基于W e b的醫(yī)院信息系統(tǒng)架構(gòu)及其數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)

曹玉珍，賈朔，陳露詩(shī)

天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 天津市生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300072

基于W e b的醫(yī)院信息系統(tǒng)架構(gòu)及其數(shù)據(jù)交互設(shè)計(jì)

曹玉珍，賈朔，陳露詩(shī)

天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 天津市生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300072

本文在設(shè)計(jì)基于Web的醫(yī)院信息系統(tǒng)總體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，著重對(duì)其數(shù)據(jù)交互進(jìn)行設(shè)計(jì)。參考DICOM信息模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化的分類(lèi)，使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。使用Web服務(wù)為用戶提供網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)，使病人、醫(yī)生、管理人員通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)醫(yī)療信息進(jìn)行實(shí)時(shí)而不同級(jí)別權(quán)限的操作。

HIS;DICOM;數(shù)據(jù)庫(kù);Web

0 前言

隨著網(wǎng)絡(luò)化、信息化時(shí)代的到來(lái)，醫(yī)院信息管理也必然隨之發(fā)生改變，醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變和數(shù)字化管理理念漸漸形成并成為主導(dǎo)。

20世紀(jì)60年代初，美國(guó)便開(kāi)始了醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System, HIS）的研究。日本及歐洲各國(guó)相繼從70年代開(kāi)始開(kāi)展研究。我國(guó)的HIS是從80年代末期逐步發(fā)展起來(lái)的，雖然也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是大部分醫(yī)院并沒(méi)有讓病人品嘗到數(shù)字化醫(yī)院所帶來(lái)的好處[1,2]，雖有些改變，但是長(zhǎng)時(shí)間的排隊(duì)、信息不透明等現(xiàn)象還是讓諸多患者和家屬不滿。衡量一個(gè)醫(yī)院的綜合水平高低，不再僅局限于醫(yī)院設(shè)施上，更要比“服務(wù)”，越來(lái)越多的患者，需要迅捷、方便地得到醫(yī)院的醫(yī)療信息和自己的醫(yī)療診斷結(jié)果，并且能及時(shí)地反饋個(gè)人信息給醫(yī)院。

醫(yī)院信息交互平臺(tái)[3]，集Internet網(wǎng)站、計(jì)算機(jī)通信集成、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)于一體，為各醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)開(kāi)辟了一種新的服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全院信息的徹底數(shù)字化。

我國(guó)醫(yī)院信息交互平臺(tái)建設(shè)的瓶頸在于醫(yī)院信息化程度的不足，以病人為中心的醫(yī)院信息建設(shè)的思想未形成[4]。

本研究將為醫(yī)院信息系統(tǒng)的進(jìn)一步完善提供參考。

1 系統(tǒng)框架

對(duì)于醫(yī)院信息系統(tǒng)交互平臺(tái)，信息操作一般包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)錄入、存儲(chǔ)、打印和瀏覽、數(shù)據(jù)備份和管理等。對(duì)應(yīng)這些操作，硬件上則需要各種檢測(cè)儀器（如心電圖機(jī)、B超）、采集卡（用于非標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器材（包括磁盤(pán)陣列和其他存儲(chǔ)介質(zhì)）等[5]。

圖1是本交互平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)，針對(duì)現(xiàn)在各醫(yī)院的基本設(shè)施主要添加了無(wú)線以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使各種檢測(cè)設(shè)備直接網(wǎng)絡(luò)化或者通過(guò)PC實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，用戶能夠使用任何一種網(wǎng)絡(luò)終端連接到Web服務(wù)器，從而使各種檢測(cè)信息、診斷信息能夠?qū)崟r(shí)得到存儲(chǔ)和獲取。數(shù)據(jù)傳輸主要通過(guò)以太網(wǎng)和GPRS實(shí)現(xiàn)，其中GPRS因其移動(dòng)性作為無(wú)線終端（如PDA手機(jī)等）的傳輸渠道；而以太網(wǎng)（包括802.3/802.11）都是用于醫(yī)院內(nèi)部各設(shè)備以及與其他主干網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊?/p>

平臺(tái)中傳輸?shù)男畔雌湫再|(zhì)可以分為五類(lèi)：二維或三維的影像、視頻信息（如B超、MRI、CT等）；一維波形信息（如心電、脈搏波等）；文本檢查數(shù)據(jù)（如體溫、血壓等）及診斷信息；醫(yī)生、護(hù)士、病人、藥物及設(shè)備等基本信息；標(biāo)準(zhǔn)化HL7消息文件。醫(yī)院檢測(cè)設(shè)備信息直接或間接通過(guò)采集設(shè)備由醫(yī)生有選擇的上傳到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器再將數(shù)據(jù)按照特定結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。診斷、文本信息、醫(yī)囑信息由醫(yī)生直接通過(guò)Web上添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中；醫(yī)生、護(hù)士、病人、藥物及設(shè)備等基本信息由管理員通過(guò)Web或者直接添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。HL7消息文件是遵循HL7數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范封裝的結(jié)構(gòu)完好的XML文件，用于不同系統(tǒng)或者系統(tǒng)與遠(yuǎn)程設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

2 信息管理與數(shù)據(jù)交互

隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展，各大型醫(yī)院的硬件基礎(chǔ)設(shè)施已基本完善，因而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和交互的實(shí)現(xiàn)才是重點(diǎn)[6]。為實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息系統(tǒng)交互，本設(shè)計(jì)使用Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)交互平臺(tái)的搭建，使用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理，參照DICOM數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織。

2.1 信息管理

數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。使用數(shù)據(jù)庫(kù)可以帶來(lái)許多好處，如：減少了數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的充分共享等等。美國(guó)放射學(xué)會(huì)（ACR）和全美電子廠商聯(lián)合會(huì)（NEMA）建立了規(guī)范醫(yī)學(xué)影像及其相關(guān)信息交換的DICOM標(biāo)準(zhǔn)。DICOM之所以能促進(jìn)圖像信息有效地存檔是因?yàn)樗⒘艘?guī)范性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和完整的數(shù)據(jù)模型，使得信息得到完整有效地表達(dá)。

DICOM標(biāo)準(zhǔn)中定義了四層信息模型：患者、研究、序列、圖像，依據(jù)信息生成階段和不同來(lái)源，在內(nèi)容上緊密聯(lián)系又相互獨(dú)立，在過(guò)程中環(huán)環(huán)相連又層次清晰。對(duì)比DICOM的四層信息模型和醫(yī)院診斷模式：患者信息對(duì)應(yīng)掛號(hào)基本信息；研究信息對(duì)應(yīng)診斷的病歷信息；序列對(duì)應(yīng)進(jìn)行的各項(xiàng)檢查；圖像則對(duì)應(yīng)檢查的結(jié)果。以醫(yī)療信息部分的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)時(shí)參照DICOM數(shù)據(jù)模型[7]，采用中國(guó)人傳統(tǒng)的習(xí)慣，按病人、研究、序列、影像四個(gè)層次進(jìn)行構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)模型，表名采用英文，主鍵、外鍵采用英文(或簡(jiǎn)寫(xiě))，其他列標(biāo)識(shí)采用中文列名的拼音首字母命名。表1為按照以上規(guī)則設(shè)計(jì)的研究信息表。

2.2 Web交互的實(shí)現(xiàn)

Web系統(tǒng)基于B/S模式，服務(wù)器提供數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、導(dǎo)入、導(dǎo)出等功能。Web服務(wù)器為三種用戶提供服務(wù)：病人（普通用戶）、醫(yī)護(hù)人員和管理人員，每個(gè)用戶具有不同的訪問(wèn)級(jí)別。在任何可以瀏覽WWW的網(wǎng)絡(luò)終端上用戶通過(guò)自己的用戶編號(hào)和密碼登錄即可獲得服務(wù)[8]。

2.2.1 病人與系統(tǒng)信息交互的實(shí)現(xiàn)

圖2 用戶登錄后的窗口界面

病人與系統(tǒng)的交互信息涵蓋了診斷的所有信息以及醫(yī)師、設(shè)備、藥物等相關(guān)信息，是交互平臺(tái)的重要組成部分。病人可以通過(guò)服務(wù)器訪問(wèn)自己所有病歷信息以及各科室的醫(yī)生簡(jiǎn)要信息，一方面便于病人察看病情、了解診斷、實(shí)行醫(yī)囑；另一方面通過(guò)了解醫(yī)生信息選擇合適的醫(yī)生進(jìn)行診治。病人在進(jìn)行信息瀏覽時(shí)信息的可獲取性是嚴(yán)格控制的，每一級(jí)信息的瀏覽都需要在上一級(jí)獲得可獲取信息的編號(hào)，然后Web通過(guò)HTTP協(xié)議連接數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相應(yīng)的信息[9]。病人信息中有一項(xiàng)特殊的交互——病人信息XML封裝輸出。XML文檔以標(biāo)準(zhǔn)化的格式存儲(chǔ)了病人的基本信息，用戶可以攜帶包含此文件的智能卡去醫(yī)院進(jìn)行診斷，方便病人參與診斷過(guò)程的同時(shí)減少了醫(yī)師對(duì)數(shù)據(jù)的重復(fù)操作[10]。

圖2(a)為用戶登錄后查看到的個(gè)人信息和研究信息列表；(b)為生成的用戶XML文檔。

2.2.2 醫(yī)護(hù)人員與系統(tǒng)信息交互的實(shí)現(xiàn)

醫(yī)生除了可以查看自己的信息以外，還可以查閱參與診治的病人診斷信息，添加新病人的診斷信息和醫(yī)囑信息；護(hù)士主要是執(zhí)行住院用戶和在院病人的醫(yī)囑以及實(shí)時(shí)進(jìn)行醫(yī)囑反饋。

醫(yī)生與醫(yī)院信息系統(tǒng)的信息交互的主要操作是在病人的診斷過(guò)程中將各種就診信息以及醫(yī)囑信息添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。本設(shè)計(jì)提供XML格式病人信息直接導(dǎo)入方式，信息存儲(chǔ)在個(gè)人持有的智能卡中，通過(guò)讀卡器直接讀取病人的基本信息或者僅僅讀取病人的patient No（用戶編號(hào)），由系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中讀取其他相關(guān)信息。

加載完用戶信息之后添加診斷檢測(cè)信息、檢測(cè)信息的錄入界面在導(dǎo)入XML后就將自動(dòng)顯示病人的基本信息，方便信息的錄入和核對(duì)過(guò)程。

醫(yī)生通過(guò)登錄后可以查看到病人的檢查信息，圖3分別為B超與心電檢查的數(shù)據(jù)瀏覽示例。

圖3 病人檢測(cè)信息

其他用戶（如護(hù)士和管理員）信息交互的方式同上，只是各自職責(zé)不同。護(hù)士主要的職責(zé)除了對(duì)病人進(jìn)行日常護(hù)理之外主要是對(duì)病人醫(yī)囑的執(zhí)行和反饋，幫助醫(yī)生實(shí)施對(duì)病人的治療；管理員則可以進(jìn)行添加刪除更新用戶、添加刪除更新藥物儀器、數(shù)據(jù)備份等操作，同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)Web服務(wù)器日常維護(hù)、更新網(wǎng)頁(yè)信息。

3 總結(jié)

本文為醫(yī)院信息系統(tǒng)交互平臺(tái)提供了完整的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的管理和Web平臺(tái)搭建的工作，解決了醫(yī)院信息不透明和醫(yī)院信息全數(shù)字化問(wèn)題，為醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了參考。

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Design and Implement of Interactive Platform for HIS Based on Web

CAO Yu-zhen,JIA Shuo,CHEN Lu-shi
Tianjin Key Laboratory of Biomedical Detecting Techniques and Instruments,College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China

Based on the design of an integrated block scheme of HIS, this paper stressed on the interactive platform design of medical information. According the DICOM model, data were standardized, classified,and then were managed by SQL Server 2005 database services. An interactive network platform was accomplished by using Web services. It can offer doctors and patients an interactive environment and accesses data within the purview of users in an effective way. It provides a valuable reference of the HIS development.

HIS; DICOM; database; Web

TP311.1

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.08.008

1674-1633(2010)08-0023-03

2010-04-11

2010-05-28

天津市科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目（06YFSYSF02200）。

本文作者：曹玉珍，副教授。主要從事生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)、醫(yī)療電子信息化方面的工作。

作者郵箱：yzcao@tju.edu.cn