基于Web服務(wù)的門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)研究

◆陳航白鐵呂冰馬民

門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)以門診電子病歷為中心，支持醫(yī)院建立門診電子病歷庫。它為醫(yī)生提供了高效的電子病歷和電子處方管理平臺，方便統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘，能夠提高醫(yī)院管理水平和醫(yī)生診療水平。同時其支持在院內(nèi)使用一卡通或醫(yī)保卡，為患者建立連續(xù)的就診資料，提高診療與服務(wù)水平以及患者的忠誠度。

在實施門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)后，醫(yī)生可以方便地獲取患者的診斷史、病史、用藥史、過敏史、檢查檢驗情況等，并通過計算機(jī)開具電子處方和電子檢查檢驗單，記錄病人病情變化情況，建立醫(yī)療診斷知識庫。如在診斷時遇到疑難雜癥，可利用計算機(jī)進(jìn)行輔助分析。同時可方便獲取相關(guān)醫(yī)療知識，查閱各種疾病的診療常規(guī)、藥物信息、檢驗信息等醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。

但是，醫(yī)院信息化發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的過程，可能門診醫(yī)生工作站、掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、處方發(fā)藥系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)等并不是同一廠商開發(fā)的，它們的運(yùn)行環(huán)境、所使用的數(shù)據(jù)庫、開發(fā)語言等并不相同，這就產(chǎn)生了“信息孤島”。主要表現(xiàn)在系統(tǒng)間信息交流不順暢，存在大量冗余信息，系統(tǒng)間無法實現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作。為了解決這些問題，本文基于 SOA(Service－Oriented Architecture)架構(gòu)，采用 Web服務(wù)技術(shù)構(gòu)建門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)，以使門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)可以與掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、處方發(fā)藥系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)等協(xié)同工作。

1 系統(tǒng)主要功能

(1)動態(tài)生成候診、就診信息;(2)提供輔助診斷分析;(3)下達(dá)檢查單;(4)下達(dá)處方、注射單;(5)生成病歷;(6)醫(yī)生個人使用的常用處方模板;(7)醫(yī)生公用處方模板;(8)常用病歷管理;(9)檢查檢驗預(yù)約，并把檢查檢驗結(jié)果傳送給門診醫(yī)生工作站系統(tǒng);(10)病人檔案信息查詢，包括完整的處方、費用、病歷、檢驗結(jié)果、檢查報告、圖像報告等;(11)病歷統(tǒng)計分析表，根據(jù)需求自定義統(tǒng)計表;(12)系統(tǒng)屬性設(shè)置，包括工作站類型、應(yīng)診科室、掛號類別、領(lǐng)藥區(qū)、病歷處方打印方式、默認(rèn)打印機(jī)等。

2 SOA架構(gòu)與Web服務(wù)

SOA是一個面向服務(wù)架構(gòu)的組件模型［1］。在這個模型中，松耦合的應(yīng)用被描述、發(fā)布和調(diào)用。在SOA模型中，主要有3種角色:服務(wù)消費者(Services Consumer)、服務(wù)提供者(Services Provider)和服務(wù)代理(Services Registry)。工作原理為:服務(wù)提供者發(fā)布所提供服務(wù)的信息及訪問接口到服務(wù)代理;服務(wù)消費者在服務(wù)代理中查找所需服務(wù)的信息，找到后通過綁定和調(diào)用與服務(wù)提供者建立關(guān)系并使用其提供的服務(wù)。

Web服務(wù)(Web Services)是一種面向服務(wù)架構(gòu)的技術(shù)，通過標(biāo)準(zhǔn)的Web協(xié)議提供服務(wù)。Web服務(wù)可被理解為一個軟件系統(tǒng)，它能夠被描述并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、發(fā)布和調(diào)用。Web服務(wù)的核心規(guī)格由XML、SOAP、WSDL和 UDDI4部 分 組成［2］。 XML(eXtensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語言)是Web服務(wù)實現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)，它消除了不同平臺和不同語言編寫系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和消息交換模式差異，使得數(shù)據(jù)交換方式在XML技術(shù)的支持下統(tǒng)一起來［3］。SOAP(Simple Object Access Protocol，簡單對象訪問協(xié)議)是一種基于XML的不依賴傳輸協(xié)議的表示層協(xié)議，用來在應(yīng)用程序之間以對象的形式交換數(shù)據(jù)。WSDL(Web Services Description Language，Web服務(wù)描述語言)定義了一套基于XML的語法，將Web服務(wù)描述為能夠進(jìn)行消息交換的服務(wù)訪問點集合。UDDI(UniversalDescription，Discoveryand Integration，統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成)是一套面向Web服務(wù)的信息注冊中心實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，創(chuàng)建UDDI注冊中心的目的就是實現(xiàn)Web服務(wù)的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)［4］。

門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)、掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、處方發(fā)藥系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)等既可以作為服務(wù)的提供者，也可以作為服務(wù)的消費者。首先，基于SOA架構(gòu)的門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)將它們提供的服務(wù)描述成XML，封裝成 SOAP包，加載在 HTTP上，并在不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間傳遞。其次，生成 WSDL文件，在 UDDI服務(wù)注冊中心發(fā)布，其它系統(tǒng)可以作為服務(wù)的消費者，查詢UDDI服務(wù)注冊中心，發(fā)現(xiàn)服務(wù)，調(diào)用服務(wù)。系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)等是基于局域網(wǎng)的C/S模式，門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)是基于多層架構(gòu)的B/S模式。系統(tǒng)保持現(xiàn)有的模式，將它們提供Web服務(wù)的數(shù)據(jù)打包成SOAP包，在門診醫(yī)生工作站與門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)之間傳遞信息，達(dá)到數(shù)據(jù)層的集成［5］。

系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)訪問層、數(shù)據(jù)實體層、業(yè)務(wù)規(guī)則層、Web服務(wù)層、客戶端，使用戶能夠在瀏覽器界面上使用門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)提供的 Web服務(wù)。系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

3 技術(shù)架構(gòu)

基于Web服務(wù)的門診醫(yī)生協(xié)同工作站系統(tǒng)是采用多層架構(gòu)的B/S和C/S混合技術(shù)架構(gòu)。各醫(yī)療機(jī)構(gòu)的門診醫(yī)生工作站、門診掛號

3．1 數(shù)據(jù)層集成

數(shù)據(jù)層集成是門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)的基礎(chǔ)。具體設(shè)計過程:使用IBM DB2數(shù)據(jù)庫，作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成中心。DB2可以直接存儲XML數(shù)據(jù)，可以將搜索結(jié)果以XML格式輸出，實現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)的互操作性，奠定了基于Web服務(wù)的門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)的基石。

圖1 門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)對照，從門診掛號系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)給門診醫(yī)生工作站。門診掛號系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)包括:候診病人信息、已掛號病人分類排隊信息等;檢查/檢驗系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)包括:檢查/檢驗的預(yù)約安排、報告信息等。從門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)提供給門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)等。門診醫(yī)生工作站開出的電子處方自動發(fā)往門診收費和門診藥房。處方收費確定后可將擺藥標(biāo)志自動發(fā)往門診藥房。后臺門診藥師可根據(jù)處方信息進(jìn)行藥品調(diào)配。此外，門診醫(yī)生站可以向檢查/檢驗科室發(fā)出申請［6］。

本系統(tǒng)設(shè)計通過Xm lSerializer類實現(xiàn) XML序列化，把實體類序列化成 XML文件;向 XML序列化的輸出內(nèi)容添加 SOAP封套、題頭和主體，打包成 SOAP包，加載在HTTP協(xié)議頭，通過互聯(lián)網(wǎng)在不同系統(tǒng)之間傳遞。門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)接收到SOAP包后進(jìn)行拆包，把XML對象反序列化為實體類的對象，并傳送給相應(yīng)模塊［7－8］。

3．2 數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層主要用來連接數(shù)據(jù)庫，向數(shù)據(jù)庫表中添加記錄，從數(shù)據(jù)表中查詢、修改記錄等，也可以把記錄的查詢結(jié)果逐字段的賦予與數(shù)據(jù)實體層相對應(yīng)的屬性。

3．3 數(shù)據(jù)實體層

數(shù)據(jù)實體層用于數(shù)據(jù)訪問層和業(yè)務(wù)規(guī)則層調(diào)用，主要表示數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行XML序列化，可以把實體類對象序列化成XML Schema。本系統(tǒng)用C#設(shè)計實體類，用類的相關(guān)屬性表示數(shù)據(jù)表中的字段屬性。每一個實體類都包括相應(yīng)的屬性、構(gòu)造方法、獲得相應(yīng)屬性(Get)和設(shè)置相應(yīng)屬性(Set)的方法。

3．4 業(yè)務(wù)規(guī)則層

業(yè)務(wù)規(guī)則層包含一些類，這些類可實現(xiàn)應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，被客戶端調(diào)用。如本系統(tǒng)的門診醫(yī)生工作站開出的電子化驗申請單、PACS申請單、電子用藥處方等。業(yè)務(wù)規(guī)則層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層的對象可實現(xiàn)上述業(yè)務(wù)邏輯。

3．5 Web 服務(wù)層

Web服務(wù)層具體實現(xiàn)門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗等系統(tǒng)的Web服務(wù)。如患者到檢查科室及影像、B超等輔助診斷科室前，醫(yī)生已經(jīng)在影像工作站、B超工作站上查看到門診醫(yī)生申請時對患者的病情描述，對患者進(jìn)行檢查后，可形成帶有圖像的檢查報告。這時門診醫(yī)生工作站提供給檢查/檢驗系統(tǒng)的檢查/檢驗申請單，以及檢查/檢驗系統(tǒng)提供給門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)的檢查/檢驗報告等功能，就需要在．NET XML Web Services的Web Method方法中實現(xiàn)。Web服務(wù)層的設(shè)計過程如圖2所示。

3．6 客戶端

系統(tǒng)通過Web語言描述門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)的服務(wù)功能，生成描述該系統(tǒng)功能和調(diào)用的Web服務(wù)描述語言文件，然后生成簡單對象訪問協(xié)議的基于SOAP的服務(wù)框架，在此基礎(chǔ)上開發(fā)Web服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯。最后，使用 SOAP服務(wù)器將 WSDL發(fā)布在微軟的UDDI注冊服務(wù)器中［9］。系統(tǒng)構(gòu)建 Web服務(wù)客戶端來調(diào)用 Web Services。Web服務(wù)客戶端可以是多種形式，如可以設(shè)計W indows Form窗體訪問Web服務(wù)，也可以設(shè)計HTML頁面調(diào)用Web服務(wù)。

4 小結(jié)

通過對門診醫(yī)生工作站系統(tǒng)的功能說明，結(jié)合對SOA架構(gòu)和Web服務(wù)技術(shù)的解釋，提出了基于Web服務(wù)的門診醫(yī)生協(xié)同工作系統(tǒng)，并詳細(xì)說明了系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)和功能，可實現(xiàn)門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、處方發(fā)藥系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)的應(yīng)用集成。通過這種應(yīng)用集成實現(xiàn)了信息整合，有效地消除了“信息孤島”，提高了門診醫(yī)生的工作效率，優(yōu)化了門診就醫(yī)流程。今后可在數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的集成，不僅使門診醫(yī)生工作站、門診掛號系統(tǒng)、處方發(fā)藥系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、門診收費系統(tǒng)、門診藥房系統(tǒng)、檢查/檢驗系統(tǒng)相互傳遞，更重要的是使這些系統(tǒng)可以在業(yè)務(wù)層面進(jìn)行交互和協(xié)同工作。

圖2 Web服務(wù)層的設(shè)計過程

［1］ 張海川，王盼卿，陳家文．基于SOA的裝備保障領(lǐng)域信息系統(tǒng)集成研究［J］．微計算機(jī)信息，2006，22(6):57 －59．

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［5］ 袁占亭，張秋余．基于 Web Services的企業(yè)應(yīng)用集成解決方案研究［J］．計算機(jī)集成制造系統(tǒng)－CIMS，2004，10(4):394－398．

［6］ 楊汝超．門診醫(yī)生工作站在醫(yī)院的應(yīng)用分析與設(shè)計［D］．云南大學(xué)，2010．18－26．

［7］ 郭荷清，王增勛．XML數(shù)據(jù)綁定及對象序列化的應(yīng)用研究［J］．計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2006(5):65－67．

［8］ 黃 芳，孫建伶．基于模式的XML文檔元素的序列化標(biāo)識［J］．計算機(jī)工程與應(yīng)用，2004(17):181－183．

［9］ Narayanan，Srini，Mellraith，et al．A-nalysis and simulation ofWebservices［J］．Computer Networks Volume，2003，42(5):675 －693．