基于HIS 系統(tǒng)疾病知識(shí)庫(kù)集成的接口設(shè)計(jì)

1 HIS系統(tǒng)與疾病知識(shí)庫(kù)的概述

1.1 HIS系統(tǒng)

醫(yī)院信息系統(tǒng)(Hospital Information System, HIS)是醫(yī)院利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)院而建設(shè)的信息系統(tǒng)，為醫(yī)院所屬各部門提供診療信息和行政信息的收集、存儲(chǔ)、處理、提取和數(shù)據(jù)交換等功能需求。

1.2 疾病知識(shí)總庫(kù)

中國(guó)疾病知識(shí)總庫(kù)(China Disease Database，CDD)是由解放軍醫(yī)學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)研發(fā)部研發(fā)的，是面向臨床醫(yī)藥學(xué)人員的知識(shí)服務(wù)系統(tǒng)，由疾病、藥品、手術(shù)、輔助檢查、循證、疾病進(jìn)展、手術(shù)圖譜、醫(yī)保藥品、臨床操作規(guī)范9個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，以疾病和手術(shù)為核心。其中疾病庫(kù)包含臨床27個(gè)學(xué)科7 000多種疾病的具體信息。以疾病庫(kù)為例，疾病包括流行病學(xué)、病因、發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、并發(fā)癥、實(shí)驗(yàn)室檢查、其他輔助檢查、診斷、鑒別診斷、治療、預(yù)后、預(yù)防共12個(gè)知識(shí)單元。以疾病這一核心知識(shí)元為主軸，將疾病涉及的藥品、循證、輔助檢查、手術(shù)、疾病進(jìn)展等知識(shí)元有效整合為一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)體。該系統(tǒng)目前由數(shù)據(jù)庫(kù)研發(fā)部負(fù)責(zé)更新維護(hù)，各個(gè)知識(shí)庫(kù)由各專業(yè)領(lǐng)域的專家負(fù)責(zé)，數(shù)據(jù)來(lái)源和質(zhì)量權(quán)威可靠。

該系統(tǒng)基于.net平臺(tái)，采用Asp.net + Spring.net + NHibernate + SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的框架[1]，數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層(BLL)、表現(xiàn)層(UI)分層分明，具備清晰的模型-視圖-控制器，即MVC模式。數(shù)據(jù)層基于SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，NHibernate實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪查改操作的封裝，為業(yè)務(wù)邏輯層提供了數(shù)據(jù)操作的接口；業(yè)務(wù)邏輯層由spring.net封裝，具有良好的可擴(kuò)展型和松散耦合的結(jié)構(gòu)，利用LUCENCE實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索及分布式的架構(gòu)；表現(xiàn)層由asp.net實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)在IIS上發(fā)布。

1.3 Web Service概述

WEB服務(wù)[2]是利用SOAP(SIMPLE OBJECT ACCESS PROTOCOL,簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議)在HTTP上執(zhí)行遠(yuǎn)程方法調(diào)用的方法，通過(guò)這一機(jī)制在線為用戶提供應(yīng)用服務(wù)。SOAP技術(shù)基于XML標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)描述了在分布式環(huán)境下利用HTTP以可靠安全的方式進(jìn)行方法調(diào)用的機(jī)制。利用Web Service實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)，首先需要由服務(wù)提供者定義并創(chuàng)建其能夠?qū)ν馓峁┑姆?wù)組件；其次需要利用WSDL(Web Services Description Language)來(lái)描述服務(wù)訪問(wèn)入口和遠(yuǎn)程調(diào)用接口，并將其發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上的UDDI(UNIVERSAL DESCRIPTION,DISVOVERY AND INTEGRATION)注冊(cè)中心，服務(wù)入口由URL唯一確定，以提供給用戶使用。用戶通過(guò)注冊(cè)中心找到服務(wù)，并根據(jù)WSDL文件中規(guī)定的遠(yuǎn)程過(guò)程名和參數(shù)格式調(diào)用遠(yuǎn)程過(guò)程。WEB服務(wù)接受請(qǐng)求后執(zhí)行該過(guò)程，執(zhí)行完畢后向用戶返回執(zhí)行結(jié)果。

由此可見(jiàn)，WEB服務(wù)為用戶和服務(wù)提供者提供了系統(tǒng)集成的松散耦合的方式，用戶和服務(wù)提供者相互獨(dú)立，一端改變不需要通知另一方。此外，WEB 服務(wù)基于XML的開(kāi)放協(xié)議，能夠被廣泛接受并向前兼容，適于系統(tǒng)之間的相互集成。

2 基于HIS系統(tǒng)的CDD集成的接口設(shè)計(jì)

HIS系統(tǒng)需要支持醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員的臨床活動(dòng)，收集和處理病人的臨床醫(yī)療信息，豐富和積累臨床醫(yī)學(xué)知識(shí)，并提供臨床咨詢、輔助診療、輔助臨床決策等功能，提高醫(yī)護(hù)人員工作效率和診療質(zhì)量。為達(dá)到這一目的，需將CDD中的知識(shí)單元有機(jī)嵌入到臨床醫(yī)療信息中，以期為臨床的疾病、用藥、手術(shù)等提供權(quán)威準(zhǔn)確的知識(shí)服務(wù)。

Web services 接口使用基于XML的消息處理作為基本數(shù)據(jù)通訊方式，可方便集成異類系統(tǒng)。由于CDD系統(tǒng)有清晰的分層結(jié)構(gòu)和良好的可擴(kuò)展性及獨(dú)立的檢索模塊，利用Web services安裝HIS系統(tǒng)的需求封裝檢索模塊即可實(shí)現(xiàn)CDD與HIS系統(tǒng)的集成。

2.1 CDD與HIS系統(tǒng)集成架構(gòu)

CDD與HIS系統(tǒng)集成架構(gòu)如圖1所示。

圖1 CDD與HIS系統(tǒng)集成架構(gòu)

CDD的數(shù)據(jù)庫(kù)包括疾病、手術(shù)等9個(gè)模塊，利用NHibernate將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)封裝為對(duì)象。CDD接口對(duì)數(shù)據(jù)的檢索建立在LUCENCE索引上，以疾病庫(kù)為例，對(duì)疾病名、英文名、標(biāo)準(zhǔn)名、并發(fā)癥、實(shí)驗(yàn)室檢查、輔助檢查、診斷、鑒別診斷、治療、臨床表現(xiàn)、科室分類這些字段建立LUCENCE索引。查詢可在上述字段內(nèi)全文檢索，也可對(duì)固定字段精確檢索。LUCENCE[3]對(duì)查詢結(jié)果做了優(yōu)化，使得查詢更加快速高效。

在Spring.NET的框架中，利用IDAL數(shù)據(jù)層接口完成對(duì)數(shù)據(jù)層的操作并實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯。Web service接口利用IDAL接口完成數(shù)據(jù)的檢索與獲取。

2.2 應(yīng)用分析

目前已完成系統(tǒng)接口開(kāi)發(fā)，試用良好。HIS系統(tǒng)可通過(guò)配置文件設(shè)置CDD系統(tǒng)接口地址及綁定協(xié)議等信息。HIS客戶端配置如下：

ADDRESS字段是WEB服務(wù)的接口地址。

以疾病庫(kù)為例的接口功能如下：

1.Login(string usrname,string password) ;login(string Ip)

2.SearchDisease(string disname,string categoryname);

SearchDisease(string icd);

3.SearchDiseaseFromFullText(string keyword)

由C#多態(tài)性實(shí)現(xiàn)用戶名密碼登陸或者IP登陸后，可通過(guò)檢索函數(shù)獲取檢索結(jié)果。用戶通過(guò)SearchDisease(string disname,string categoryname)函數(shù)按照疾病名和疾病分類準(zhǔn)確查找相關(guān)疾病，也可通過(guò)SearchDisease(string icd)函數(shù)按照ICD號(hào)準(zhǔn)確查找相關(guān)疾病，亦可通過(guò)SearchDiseaseFromFullText(string keyword)函數(shù)在索引字段中全文檢索，檢索支持英文及中文檢索詞。需輸入多個(gè)檢索詞時(shí)，根據(jù)檢索需要選擇布爾邏輯運(yùn)算符“(AND)”、“或者(OR)”和“不包含(NOT)”，檢索結(jié)果由LUCENCE優(yōu)化排序后返回給用戶。以疾病為知識(shí)軸，HIS系統(tǒng)可將疾病的12個(gè)知識(shí)單元和與之相關(guān)的相關(guān)藥品、循證、輔助檢查、手術(shù)、疾病進(jìn)展等知識(shí)點(diǎn)與HIS的信息流有機(jī)結(jié)合。

手術(shù)、藥品、循證、輔助檢查、疾病進(jìn)展、操作規(guī)范、手術(shù)圖譜、醫(yī)保藥品的分庫(kù)檢索，如疾病庫(kù)檢索一樣。通過(guò)測(cè)試工具測(cè)試CDD的WEB接口。以心血管內(nèi)科的假性高血壓為例，疾病reguest的SOAP以及response的SOAP如圖2所示。從圖2可見(jiàn)，假性高血壓的疾病信息完整地封裝在XML格式的SOAP中。

圖2 接口函數(shù)調(diào)用示例

3 結(jié)語(yǔ)

WEB接口以XML格式的信息交互為基礎(chǔ)，基于XML的開(kāi)放性、自描述性和平臺(tái)無(wú)關(guān)性的特點(diǎn)，WEB接口可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的集成與互聯(lián)。CDD信息系統(tǒng)具有良好的框架結(jié)構(gòu)，通過(guò)CDD接口的實(shí)施與應(yīng)用，已與第三方HIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)調(diào)和集成，可以向HIS系統(tǒng)提供權(quán)威的知識(shí)元。目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。