醫(yī)療信息系統(tǒng)集成問題的探索

包頭市社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)管理中心 王建偉

包頭市中心血站 譚婭娜

1.醫(yī)療信息系統(tǒng)的集成的應(yīng)用背景

我國(guó)在醫(yī)療信息系統(tǒng)的建設(shè)方面起步較晚，在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)醫(yī)療信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理偏向于對(duì)單一信息類型。各類型的醫(yī)療信息系統(tǒng)之間存在著協(xié)作不暢的問題，甚至普遍存在“信息孤島”。出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的原因，一是受到技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)建方面的限制，二是在建設(shè)這些醫(yī)療信息系統(tǒng)時(shí)就沒有充分考慮到各類系統(tǒng)之間的集成和聯(lián)通。在醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展和醫(yī)院信息化建設(shè)的背景下，要求將各類醫(yī)療信息系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)有效的集成和整合。在這樣的趨勢(shì)下，有些無法進(jìn)行整合的信息系統(tǒng)必須要重新構(gòu)建，付出的代價(jià)很大。此外，從醫(yī)療信息共享的角度，醫(yī)療機(jī)構(gòu)自身、醫(yī)機(jī)構(gòu)之間的信息共享、國(guó)家和地區(qū)層面的衛(wèi)生信息管理等也對(duì)不同類型的醫(yī)療信息系統(tǒng)提出了集成和整合的要求。這就需要研究對(duì)各類醫(yī)療信息系統(tǒng)之間的集成和整合問題，以最小的代價(jià)來實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息系統(tǒng)的統(tǒng)一化。

2.醫(yī)療信息系統(tǒng)間的集成需求分析

從單一醫(yī)療信息系統(tǒng)的構(gòu)成來說，單個(gè)系統(tǒng)通常都比較完善而且具有較強(qiáng)的實(shí)用性。因此在系統(tǒng)間的集成的需求就主要表現(xiàn)在對(duì)不同系統(tǒng)間的協(xié)同和信息共享兩個(gè)方面。①系統(tǒng)間的協(xié)同需求：在協(xié)同方面的需求是針對(duì)不同系統(tǒng)共同完成一個(gè)工作過程而言的，其實(shí)現(xiàn)方式是通過信息系統(tǒng)之間的信息傳輸來實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)收集和處理的無紙化操作，節(jié)約社會(huì)資源；②系統(tǒng)間信息共享方面的需求：信息共享更多的是為同一家醫(yī)療機(jī)構(gòu)的內(nèi)部運(yùn)作提供便利，將病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)在不同的科室之間進(jìn)行傳遞；當(dāng)病人在不同的醫(yī)療機(jī)構(gòu)間接受治療時(shí)，系統(tǒng)間的信息共享將為不同的醫(yī)療機(jī)構(gòu)的提供病人完整的臨床病歷數(shù)據(jù)。

不論是從信息協(xié)同還是從信息共享的角度，都需要處理不同系統(tǒng)間的通訊或數(shù)據(jù)交換，這是處理醫(yī)療信息系統(tǒng)集成問題的核心所在。當(dāng)前醫(yī)療信息系統(tǒng)所采用的標(biāo)準(zhǔn)繁多，但通常都缺乏足夠的通用性。系統(tǒng)的集成方式的基礎(chǔ)通常都是以醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫(kù)間的訪問來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。較為常見的方式是通過HL7或DICOM等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)信息交換模式。但即便采用這類標(biāo)準(zhǔn)通信系統(tǒng)，也難于在系統(tǒng)集成時(shí)實(shí)現(xiàn)即插即用。其他一類諸如基于虛擬數(shù)據(jù)中心和web service服務(wù)中間件的集成方式也不利于推廣。因此解決醫(yī)療信息系統(tǒng)的集成問題是醫(yī)療信息化的重要內(nèi)容，需要深入研究。

3.當(dāng)前醫(yī)療信息系統(tǒng)集成常見解決方案分析

3.1 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的集成解決方案

基于數(shù)據(jù)庫(kù)的集成解決方案主要分為兩大類：基于直接操作的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成和基于中間數(shù)據(jù)庫(kù)操作的系統(tǒng)集成。但這兩類解決方案都有一定的局限性，受到集成系統(tǒng)數(shù)量的約束，一般用于系統(tǒng)數(shù)量很少的情形。但由于操作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于解決封閉遺留系統(tǒng)的信息集成非常有效，因此這類解決方案采用的頻率也比較高。直接數(shù)據(jù)庫(kù)操作的解決方案盡管操作難度不大，但存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)樵趯?shí)現(xiàn)了這類系統(tǒng)集成后不同的系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)聯(lián)系緊密，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)破壞，將產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，使得與之集成的其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也受到破壞。而基于中間數(shù)據(jù)庫(kù)操作的系統(tǒng)集成方案是通過設(shè)立具有數(shù)據(jù)交換能力的中間接口數(shù)據(jù)庫(kù)，由該數(shù)據(jù)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換與信息共享。相對(duì)于直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)的集成方式，這類方法讓各數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有更好的獨(dú)立性。但缺點(diǎn)也很明顯，那就是中間接口數(shù)據(jù)庫(kù)在設(shè)計(jì)時(shí)受到集成系統(tǒng)數(shù)量的制約，隨著需要做數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)量增加，中間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)難度將極度增大，近乎于無法有效實(shí)現(xiàn)。

3.2 基于標(biāo)準(zhǔn)消息的集成解決方案

典型的基于標(biāo)準(zhǔn)消息的集成解決方案是通過HL7、DICOM標(biāo)準(zhǔn)消息來實(shí)現(xiàn)放射領(lǐng)域設(shè)備和系統(tǒng)的集成，這兩類方式都遵循IHE技術(shù)框架。這類解決方案最大的優(yōu)點(diǎn)是只需要對(duì)新加入的系統(tǒng)進(jìn)行一次集成即可，同時(shí)避免對(duì)各子系統(tǒng)間的兩兩集成，并將集成方案中的子系統(tǒng)都以IHE技術(shù)框架統(tǒng)一約束、配置和協(xié)調(diào)。但這類集成方案最大缺點(diǎn)是待集成的各子系統(tǒng)都必須遵循IHE的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此使用頻率相對(duì)較小。

3.3 基于接口引擎的解決方案

這類解決方案利用接口引擎（如HCN、HTB、Ensemble等）來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)的兼容和傳輸，受數(shù)據(jù)格式和傳輸?shù)南拗戚^小，能夠更好的保障各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立性。這類方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以將以不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的信息系統(tǒng)互聯(lián)，在未實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的情況下能夠?yàn)橄到y(tǒng)間的集成提供可行的過渡方案。

3.4 其他解決方案

除了上述幾類系統(tǒng)集成方案外，還有基于面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的解決方案、一體化解決方案等。這兩類方案適用環(huán)境一般為同一單位內(nèi)部，但由于缺乏統(tǒng)一的定值標(biāo)準(zhǔn)，因此在使用上還處于摸索階段。

4.醫(yī)療信息系統(tǒng)集成方法探討

在借鑒常用醫(yī)療信息系統(tǒng)集成方法的基礎(chǔ)上，本文將探討一種基于IHE框架和SWIM集成模型的醫(yī)療信息系統(tǒng)集成模式。

4.1 IHE技術(shù)框架

IHE是國(guó)際上流行的醫(yī)療信息系統(tǒng)集成技術(shù)框架，其組成結(jié)構(gòu)按不同的醫(yī)學(xué)科目的子框架和對(duì)應(yīng)的集成規(guī)范來綜合構(gòu)成整體系統(tǒng)集成。每一種不同的集成規(guī)范承擔(dān)一定的角色和任務(wù)。每個(gè)任務(wù)被觸發(fā)后自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的規(guī)范操作細(xì)節(jié)，以各子醫(yī)療信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)集成接口和數(shù)據(jù)交互為基礎(chǔ)，從而形成一套連接各種醫(yī)療設(shè)備和信息系統(tǒng)的操作環(huán)境。

4.2 SWIM醫(yī)療信息系統(tǒng)集成模型

SWIM模型（Semantic and Workflow based Integration Model）的原理是基于語義和工作流之間的互操作，以解決不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間異構(gòu)問題和業(yè)務(wù)流協(xié)調(diào)為工作重點(diǎn)，是一種自上而下的組織結(jié)構(gòu)。按從上到下的結(jié)構(gòu)分層，各層次分別為：流程管理、事物映射、語義轉(zhuǎn)換、句法轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)連接。各層次的任務(wù)簡(jiǎn)述如下：

(1)流程管理：這一層次主要規(guī)范醫(yī)療系統(tǒng)中各類操作的，將各類操作形成完善的管理流程，并把不同學(xué)科分支的數(shù)據(jù)統(tǒng)一成為以醫(yī)院?jiǎn)挝坏恼w結(jié)構(gòu)，利用流程驅(qū)動(dòng)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)各操作流程之間的切換和數(shù)據(jù)交換。

(2)事物映射：該層次主要負(fù)責(zé)完成對(duì)各類觸發(fā)事件的醫(yī)療事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，以HL7V2標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，將需要輸出的醫(yī)療事務(wù)傳輸至流程管理層。為了統(tǒng)一輸出與輸入的數(shù)據(jù)，通過集成事務(wù)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)各醫(yī)療信息的儲(chǔ)存格式統(tǒng)一化。

(3)語義轉(zhuǎn)換：語義轉(zhuǎn)換層設(shè)置的目的在意解決不同數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間的異構(gòu)轉(zhuǎn)換，也是將醫(yī)學(xué)專業(yè)診斷知識(shí)和數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換的媒介。為了克服當(dāng)前醫(yī)療信息系統(tǒng)之間信息模型的私有特性，在該層采用標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療信息模型和屬于標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)療信息模型采用RIM，屬于標(biāo)準(zhǔn)采用HL7V2。

(4)句法轉(zhuǎn)換：句法轉(zhuǎn)換的功能是實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)療信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼異構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換，從而使得集成后的系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。為了避免點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的句法轉(zhuǎn)換，采用XML標(biāo)準(zhǔn)中介數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼來實(shí)現(xiàn)句法轉(zhuǎn)換，其優(yōu)勢(shì)在于這種轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)具有良好的擴(kuò)展性，且不受操作平臺(tái)的限制。

(5)系統(tǒng)連接層：系統(tǒng)連接層是實(shí)現(xiàn)各集成子系統(tǒng)之間的物理連接和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息的交換。這個(gè)層面的實(shí)現(xiàn)途徑有很多中，如CORBA、RPC、API等，具體方式可依據(jù)具體子系統(tǒng)情形而定。

在IHE技術(shù)框架下利用SWIM模型會(huì)比其他情況下進(jìn)行系統(tǒng)集成的難度更低，如果沒有在IHE技術(shù)框架，SWIM模型也可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。SWIM模型可以實(shí)現(xiàn)不同類型的信息系統(tǒng)之間的解耦，保留各子信息系統(tǒng)的獨(dú)立性，又保障在不同技術(shù)接口之間的異構(gòu)數(shù)據(jù)交換，可較好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的集成，適合于對(duì)于醫(yī)院各類醫(yī)療信息系統(tǒng)規(guī)模的信息系統(tǒng)集成。

[1]段會(huì)龍,呂旭東.醫(yī)療信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2010,10(2):1-6.

[2]何雨生,王力華,王秀民,等.IHE與醫(yī)院信息系統(tǒng)集成技術(shù)研究[C].中華醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)大會(huì),2006:471-483.