基于HIS 系统疾病知识库集成的接口设计

1 HIS系统与疾病知识库的概述

1.1 HIS系统

医院信息系统(Hospital Information System, HIS)是医院利用计算机和网络技术为实现数字化医院而建设的信息系统，为医院所属各部门提供诊疗信息和行政信息的收集、存储、处理、提取和数据交换等功能需求。

1.2 疾病知识总库

中国疾病知识总库(China Disease Database，CDD)是由解放军医学图书馆数据研发部研发的，是面向临床医药学人员的知识服务系统，由疾病、药品、手术、辅助检查、循证、疾病进展、手术图谱、医保药品、临床操作规范9个数据库构成，以疾病和手术为核心。其中疾病库包含临床27个学科7 000多种疾病的具体信息。以疾病库为例，疾病包括流行病学、病因、发病机制、临床表现、并发症、实验室检查、其他辅助检查、诊断、鉴别诊断、治疗、预后、预防共12个知识单元。以疾病这一核心知识元为主轴，将疾病涉及的药品、循证、辅助检查、手术、疾病进展等知识元有效整合为一个统一的知识体。该系统目前由数据库研发部负责更新维护，各个知识库由各专业领域的专家负责，数据来源和质量权威可靠。

该系统基于.net平台，采用Asp.net + Spring.net + NHibernate + SQL数据库的框架[1]，数据层、业务逻辑层(BLL)、表现层(UI)分层分明，具备清晰的模型-视图-控制器，即MVC模式。数据层基于SQL数据库，NHibernate实现了对关系数据库的增删查改操作的封装，为业务逻辑层提供了数据操作的接口；业务逻辑层由spring.net封装，具有良好的可扩展型和松散耦合的结构，利用LUCENCE实现了对各个数据库的检索及分布式的架构；表现层由asp.net实现，系统在IIS上发布。

1.3 Web Service概述

WEB服务[2]是利用SOAP(SIMPLE OBJECT ACCESS PROTOCOL,简单对象访问协议)在HTTP上执行远程方法调用的方法，通过这一机制在线为用户提供应用服务。SOAP技术基于XML标准，详细描述了在分布式环境下利用HTTP以可靠安全的方式进行方法调用的机制。利用Web Service实现分布式系统，首先需要由服务提供者定义并创建其能够对外提供的服务组件；其次需要利用WSDL(Web Services Description Language)来描述服务访问入口和远程调用接口，并将其发布到网络上的UDDI(UNIVERSAL DESCRIPTION,DISVOVERY AND INTEGRATION)注册中心，服务入口由URL唯一确定，以提供给用户使用。用户通过注册中心找到服务，并根据WSDL文件中规定的远程过程名和参数格式调用远程过程。WEB服务接受请求后执行该过程，执行完毕后向用户返回执行结果。

由此可见，WEB服务为用户和服务提供者提供了系统集成的松散耦合的方式，用户和服务提供者相互独立，一端改变不需要通知另一方。此外，WEB 服务基于XML的开放协议，能够被广泛接受并向前兼容，适于系统之间的相互集成。

2 基于HIS系统的CDD集成的接口设计

HIS系统需要支持医院医护人员的临床活动，收集和处理病人的临床医疗信息，丰富和积累临床医学知识，并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策等功能，提高医护人员工作效率和诊疗质量。为达到这一目的，需将CDD中的知识单元有机嵌入到临床医疗信息中，以期为临床的疾病、用药、手术等提供权威准确的知识服务。

Web services 接口使用基于XML的消息处理作为基本数据通讯方式，可方便集成异类系统。由于CDD系统有清晰的分层结构和良好的可扩展性及独立的检索模块，利用Web services安装HIS系统的需求封装检索模块即可实现CDD与HIS系统的集成。

2.1 CDD与HIS系统集成架构

CDD与HIS系统集成架构如图1所示。

图1 CDD与HIS系统集成架构

CDD的数据库包括疾病、手术等9个模块，利用NHibernate将关系数据库封装为对象。CDD接口对数据的检索建立在LUCENCE索引上，以疾病库为例，对疾病名、英文名、标准名、并发症、实验室检查、辅助检查、诊断、鉴别诊断、治疗、临床表现、科室分类这些字段建立LUCENCE索引。查询可在上述字段内全文检索，也可对固定字段精确检索。LUCENCE[3]对查询结果做了优化，使得查询更加快速高效。

在Spring.NET的框架中，利用IDAL数据层接口完成对数据层的操作并实现了业务逻辑。Web service接口利用IDAL接口完成数据的检索与获取。

2.2 应用分析

目前已完成系统接口开发，试用良好。HIS系统可通过配置文件设置CDD系统接口地址及绑定协议等信息。HIS客户端配置如下：

ADDRESS字段是WEB服务的接口地址。

以疾病库为例的接口功能如下：

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

2.SearchDisease(string disname,string categoryname);

SearchDisease(string icd);

3.SearchDiseaseFromFullText(string keyword)

由C#多态性实现用户名密码登陆或者IP登陆后，可通过检索函数获取检索结果。用户通过SearchDisease(string disname,string categoryname)函数按照疾病名和疾病分类准确查找相关疾病，也可通过SearchDisease(string icd)函数按照ICD号准确查找相关疾病，亦可通过SearchDiseaseFromFullText(string keyword)函数在索引字段中全文检索，检索支持英文及中文检索词。需输入多个检索词时，根据检索需要选择布尔逻辑运算符“(AND)”、“或者(OR)”和“不包含(NOT)”，检索结果由LUCENCE优化排序后返回给用户。以疾病为知识轴，HIS系统可将疾病的12个知识单元和与之相关的相关药品、循证、辅助检查、手术、疾病进展等知识点与HIS的信息流有机结合。

手术、药品、循证、辅助检查、疾病进展、操作规范、手术图谱、医保药品的分库检索，如疾病库检索一样。通过测试工具测试CDD的WEB接口。以心血管内科的假性高血压为例，疾病reguest的SOAP以及response的SOAP如图2所示。从图2可见，假性高血压的疾病信息完整地封装在XML格式的SOAP中。

图2 接口函数调用示例

3 结语

WEB接口以XML格式的信息交互为基础，基于XML的开放性、自描述性和平台无关性的特点，WEB接口可实现异构系统的集成与互联。CDD信息系统具有良好的框架结构，通过CDD接口的实施与应用，已与第三方HIS系统实现了联调和集成，可以向HIS系统提供权威的知识元。目前系统运行稳定。