醫(yī)療信息化集成平臺(tái)在醫(yī)院的建設(shè)與思考

■ 許 健 查佳凌 尤 超 唐靜雯 李先鋒 吳 韜

1 背景

上海新華醫(yī)院經(jīng)過近50多年的勵(lì)精圖治建設(shè)，已成為一所學(xué)科門類齊全、具有專業(yè)特色，集醫(yī)、教、研于一體的現(xiàn)代化綜合性教學(xué)醫(yī)院。從20世紀(jì)90年代以來，我院先后建設(shè)了HIS、LIS、PACS、手術(shù)麻醉及重癥監(jiān)護(hù)、體檢等信息系統(tǒng)，這些信息系統(tǒng)對(duì)我院發(fā)展發(fā)揮了重要作用，但由于分期建設(shè)，我院各個(gè)系統(tǒng)來自于不同廠商，系統(tǒng)間集成共享一直有很大問題，并且我院還將繼續(xù)推進(jìn)以電子病歷為核心的臨床信息化建設(shè)，系統(tǒng)數(shù)量越來越多、復(fù)雜性越來越大、信息深層次應(yīng)用越來越迫切。需要解決的問題包括：（1）異構(gòu)數(shù)據(jù)共享，必須解決不同系統(tǒng)不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間的數(shù)據(jù)共享［1］；（2）無侵入式集成，既做好數(shù)據(jù)集成，又不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行；（3）保證系統(tǒng)間數(shù)據(jù)一致性；（4）如何將臨床數(shù)據(jù)集中以方便臨床診療和科研；5）保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可靠性，能夠滿足未來發(fā)展的需要；6）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與區(qū)域及外部系統(tǒng)的信息交換兼容性。針對(duì)這些問題，我院規(guī)劃了統(tǒng)一的信息化架構(gòu)，其核心就是基于面向SOA的開放服務(wù)架構(gòu)，采用HL7、CDA、IHE等國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，構(gòu)建以臨床數(shù)據(jù)倉庫（CDR）為核心的大型醫(yī)院統(tǒng)一集成平臺(tái)，充分保證了集成平臺(tái)的無侵入、可靠、安全、標(biāo)準(zhǔn)化。

2 醫(yī)療信息集成方法學(xué)

新華醫(yī)院現(xiàn)有信息系統(tǒng)主要有HIS、LIS、PACS、手術(shù)麻醉系統(tǒng)等，即將上線的系統(tǒng)有電子病歷（EMR）、醫(yī)生醫(yī)囑錄入系統(tǒng)（CPOE）、臨床路徑等。目前這些系統(tǒng)，既有客戶機(jī)和服務(wù)器（C/S）架構(gòu)的系統(tǒng)，如HIS、LIS，又有瀏覽器與服務(wù)器B/S架構(gòu)的系統(tǒng)，如護(hù)理系統(tǒng)、EMR等，這些系統(tǒng)都來源于不同的廠商，基于不同的系統(tǒng)架構(gòu)，彼此的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不統(tǒng)一，這給我院的信息化工作帶來了非常大的困難。通過反復(fù)比較選擇，我院選用基于SOA架構(gòu)的醫(yī)療信息集成平臺(tái)［3］，其核心是建立基于消息引擎的院內(nèi)集成平臺(tái)服務(wù)總線，通過HL7消息和Web服務(wù)方式將各系統(tǒng)在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上的解耦合，并實(shí)現(xiàn)醫(yī)囑等流程的閉環(huán)處理。建立全局主數(shù)據(jù)，集成平臺(tái)向各系統(tǒng)提供的科室、人員等全局資源數(shù)據(jù)，供全部系統(tǒng)調(diào)用。通過集成總線將全院臨床數(shù)據(jù)歸總匯集到臨床數(shù)據(jù)倉庫中，并通過醫(yī)生門戶和電子病歷瀏覽器，供用戶在業(yè)務(wù)流程中調(diào)用，并服務(wù)于臨床科研。醫(yī)院基于HL7、IHE、CDA、DICOM等標(biāo)準(zhǔn)建立各個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的消息規(guī)范。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

2.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.1.1 無侵入式數(shù)據(jù)共享。集成平臺(tái)基于SOA架構(gòu)，無侵入式設(shè)計(jì)，不改變現(xiàn)有信息系統(tǒng)的運(yùn)行，由集成平臺(tái)完成各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)發(fā)、解析、存儲(chǔ)和使用管理，為數(shù)字化醫(yī)院打下了基礎(chǔ)。

2.1.2 統(tǒng)一主數(shù)據(jù)服務(wù)。集成平臺(tái)提供主數(shù)據(jù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)字典的統(tǒng)一，字典數(shù)據(jù)及字典間對(duì)照關(guān)系由集成平臺(tái)統(tǒng)一維護(hù)，再發(fā)布給各系統(tǒng)使用。

2.1.3 保證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間臨床數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，并提供醫(yī)生門戶和電子病歷瀏覽器，保證患者數(shù)據(jù)在就診過程中的完整性。

2.1.4 良好的可擴(kuò)展性。集成平臺(tái)采用了HL7、IHE、CDA、DICOM等國際標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足醫(yī)院未來信息化發(fā)展的需要，未來各系統(tǒng)的變更不影響整體的共享。

2.1.5 系統(tǒng)的復(fù)用性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、字典轉(zhuǎn)換、日志記錄、錯(cuò)誤處理等全部由集成平臺(tái)統(tǒng)一處理，并且集成不改變現(xiàn)有的系統(tǒng)，可減少系統(tǒng)功能冗余，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2.1.6 提高數(shù)據(jù)復(fù)用性。通過把臨床數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)到臨床數(shù)據(jù)倉庫中，可提高數(shù)據(jù)的重復(fù)利用，除用于各臨床系統(tǒng)外，還可將數(shù)據(jù)用于臨床科研。

3 統(tǒng)一集成平臺(tái)架構(gòu)

我院統(tǒng)一集成平臺(tái)采用四層總體架構(gòu)，分別為應(yīng)用軟件層、系統(tǒng)支撐層、數(shù)據(jù)層、平臺(tái)應(yīng)用層［4］，如圖2。

圖1 醫(yī)療信息集成系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2 醫(yī)療信息集成平臺(tái)總體架構(gòu)

3.1 應(yīng)用軟件層

指在院內(nèi)所運(yùn)行的HIS、EMR、CPOE、LIS、RIS、ICU、手術(shù)麻醉等信息系統(tǒng)，其對(duì)系統(tǒng)提供HL7、IHE、CDA等標(biāo)準(zhǔn)接口。

3.2 系統(tǒng)支撐層

系統(tǒng)支撐層EMPI、XDS、CDA、主數(shù)據(jù)管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理等核心組件。提供基于消息引擎的醫(yī)療服務(wù)總線，通過HL7消息實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的流程流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的閉環(huán)管理，降低系統(tǒng)與系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)的耦合。通過主數(shù)據(jù)集中管理，各系統(tǒng)共享平臺(tái)提供的全局資源，如統(tǒng)一的科室、人員信息。

圖3 消息推送模式交互流程

圖4 消息拉取模式交互流程

3.3 數(shù)據(jù)層

完成院內(nèi)數(shù)據(jù)的集中，更準(zhǔn)確的定義是完成來自各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合，它建立了健康檔案服務(wù)存儲(chǔ)庫、標(biāo)準(zhǔn)庫、基于數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的主題數(shù)據(jù)庫等。

3.4 平臺(tái)應(yīng)用層

在平臺(tái)應(yīng)用層基于數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)健康檔案瀏覽、轉(zhuǎn)檢與轉(zhuǎn)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療、指標(biāo)分析、智能決策等。

集成平臺(tái)通過體系分層的結(jié)構(gòu)，彼此之間接口清晰，分工明確，各層獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各自功能，符合SOA結(jié)構(gòu)的松耦合特性。

4 基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的消息集成交互模式設(shè)計(jì)

我院集成平臺(tái)中，為了實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，主要采用了HL7標(biāo)準(zhǔn)，HL7標(biāo)準(zhǔn)是國際通用的醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)，在世界各國得到廣泛采用。在本項(xiàng)目中，我們采用了2種HL7消息交互模式，分別是推送模式和拉取模式。

4.1 推送模式

4.1.1 發(fā)送方在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)后，如果需要把業(yè)務(wù)信息傳遞給其它系統(tǒng)，按照集成規(guī)范定義的HL7消息格式，對(duì)相應(yīng)的業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行HL7消息封裝；

4.1.2 發(fā)送方將封裝好的HL7消息發(fā)送給消息引擎；

4.1.3 消息引擎在接收消息后按照通道配置情況，把消息分發(fā)到指定的系統(tǒng)；

4.1.4 各系統(tǒng)在收到發(fā)來的消息后，解析消息內(nèi)容，對(duì)收到的消息進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)處理；

4.1.5 業(yè)務(wù)處理完成后，由接收方發(fā)送一條處理結(jié)果應(yīng)答消息給消息引擎。

4.2 拉取模式

4.2.1 申請(qǐng)方按照集成規(guī)范定義的HL7消息格式，對(duì)請(qǐng)求信息進(jìn)行HL7消息封裝；

4.2.2 申請(qǐng)方將封裝好的HL7消息發(fā)送給消息引擎；

4.2.3 消息引擎在接收消息后按照通道配置情況，把消息分發(fā)到指定的系統(tǒng)；

4.2.4 各系統(tǒng)在收到發(fā)來的消息后，解析消息內(nèi)容，對(duì)收到的消息進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)處理；

4.2.5 服務(wù)方將申請(qǐng)方需要的數(shù)據(jù)，包裝成HL7消息，發(fā)送給消息引擎；

4.2.6 消息引擎將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給申請(qǐng)方，申請(qǐng)方解析結(jié)果HL7消息。

5 集成平臺(tái)的交互流程實(shí)例

以下以我院檢驗(yàn)醫(yī)囑下達(dá)為例說明通過集成平臺(tái)的業(yè)務(wù)流程，涉及的系統(tǒng)分別是EMR、HIS、LIS，其流程如表1：

6 討論

我院通過引入國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，順利完成醫(yī)院的集成平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)間的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，其重點(diǎn)是選擇正確的醫(yī)療信息集成平臺(tái)架構(gòu)，基于SOA的架構(gòu)減少了對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的影響，且可運(yùn)行于任何平臺(tái)上，內(nèi)嵌數(shù)據(jù)總線，實(shí)施方便，擴(kuò)展性好，走出了一條投入少、見效好的醫(yī)院信息集成新路子，且對(duì)醫(yī)院后續(xù)信息化建設(shè)提供了良好的支撐。

表1 住院EMR-LIS-HIS業(yè)務(wù)交互流程

醫(yī)療信息集成平臺(tái)實(shí)施時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）系統(tǒng)改造的工作量。由于采用消息接口技術(shù)，信息交換接口較多，各系統(tǒng)要具備對(duì)外發(fā)送消息的能力，所以在醫(yī)院信息化采購中，應(yīng)優(yōu)先選用帶有標(biāo)準(zhǔn)化接口的供應(yīng)商。（2）數(shù)據(jù)交換的效率和響應(yīng)時(shí)間：隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)廣度和深度的不斷發(fā)展，系統(tǒng)越來越多，數(shù)據(jù)交換也必然越來越多，集成平臺(tái)負(fù)荷越來越重。如果需頻繁訪問的數(shù)據(jù)也通過集成平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，必然導(dǎo)致集成平臺(tái)不堪重負(fù)。比如主數(shù)據(jù)服務(wù)，各系統(tǒng)都頻繁使用，在設(shè)計(jì)時(shí)，就要把主數(shù)據(jù)先同步到各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，只有當(dāng)主數(shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)，才發(fā)送消息通知各系統(tǒng)進(jìn)行變更。（3）臨床數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)要平衡臨床應(yīng)用和科研應(yīng)用的關(guān)系，由于我院是教學(xué)醫(yī)院，科研任務(wù)需求較多，如何在設(shè)計(jì)臨床數(shù)據(jù)倉庫時(shí)兼顧兩方面的需求至關(guān)重要，我院針對(duì)科研需求，在臨床數(shù)據(jù)倉庫中建立了專題數(shù)據(jù)庫［5］。

［1］任忠敏，林達(dá)俊，干峰，等.腫瘤醫(yī)院的外部網(wǎng)絡(luò)改造升級(jí)［J］.現(xiàn)代醫(yī)院，2009，9（11）：24-125.

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［3］李鐵，黃天培，盧堅(jiān).基于SOA實(shí)現(xiàn)醫(yī)院應(yīng)用集成平臺(tái)［J］.醫(yī)學(xué)信息，2010，23（5）：1157-1160.

［4］陳松，王珊，周明天.分層的互聯(lián)網(wǎng)綜合測(cè)量管理系統(tǒng)的研究［J］.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2009，45（14）：7-9.

［5］劉保延，周雪忠，李平.個(gè)體診療臨床科研信息一體化平臺(tái)［J］.中國數(shù)字醫(yī)學(xué)，2007，2（6）：36-37.

吳韜：副研究員，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院院辦主任，信息管理部主任。

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