Denna studie ger en experimentell utvärdering av populationsbaserade frågor av NoSQL-databaser som lagrar data från arketypbaserade elektroniska hälsojournaler (EHR). Det finns få publicerade studier om prestandan hos persistensmekanismer för system som använder modelleringsmetoder på flera nivåer, särskilt när fokus ligger på befolkningsbaserade frågor. Ett vårddataset med 4,2 miljoner poster lagrade i en relationsdatabas (MySQL) användes för att generera XML- och JSON-dokument baserat på referensmodellen openEHR. Sex datauppsättningar med olika storlekar skapades från dessa dokument och importerades till tre enda maskin XML-databaser (BaseX, eXistdb och Berkeley DB XML) och till ett distribuerat NoSQL databassystem baserat på MapReduce-metoden, Couchbase, utplacerad i olika klusterkonfigurationer av 1, 2, 4, 8 och 12 maskiner. Befolkningsbaserade frågor lämnades in till dessa databaser och till den ursprungliga relationsdatabasen. Databasstorlek och svarstider för frågor presenteras. XML-databaserna var betydligt långsammare och krävde mycket mer utrymme än Couchbase. Sammantaget hade Couchbase bättre svarstider än MySQL, särskilt för större datauppsättningar. Couchbase kräver dock indexering för varje annorlunda formulerad fråga och indexeringstiden ökar med storleken på datauppsättningarna. Resultaten av kluster med 2, 4, 8 och 12 noder var inte bättre än den enda nod kluster i förhållande till frågesvarstiden, men indextiden reducerades proportionellt till antalet noder. De testade XML-databaserna hade godtagbar prestanda för openEHR-baserade data i vissa frågor användningsfall och små datauppsättningar, men var i allmänhet mycket långsammare än Couchbase. Couchbase överträffade också svarstiderna i relationsdatabasen, men krävde mer diskutrymme och hade en mycket längre indexeringstid. System som Couchbase är därför intressanta forskningsmål för skalbar lagring och förfrågan av arketypbaserade EHR-data när populationsbaserade användningsfall är av intresse.
Slutligen är det värt att citera arbetet av Miranda Freire et al REF där tre NoSQL XML-databaser, BaseX, eXistdb och Berkeley DB XML, och en dokumentorienterad NoSQL-databas, Couchbase, jämförs med en relationsdatabas, MySQL för hälso- och sjukvård datauppsättningar upp till 4,2 miljoner poster.
Comparing the Performance of NoSQL Approaches for Managing Archetype-Based Electronic Health Record Data