarak ele almaktadır.
Anahtar kavramlar
- Analitik ve işlem (OLAP'a karşı OLTP) iş yüklerinin ayrılması
- Ayıklama-dönüştürme-yükleme (ETL) boru hatları
- Boyutsal modelleme (yıldız ve kar tanesi şemaları)
- Normalleştirilmiş (üçüncü normal form) kurumsal veri ambarı tasarımı
- Ortak veri modelleri
- Veri martları
- Meta veri ve veri soy ağacı
- Yavaş değişen boyutlar
Mekanizmalar
Elektronik sağlık kayıtları gibi operasyonel sistemler, hızlı bireysel işlemler için optimize edilmiştir; bu da onları büyük analitik sorgular için pek uygun kılmamaktadır. Klinik veri ambarı, bu durumu, verileri bu kaynaklardan periyodik olarak ayıklayarak, dönüştürüp temizleyerek ve analiz için yapılandırılmış ayrı bir depoya yükleyerek ele almaktadır. Modelleme katmanını iki etkili tasarım geleneği şekillendirmektedir: Inmon ile ilişkilendirilen normalleştirilmiş kurumsal veri ambarı yaklaşımı ve verileri verimli toplama (aggregation) için olgu (fact) ve boyut (dimension) tablolarına düzenleyen Kimball ile ilişkilendirilen boyutsal yıldız şeması (star-schema) yaklaşımı. Araştırma ortamlarında, i2b2 gibi platformlar, araştırmacıların kohortları sorgulayabilmesi için hasta verilerini bir yıldız şeması ve kontrollü bir ontoloji etrafında düzenlemektedir. Veri ambarını ortak bir veri modeline eşlemek, aynı sorgunun kurumlar arasında çalıştırılmasına olanak tanımaktadır.
Klinik önem
Klinik veri ambarının mimarisi, hangi analizlerin yapılabilir olduğunu ve kohortların ne kadar güvenilir bir şekilde tanımlanabileceğini şekillendirmektedir; bu da sırasıyla kalite ölçümünü ve bakıma yön veren araştırmaları etkilemektedir. Veri ambarı tasarımını anlamak, kullanıcıların analitik verilerin nereden geldiğini ve hangi dönüşümlerden geçtiğini yorumlamalarına yardımcı olmaktadır. Bu, altyapının referans bir tanımıdır ve bireysel klinik rehberlik sağlamamaktadır.
Tarihçe
Veri ambarcılığı, yirminci yüzyılın sonlarında genel bilgi sistemlerinde ortaya çıkmış, Inmon'un normalleştirilmiş kurumsal modeli ve Kimball'ın boyutsal modeli, ana tasarım tartışmasını çerçevelemiştir. Sağlık hizmetleri, elektronik kayıtlar yeniden kullanılabilir veriler biriktirdikçe bu kalıpları benimsemiştir; 2010'da i2b2 gibi araştırma odaklı platformlar, klinik kohort keşfine özel veri ambarı mimarilerini sergilemiş ve ortak veri modelleri daha sonra kurumlar arası sorgulamayı standartlaştırmıştır.
Tartışmalar
- Normalleştirilmiş kurumsal veri ambarı ile boyutsal modelleme karşılaştırması
- Tasarımcılar, veri martlarının türetildiği normalleştirilmiş, entegre bir kurumsal veri ambarı (Inmon geleneği) mı inşa edileceği, yoksa doğrudan boyutsal yıldız şeması martları (Kimball geleneği) mı oluşturulacağı konusunda farklı görüşlere sahiptir; bu seçim, entegrasyon ve esnekliği sorgu basitliği ve hızıyla dengelemektedir.
Öne çıkan isimler
- William H. Inmon
- Ralph Kimball
- Shawn N. Murphy
- Isaac Kohane
İlgili konular
Temel eserler
- inmon-2005
- kimball-ross-2013
- murphy-2010
Sıkça sorulan sorular
- Neden analitikler doğrudan elektronik sağlık kaydı veritabanı üzerinde çalıştırılmamaktadır?
- İşlem sistemleri, canlı bakımı destekleyen birçok küçük okuma ve yazma işlemi için ayarlanmıştır; bu nedenle büyük analitik sorgular onları yavaşlatabilmekte ve klinik operasyonları etkileme riski taşıyabilmektedir. Bir veri ambarı, analizi bakım sunumundan ayırmakta ve verileri verimli sorgulama için yapılandırmaktadır.
- Ortak veri modeli nedir ve veri ambarı tasarımı için neden önemlidir?
- Ortak veri modeli, birden fazla kurumun kendi veri ambarları için benimsediği paylaşılan bir şema ve sözlüktür. Buna eşleme yapmak, aynı analitik sorgunun yeniden yazılmadan farklı yerleşkelerde çalışmasına olanak tanımakta, bu da çok kurumlu araştırmaları ve tekrarlanabilirliği desteklemektedir.