醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺建設(shè)

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院濱海醫(yī)院 徐剛

本文介紹了醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺產(chǎn)生的背景和采用的主要技術(shù)，包括HL7標(biāo)準(zhǔn)、SOA體系和HSB數(shù)據(jù)總線。另外介紹了集成平臺的主要作用和面臨的問題，指出該平臺對醫(yī)院實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和提升管理水平具有重要意義。

隨著醫(yī)院信息化的高速發(fā)展，國內(nèi)大部分醫(yī)院已基本完成了HIS（Hospital Information System，醫(yī)院信息系統(tǒng)）、LIS（Laboratory Information Management System，實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)）、PACS（Picture Archiving and Communication System，醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng)）、EMR（Electronic Medical Record，電子病歷）等信息系統(tǒng)的建設(shè)，這些信息系統(tǒng)協(xié)同工作提高了醫(yī)院的工作效率，提升了醫(yī)院的管理水平，為醫(yī)院帶來了實(shí)際的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但隨著醫(yī)院業(yè)務(wù)的不斷拓展，醫(yī)院需要建設(shè)的系統(tǒng)也越來越多?；谥皞鹘y(tǒng)的醫(yī)療模式，醫(yī)院在建立初期并沒有考慮到系統(tǒng)之間的交互，各個(gè)信息系統(tǒng)現(xiàn)在猶如一個(gè)個(gè)信息孤島，若想在系統(tǒng)之間傳遞信息，只能通過開發(fā)系統(tǒng)之間的接口來實(shí)現(xiàn)，這不僅會(huì)給醫(yī)院帶來額外的開銷，還會(huì)增加安全隱患和操作人員的工作難度。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中接口出現(xiàn)故障，無法及時(shí)定位到故障點(diǎn)，只能在系統(tǒng)雙方各自進(jìn)行排查，效率低下。當(dāng)醫(yī)院新增加系統(tǒng)時(shí)，又需要開發(fā)新的接口，增加工作量。因此，建立統(tǒng)一的系統(tǒng)集成平臺是當(dāng)前醫(yī)院面臨的最緊迫和最重要的問題。

醫(yī)院歷年來積累的數(shù)據(jù)信息都保存在各自的子系統(tǒng)當(dāng)中，成為了僵尸數(shù)據(jù)，不僅占用了存儲資源，而且沒有產(chǎn)生數(shù)據(jù)價(jià)值。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)院這些寶貴的數(shù)據(jù)資源必須充分利用，以提高臨床診療效率，提升醫(yī)療質(zhì)量和管理水平。但由于各個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)廠商、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都存在差異，若想實(shí)現(xiàn)這些異源異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享，需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成平臺，使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，由獨(dú)立的第三方來管理，這樣就會(huì)使醫(yī)院的各類醫(yī)療和管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互協(xié)作，使醫(yī)院的管理工作變得簡單。

1 集成平臺關(guān)鍵技術(shù)

信息系統(tǒng)集成平臺需要做好頂層設(shè)計(jì)，各個(gè)系統(tǒng)之間的流程、數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)語義、信息交互都需要標(biāo)準(zhǔn)化，常用的為HL7標(biāo)準(zhǔn)。利用HL7標(biāo)準(zhǔn)和Web Service技術(shù)，建立醫(yī)院級別的數(shù)據(jù)傳輸總線HSB，基于SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)），以業(yè)務(wù)事件為驅(qū)動(dòng)完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的交互，建立醫(yī)院信息集成平臺，如圖1所示。

圖1 醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺架構(gòu)Fig.1 Architecture of hospital information system integration platform

1.1 HL7標(biāo)準(zhǔn)

HL7是標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生信息傳輸協(xié)議，是當(dāng)前國際醫(yī)院信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)院不同信息系統(tǒng)之間基于此協(xié)議傳輸消息，目前大部分醫(yī)院的集成平臺都是嚴(yán)格按照HL7標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。HL7標(biāo)準(zhǔn)可以使系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)范為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)消息傳遞給集成平臺，集成平臺將反饋的消息轉(zhuǎn)換為消息發(fā)送者所要求的格式傳遞出去，可大幅降低醫(yī)院不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的耦合性，提高集成平臺的可拓展性，降低集成成本，因此HL7對于異源異構(gòu)系統(tǒng)的集成意義重大。建立一個(gè)基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺能保證醫(yī)院信息系統(tǒng)的可持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。

1.2 SOA體系結(jié)構(gòu)

SOA并不是一種可操作性的技術(shù)，而是一種以服務(wù)為核心的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)思想。它是在早期的單一應(yīng)用架構(gòu)和傳統(tǒng)垂直應(yīng)用架構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，SOA的最小粒度即為服務(wù)，它不描述功能的具體實(shí)現(xiàn)，而只描述軟件實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，就像面向?qū)ο箝_發(fā)語言是通過定義類來完成，SOA可以理解為通過定義服務(wù)來完成。它是一種粒度較粗，耦合度較低的服務(wù)架構(gòu)，通過將某些獨(dú)立的功能定義為服務(wù)，服務(wù)之間通過接口進(jìn)行通信而并不會(huì)涉及到底層的物理結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)功能的共享和復(fù)用。良好的SOA設(shè)計(jì)就是暴露服務(wù)接口，隱藏服務(wù)內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn)。

舉個(gè)簡單的例子，有一個(gè)網(wǎng)站客戶端、一個(gè)Andior客戶端和一個(gè)IOS客戶端，當(dāng)需要在數(shù)據(jù)庫中獲取注冊用戶列表則需要分別在這三個(gè)客戶端上寫一個(gè)相同的查詢語句并顯示結(jié)果，如果出現(xiàn)問題需要修改，則三個(gè)客戶端上都要做修改。此時(shí)可以根據(jù)SOA頂層設(shè)計(jì)思想，單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)工程并寫一個(gè)函數(shù)執(zhí)行上述查詢操作，三個(gè)客戶端可以通過某種途徑訪問調(diào)用這個(gè)函數(shù)并得到返回值，即把該查詢操作封裝到一個(gè)工程中，然后暴露訪問方式（即接口），形成“服務(wù)”。

1.3 HSB健康服務(wù)總線

HSB（Health Service Bus，健康服務(wù)總線）是EBS（Enterprise Service Bus，企業(yè)服務(wù)總線）在醫(yī)院信息系統(tǒng)集成中的應(yīng)用延伸，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間集成和交互的重要技術(shù)架構(gòu)。HSB是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web Service等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是連接各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的通道，能消除不同應(yīng)用之間的技術(shù)差異，適配不同的協(xié)議和報(bào)文，負(fù)責(zé)管理接口，包括接口的轉(zhuǎn)換、流量控制和路由等功能。

2 集成平臺的作用

2.1 患者全息視圖

患者全息視圖是集成平臺患者數(shù)據(jù)的統(tǒng)一展示，提供患者在醫(yī)療機(jī)構(gòu)各個(gè)系統(tǒng)的就診數(shù)據(jù)于一體的可視化集成方案[1]。患者全息視圖是以患者主ID作為索引，將患者在各個(gè)醫(yī)院系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)串聯(lián)起來，在集成平臺進(jìn)行集中展示，形成門診視圖、住院視圖、臨床視圖等視圖模式，并對外提供調(diào)用接口，可靈活的被第三方軟件調(diào)用?；颊呷⒁晥D可通過時(shí)間軸展示不同時(shí)期患者的檢查結(jié)果，方便醫(yī)生進(jìn)行靈活的比較和判斷，提高工作效率。另外，患者全息視圖還可以將患者在各系統(tǒng)的就診數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的精準(zhǔn)展示，醫(yī)生可據(jù)此進(jìn)行綜合診斷，輔助提升醫(yī)療互聯(lián)互通的信息化管理。

2.2 單點(diǎn)登錄

集成登錄平臺通過檢索和存儲每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的用戶名和密碼，與每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息進(jìn)行交互并將用戶名和密碼發(fā)送到業(yè)務(wù)子系統(tǒng)來完成自動(dòng)登錄功能[2]。單點(diǎn)登錄功能可以方便用戶在各子系統(tǒng)之間進(jìn)行來回的切換訪問。當(dāng)用戶訪問應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，如果用戶沒有在該應(yīng)用的服務(wù)器上登錄，則將用戶的登錄請求重新定向到單點(diǎn)登錄服務(wù)器，單點(diǎn)登錄服務(wù)器中存儲了用戶登錄各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶名和密碼，單點(diǎn)登錄服務(wù)器通過查找，將用戶的應(yīng)用系統(tǒng)登錄名和密碼返回給應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)將該用戶在本系統(tǒng)上的登錄狀態(tài)設(shè)置為已登錄并訪問用戶請求的訪問頁面。

2.3 檢驗(yàn)檢查結(jié)果調(diào)閱

醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺中存儲了醫(yī)院各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，如LIS系統(tǒng)中的化驗(yàn)數(shù)據(jù)，PACS系統(tǒng)中的B超數(shù)據(jù)、CT數(shù)據(jù)和MRI數(shù)據(jù)等。醫(yī)生想調(diào)閱患者的各項(xiàng)檢查和檢驗(yàn)結(jié)果必須登錄到不同的系統(tǒng)中查閱，不便于輔助診斷。在集成平臺建立的以患者為中心的臨床數(shù)據(jù)存儲庫中，通過Web Service技術(shù)，醫(yī)生可隨時(shí)調(diào)閱患者任何時(shí)期的檢查和檢驗(yàn)結(jié)果，而不用在各個(gè)系統(tǒng)之間來回切換或手動(dòng)翻閱紙質(zhì)報(bào)告，提高了醫(yī)生的工作效率。

2.4 醫(yī)院決策管理

隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展建設(shè)，醫(yī)院各系統(tǒng)內(nèi)積累了大量的臨床數(shù)據(jù)，但由于各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一致，這些數(shù)據(jù)已變成了僵尸數(shù)據(jù)。醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺將各系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式和標(biāo)準(zhǔn)，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，挖掘出數(shù)據(jù)背后的潛在價(jià)值，為醫(yī)院的管理決策提供科學(xué)支持，提升院管理水平。

3 集成平臺面臨的問題

3.1 異構(gòu)數(shù)據(jù)整合

由于醫(yī)院信息系統(tǒng)在建設(shè)初期并未考慮后期的系統(tǒng)集成，所以不同系統(tǒng)多由不同的廠商開發(fā)，使用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)也不一致，這就導(dǎo)致醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺建設(shè)難度大，協(xié)調(diào)成本高。所以醫(yī)院在建設(shè)信息系統(tǒng)集成平臺時(shí)應(yīng)重視頂層設(shè)計(jì)，定義好平臺主數(shù)據(jù)，以患者為中心，以流程優(yōu)化為導(dǎo)向，建設(shè)一種標(biāo)準(zhǔn)化、語義化的信息處理平臺，為臨床診療提供重要的技術(shù)支撐。

3.2 安全問題

醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺在各系統(tǒng)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享和調(diào)用的過程中，如未對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的加密處理就會(huì)發(fā)生信息泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，所以在集成平臺建設(shè)的過程中要重視數(shù)據(jù)安全的問題，采取多種加密措施，防止患者信息泄露。

3.3 不易擴(kuò)展

集成平臺建設(shè)之前，某系統(tǒng)功能擴(kuò)展只需要在本系統(tǒng)內(nèi)考慮如何實(shí)現(xiàn)，集成平臺建設(shè)后，若想擴(kuò)展某一系統(tǒng)的某一功能需綜合考慮各個(gè)系統(tǒng)，擴(kuò)展成本高、難度大。

4 結(jié)語

醫(yī)院信息平臺既是實(shí)現(xiàn)院內(nèi)各信息系統(tǒng)間互聯(lián)互通的基礎(chǔ)設(shè)施，也是實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各級醫(yī)院間信息共享與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的前提條件[3]。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，我們要充分利用信息系統(tǒng)集成平臺收集到的海量醫(yī)療數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在價(jià)值，為臨床診療提供強(qiáng)大的支持。