医疗信息化集成平台在医院的建设与思考

■ 许 健 查佳凌 尤 超 唐静雯 李先锋 吴 韬

1 背景

上海新华医院经过近50多年的励精图治建设，已成为一所学科门类齐全、具有专业特色，集医、教、研于一体的现代化综合性教学医院。从20世纪90年代以来，我院先后建设了HIS、LIS、PACS、手术麻醉及重症监护、体检等信息系统，这些信息系统对我院发展发挥了重要作用，但由于分期建设，我院各个系统来自于不同厂商，系统间集成共享一直有很大问题，并且我院还将继续推进以电子病历为核心的临床信息化建设，系统数量越来越多、复杂性越来越大、信息深层次应用越来越迫切。需要解决的问题包括：（1）异构数据共享，必须解决不同系统不同数据结构间的数据共享［1］；（2）无侵入式集成，既做好数据集成，又不影响现有系统的运行；（3）保证系统间数据一致性；（4）如何将临床数据集中以方便临床诊疗和科研；5）保证系统的可扩展性和可靠性，能够满足未来发展的需要；6）实现系统与区域及外部系统的信息交换兼容性。针对这些问题，我院规划了统一的信息化架构，其核心就是基于面向SOA的开放服务架构，采用HL7、CDA、IHE等国际标准和规范，构建以临床数据仓库（CDR）为核心的大型医院统一集成平台，充分保证了集成平台的无侵入、可靠、安全、标准化。

2 医疗信息集成方法学

新华医院现有信息系统主要有HIS、LIS、PACS、手术麻醉系统等，即将上线的系统有电子病历（EMR）、医生医嘱录入系统（CPOE）、临床路径等。目前这些系统，既有客户机和服务器（C/S）架构的系统，如HIS、LIS，又有浏览器与服务器B/S架构的系统，如护理系统、EMR等，这些系统都来源于不同的厂商，基于不同的系统架构，彼此的数据结构也不统一，这给我院的信息化工作带来了非常大的困难。通过反复比较选择，我院选用基于SOA架构的医疗信息集成平台［3］，其核心是建立基于消息引擎的院内集成平台服务总线，通过HL7消息和Web服务方式将各系统在业务节点上的解耦合，并实现医嘱等流程的闭环处理。建立全局主数据，集成平台向各系统提供的科室、人员等全局资源数据，供全部系统调用。通过集成总线将全院临床数据归总汇集到临床数据仓库中，并通过医生门户和电子病历浏览器，供用户在业务流程中调用，并服务于临床科研。医院基于HL7、IHE、CDA、DICOM等标准建立各个系统之间进行交互的消息规范。其系统架构如图1所示：

2.1 系统特点

2.1.1 无侵入式数据共享。集成平台基于SOA架构，无侵入式设计，不改变现有信息系统的运行，由集成平台完成各类业务数据的采集、转发、解析、存储和使用管理，为数字化医院打下了基础。

2.1.2 统一主数据服务。集成平台提供主数据服务，实现各系统标准化数据字典的统一，字典数据及字典间对照关系由集成平台统一维护，再发布给各系统使用。

2.1.3 保证数据的完整性。实现各系统间临床数据的统一，并提供医生门户和电子病历浏览器，保证患者数据在就诊过程中的完整性。

2.1.4 良好的可扩展性。集成平台采用了HL7、IHE、CDA、DICOM等国际标准，能够满足医院未来信息化发展的需要，未来各系统的变更不影响整体的共享。

2.1.5 系统的复用性和稳定性。系统间数据交互中的数据转发、字典转换、日志记录、错误处理等全部由集成平台统一处理，并且集成不改变现有的系统，可减少系统功能冗余，提高系统稳定性。

2.1.6 提高数据复用性。通过把临床数据集中存储到临床数据仓库中，可提高数据的重复利用，除用于各临床系统外，还可将数据用于临床科研。

3 统一集成平台架构

我院统一集成平台采用四层总体架构，分别为应用软件层、系统支撑层、数据层、平台应用层［4］，如图2。

图1 医疗信息集成系统架构图

图2 医疗信息集成平台总体架构

3.1 应用软件层

指在院内所运行的HIS、EMR、CPOE、LIS、RIS、ICU、手术麻醉等信息系统，其对系统提供HL7、IHE、CDA等标准接口。

3.2 系统支撑层

系统支撑层EMPI、XDS、CDA、主数据管理、标准化管理等核心组件。提供基于消息引擎的医疗服务总线，通过HL7消息实现各系统的流程流转，实现业务流程的闭环管理，降低系统与系统之间业务的耦合。通过主数据集中管理，各系统共享平台提供的全局资源，如统一的科室、人员信息。

图3 消息推送模式交互流程

图4 消息拉取模式交互流程

3.3 数据层

完成院内数据的集中，更准确的定义是完成来自各系统的数据整合，它建立了健康档案服务存储库、标准库、基于数据分析与应用的主题数据库等。

3.4 平台应用层

在平台应用层基于数据层的数据，实现健康档案浏览、转检与转诊、远程医疗、指标分析、智能决策等。

集成平台通过体系分层的结构，彼此之间接口清晰，分工明确，各层独立实现各自功能，符合SOA结构的松耦合特性。

4 基于HL7标准的消息集成交互模式设计

我院集成平台中，为了实现跨系统的数据集成，主要采用了HL7标准，HL7标准是国际通用的医疗信息交换标准，在世界各国得到广泛采用。在本项目中，我们采用了2种HL7消息交互模式，分别是推送模式和拉取模式。

4.1 推送模式

4.1.1 发送方在业务节点触发后，如果需要把业务信息传递给其它系统，按照集成规范定义的HL7消息格式，对相应的业务内容进行HL7消息封装；

4.1.2 发送方将封装好的HL7消息发送给消息引擎；

4.1.3 消息引擎在接收消息后按照通道配置情况，把消息分发到指定的系统；

4.1.4 各系统在收到发来的消息后，解析消息内容，对收到的消息进行相关的业务处理；

4.1.5 业务处理完成后，由接收方发送一条处理结果应答消息给消息引擎。

4.2 拉取模式

4.2.1 申请方按照集成规范定义的HL7消息格式，对请求信息进行HL7消息封装；

4.2.2 申请方将封装好的HL7消息发送给消息引擎；

4.2.3 消息引擎在接收消息后按照通道配置情况，把消息分发到指定的系统；

4.2.4 各系统在收到发来的消息后，解析消息内容，对收到的消息进行相关的业务处理；

4.2.5 服务方将申请方需要的数据，包装成HL7消息，发送给消息引擎；

4.2.6 消息引擎将结果数据返回给申请方，申请方解析结果HL7消息。

5 集成平台的交互流程实例

以下以我院检验医嘱下达为例说明通过集成平台的业务流程，涉及的系统分别是EMR、HIS、LIS，其流程如表1：

6 讨论

我院通过引入国际先进经验，顺利完成医院的集成平台建设，实现了各系统间的信息共享和业务协同，其重点是选择正确的医疗信息集成平台架构，基于SOA的架构减少了对现有系统的影响，且可运行于任何平台上，内嵌数据总线，实施方便，扩展性好，走出了一条投入少、见效好的医院信息集成新路子，且对医院后续信息化建设提供了良好的支撑。

表1 住院EMR-LIS-HIS业务交互流程

医疗信息集成平台实施时应考虑以下几点：（1）系统改造的工作量。由于采用消息接口技术，信息交换接口较多，各系统要具备对外发送消息的能力，所以在医院信息化采购中，应优先选用带有标准化接口的供应商。（2）数据交换的效率和响应时间：随着医院信息系统建设广度和深度的不断发展，系统越来越多，数据交换也必然越来越多，集成平台负荷越来越重。如果需频繁访问的数据也通过集成平台进行数据交换，必然导致集成平台不堪重负。比如主数据服务，各系统都频繁使用，在设计时，就要把主数据先同步到各业务系统数据库中，只有当主数据发生变更时，才发送消息通知各系统进行变更。（3）临床数据仓库的建设要平衡临床应用和科研应用的关系，由于我院是教学医院，科研任务需求较多，如何在设计临床数据仓库时兼顾两方面的需求至关重要，我院针对科研需求，在临床数据仓库中建立了专题数据库［5］。

［1］任忠敏，林达俊，干峰，等.肿瘤医院的外部网络改造升级［J］.现代医院，2009，9（11）：24-125.

［2］陈戏墨，林超华，陆慧菁.医院多系统异构多应用软件集成平台的研究［J］.软件导刊，2011，10（3）：12-14.

［3］李铁，黄天培，卢坚.基于SOA实现医院应用集成平台［J］.医学信息，2010，23（5）：1157-1160.

［4］陈松，王珊，周明天.分层的互联网综合测量管理系统的研究［J］.计算机工程与应用，2009，45（14）：7-9.

［5］刘保延，周雪忠，李平.个体诊疗临床科研信息一体化平台［J］.中国数字医学，2007，2（6）：36-37.

吴韬：副研究员，上海交通大学医学院附属新华医院院办主任，信息管理部主任。

E-mail：mazuiwu88@163.com