基于Ensemble平台实现手术麻醉系统的集成设计

高世龙 银琳 李海涛 范年丰 中山大学附属第三医院信息科 （广东 广州 510000）

内容提要： 目的：通过Ensemble平台实现围手术期的患者医疗信息共享和闭环管理。方法：通过Ensemble集成平台重构优化业务流程，分析数据流，高度抽象封装服务和采用WebService、Adapter、XML等技术实现手术麻醉系统与其他医疗子系统的集成。结论：手术麻醉系统通过集成平台与医院信息系统实时交互、充分利用医疗资源、规范手术流程、降低医疗风险。

数字化医院是医院信息化建设的目标，而数字化手术室的建立是数字化医院的重要标志。手术麻醉系统（AIMS）作为医院信息系统的重要组成部分，为了最大限度保证数据共享和业务协同，必须通过集成平台实现和HIS、LIS、PACS、EMR、消毒供应系统等的信息集成，确保高效规范展开业务[1,2]。

旧的手术麻醉系统只是简单读取患者基本信息表，无法做到与其他系统交互，处于孤岛状态，人工操作强度大，经常出现手术台安排冲突或遗漏，手术麻醉费用漏收、耗材损耗等。Ensemble平台是行业内主流的几个开发医疗集成平台的工具之一，有一体化监控、一体化集成、丰富适配器等优点，通过平台实现手术麻醉系统与医院信息系统的无缝衔接、数据共享、闭环管理等功能，确保医疗过程的高效、可靠。

1.系统集成总体架构

信息集成平台是手术麻醉系统和HIS、PACS、LIS等系统之间互联互通的纽带，实现系统结构间的松耦合、业务紧连接、数据高共享，总体架构如下图1所示。平台全流程覆盖和融合了患者术前、术中、术后的一体化服务管理、一体化业务监控、公用信息发布[3]。

一体化业务监控。每一个业务经过平台都是通过多个业务逻辑单元异步或者同步处理的结果，这些调度过程由业务总线进行协调，并可以实时监控各个处理节点的状态。

一体化服务管理。系统间互相访问的功能服务有些是共用的，比如获取HIS系统的患者信息、医嘱信息等，通过集成平台一体化服务管理，统一封装、发布，异构系统间通过平台直接调用标准服务，不需要多次开发。

公用信息发布。手术排班通知、准备手术、入手术室、手术进行、出手术室、家属通知等，这些消息发布和传唤需要通过各种工具进行发布，平台提供特定服务经过网闸对外提供信息，确保网络安全同时保证信息的流通。

手术麻醉系统作为外科核心业务系统，主要使用科室有手术室、麻醉科、一线临床科室，涉及的医疗服务数据和交互的系统贯穿了患者的全医疗生命周期，主要包括：手术排班、智能辅助计费、手术器械清点、智能衣柜管理；调阅患者就诊生命周期的信息，如医嘱用药、病历病程、检查检验结果；辅助完成麻醉记录单、护理记录单、用血评估的生成打印，术前术后的询问视察等环节。

图1.系统集成总体架构

2.Ensemble软件架构

本方案开发工具采用Intersystems公司的Ensemble平台，Ensemble自带Cache数据库、面向门户开发技术[4]。设计基于消息驱动的服务总线技术、支持面向服务SOA框架、以WebService和XML进行服务的发布和数据载体。平台核心业务处理主要由业务服务模块、业务逻辑处理单元、业务过程管理总线完成。见图2。

业务服务模块（Business Service）的主要功能是提供服务给外部系统调用，同时接收来自外部系统返回的信息。Ensemble提供了XML、.NET、JAVA、SQL、TCP、FTP等大量输入输出适配器。通过这些输入输出适配器的帮助，集成平台可以快速对外部事件做出反馈。

业务流程管理模块（Business Processes）是负责安排系统之间活动的一个核心组件，在集成平台中，业务流程管理模块相当于管理者和逻辑引擎，根据特定消息或条件去调用子流程处理，各个子流程的处理可以是异步或者同步的，处理过程可能需要链接外部系统并等待回复，当所有的子流程处理回复之后，业务流程模块会调用一个业务处理模块把处理结果输出。

业务逻辑处理单元（Business Operations），Ensemble平台通过处理单元与外界交互，具体的交互可以是获取外面数据库的信息、更新外部数据库、调用服务代理、执行外部系统的应用服务、发送邮件等，并支持同步和异步工作模式。同步模式，发送消息并等待目标系统响应，该任务才会在发送者的工作池中释放出来。异步模式，当在一个任务中创建了新的消息，它将进入消息队列，同时原有的任务将会被释放，当消息被创建时，它将同时在同一任务中制定当该消息被处理时，系统将给这任务分配另一不同工作。

3.主要接口服务

为了实现系统的可拓展性、灵活性、健壮性，Ensemble平台采用模块化设计方式，对各个子系统间的业务交互抽象封装成具有不同功能的服务，下面将介绍几个重点的接口功能。

字典同步服务（Syn Dict Manage Service）：医嘱项字典、用法字典、手术编码等字典不是简单的数据推送，平台优化、精简，把常用的项目自动排序靠前，用户录入首拼音能快速定位，提高工作效率。这种相对静态的数据，Ensemble平台通过SQL.OutBoundAdapter适配器直接向目标数据库推送。

手术麻醉计费服务（Pat Op Fee Manage Service）：手术费用管理主要亮点如下四点：①通过手术模板瞬间导入收费医嘱，麻醉师在系统选中当前需要麻醉的手术患者，系统会提示确认麻醉方式、主要用药名称，然后自动匹配常用模板；②过程自动收集，系统在手术过程中自动收集耗材使用记录和麻醉记录单用药记录，并生成计费医嘱；③录入拼音首码或者缩写，快速录入医嘱，系统会根据用户的录入习惯把常用的医嘱排序在第一位，方便下次录入；④用户最后确认无误之后，手术麻醉系统调用Ensemble平台医嘱计费服务自动完成HIS端的医嘱插入、执行、发药、撤销执行、停医嘱和退药等一系列业务。

临床信息查询服务（Pat Clinic Info Manage Service）：根据患者登记号查询历次的就诊信息，包括：电子病历、用药明细、检查检验结果、输血记录等。

公告系统服务（Message Manage Service）：公用信息发布服务主要把患者围手术期的各种状态，例如：手术日期通知、准备手术、入手术室、手术进行、出手术室、家属等候等信息，通过微信公众号推送、发送手机短信和大屏幕滚动显示。

器械材料服务（Material Manage Service）：实现消毒材料包在围手术期可追溯，可按照物品二维码或者手术申请号等进行双向追溯[5]。手术室护士通过Ensemble平台向消毒供应系统请求手术患者的材料包，材料包中的物品都有唯一标识的二维码，并与使用患者的手术申请号进行关联。在手术结束后，集成平台通过手术申请号和二维码标识，关联手术患者，就可以追溯不同批次的材料和器械在哪个患者的手术中使用，并进行相应回收确认。

医院感染监测信息服务（Hos Infect Info Manage Service）：医院感染监测系统是一个上层建筑系统，需要采集患者所有的医疗数据进行分析和监测，而围手术期的信息是监测的重点，通过平台服务获取手术部位感染监测信息[6]。

图2.Ensemble平台软件架构

4.构建闭环数据流

在集成平台封装发布的业务服务基础上，结合术前、术中和术后的业务过程，构建闭环的数据流，如下图3所示。

术前数据流主要有：手术申请、手术排班、排班通知、术前访视等环节。手术申请，临床医生在HIS的手术申请界面进行手术信息的填写并提交；急诊的手术申请由手术室护士完成，通过患者的住院号调取当前的住院登记信息，进而补充手术信息。手术排班，手术麻醉系统通过Ensemble平台提供的服务把指定日期的手术申请同步过来，可以按照手术申请时间进行批量的排班，也可以单独挑选特殊的手术预先安排。排班通知，手术麻醉系统通过集成平台把排班结果回传给HIS系统或者公告系统，临床护士可以在HIS临时执行单上面查询打印，或者在公告大屏幕上滚动显示。术前访视，麻醉医生在术前要对患者的电子病历、用药情况、生命体征、检查检验结果的查看，都是通过集成平台提供的服务推送到手术麻醉系统，在手术麻醉的一体化视图里面直观浏览，并根据最新的临床结果生成术前麻醉评估单。

术中数据流主要有：术中数据采集、患者医疗生命周期的信息查看、添加麻醉药品、手术事件、补液等过程，是手术麻醉数据产生和记录的重要阶段。术中数据采集，手术麻醉系统通过中央监护系统自动采集血气分析仪、呼吸机、监护仪等的输出数据，同时记录麻醉医生的用药情况、手术过程信息；医护人员在手术过程中随时调取各个医疗子系统的医疗数据，充分把握患者的医疗情况，提高手术麻醉效率和安全性。

术后数据流，手术过程中产生的数据只是暂时存储在麻醉系统，还需在手术结束后进行确认，并通过集成平台与各系统共享。手术器械和材料清点确认后把数据回写给消毒供应系统进行更新；医疗文书生成，包括：麻醉记录单、护理记录单、麻醉总结单、术后随访单等，这些文书确认无误后，集中打印并回传给HIS系统，在电子病历里面引用；麻醉手术计费，术中产生的麻醉药品使用记录和材料的使用，手术麻醉系统会自动生成医嘱费用记录，需要医护人员再次确认修改之后提交给平台，HIS系统接收来自平台的费用记录并生成计费医嘱，同时进行药品库存的更新。

由此，在围手术期，手术麻醉系统都通过Ensemble平台与各个子系统实时业务交互，数据流全院贯通，实现了多个闭环管理。

图3.接口数据流图

5.总结

手术麻醉系统正式上线稳定运行已经有两年时间。通过Ensemble平台实现手术麻醉系统与其他医疗系统间信息交互；实现了患者从“下达手术通知、实施手术人员配置、术前评估、术中信息采集、麻醉药品添加、记录手术事件、用血、术后器械清点、费用确认、医疗文书生成”的全流程信息化；从而规范麻醉科和手术室的业务流程，对手术麻醉过程中的质量控制，减低人为因素导致的误差率，提高整个麻醉、手术管理工作的水平。