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新一代医院信息系统的核心技术

2024-08-22 来源:钮旅网
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新一代医院信息系统的

        核心技术——集成

■ 魏永华  李包罗

【关键词】 HL7 EAI HIS 标准化 集成

【摘  要】分析了目前医院信息系统的特点,指出新一代医院信息系统的核心技术是信息集成;阐述了关于医院信息集成中应该面临的主要问题,进而提出医院信息集成应该研究的内容和工作重点,并从医院信息系统集成的扩展性、标准化、安全性和复杂度角度入手,提出以HL7标准为基础,建立一种基于消息交互的可扩展统一集成平台,保证医院信息系统的可持续性发展,同时为医院信息系统的标准化提供了一种借鉴。

New core technique of hospital information system--aggregation/WEI Yonghua, LI Baoluo//Chinese Hospitals.-2005,9(7):15-18

【Key words】 HL7, EAI, HIS, standardization, aggregation

【Abstract】 This article analyzes the characterizes of present HIS and addresses that the core technique of new HIS is informationaggregation. The article introduces the key content of HIS aggregation at present and then addresses what research and key worksshould be done for HIS. The article suggests that develop aggregation flat roof for information exchange based on HL7 with theprinciples of enlargement, standard, safety and complication, which would improve HIS development continuously and providelessons for HIS standardization.

Author’s address: Peking Union Hospital. No. 1, Shuaifuyuan Wangfujing Street, Beijing. 100730, PRC

1 目前医院信息系统的特点目前国内医院信息系统正由第二代向新一代医院信息系统发展,中国第二代医院信息系统的重点是以主题数据库为中心而发展的,新一代的医具体体现在医院信息系统(HIS)的以下4个特点上:

特点一:医院信息系统属于迄今世界上现存的企业级(Enterprise)信息系统中最复杂的一类,同时一家医院的信息需求又是不断扩展的。医院作为一类特定的Enterprise,有着自己独有的特点,因此他所对应的信息系

统有着自己特殊的地方,比一般普通的业务系统要复杂的多。医院信息系统中不仅拥有与其他行业一样的管理信息系统(Management InformationSystem,MIS),还包括了以病人为中心的复杂的临床信息系统(Clinic In-实验室系统(Laboratory Informa-tion System,LIS),PACS影像系统等等。也就是说,对于医院信息系统的集成,不仅要考虑到一般的基于普通新老系统之间的集成问题,还要考虑到各种异构平台的不同应用之间的复杂集成问题。

特点二:虽然医院信息系统已经

有了很大的变化,但是医院对信息的需求是不断扩展的,加之医疗卫生信息的复杂性,决定了世界上不存在任何一个HIS厂商可以提供一个医院所需要的全线产品,医院势必要引进不同厂商的产品。因此,在同一医院环境下,集成不同厂商的产品就成为医院信息化实现过程中必然遇到的问题。

特点三:目前,国内HIS的开发,大多没有遵循统一的标准,主要是各自为政,医学信息标准化的问题越来越成为制约信息产业飞速发展的瓶颈。众所周知,没有信息标准化,任何软件产品的大范围推广都有困难,不同部门间的信息交换也只是梦想[1]。再加上不同厂商的产品开发方式,所基于的

中国医院.2005年7月第9卷第7期  15

院信息系统的核心技术就是信息集成。formation System,CIS),以及各种

魏永华 李包罗:北京协和医院,100730 北京王府井帅府园1号

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平台各不相同,这些产品进入同一家医院时,他们之间的信息共享,与医院原有系统的集成就更加难上加难。所以在医院环境下,如何去解决异构系统间的集成问题,采用何种集成方法就变得非常重要。

特点四:IT技术日新月异,各种集成解决方案成为IT界讨论的热门话题。在过去的30年中,信息系统中的最开始集成主要是将一套不同的硬件连接起来支持新开发出来的软件,随着硬件的发展,使得构建更加复杂的软件成为可能,集成的特性发生了改变。集成越来越意味着耦合硬件和软件来形成一个系统,现代集成的概念是由软件主导的[2]。企业越来越多地致力于将他们已有的软件与新软件进行集成来实现新的应用功能。互联网络的出现使我们可以通过网络在异构平台上使用不同的软件,从而使集成工作比以往更加复杂。IT技术的发展,更可以为医院信息的集成提供一个最优的集成方案。

以上的事实表明,医院信息系统的集成和标准化是目前医院信息系统的发展将面临着一个最迫切和最重要的问题。

到根本上的解决,在相当一段时间内,仍要解决标准不同的系统的交互问题。标准化是阻碍医院信息进一步发展的障碍,也是医院信息集成面临的最大困难之一。(2)安全性问题。系统间主要依靠数据的直接共享,以及组件的相互调用达到集成的目的,这给信息安全留下了极大的隐患;另外在系统间进行信息交换的过程中,被交换的统之间进行了紧密集成,增加了扩展医院信息系统的难度,某一个系统的调整或维护会影响整个医院各个系统的正常工作,难以适应日益更新的IT技术。系统集成的开发、维护及升级费用极高。(4)医院信息系统的集成接口数量众多,难以维护,随着系统数量的增加,接口数量呈几何级数上升。多家厂商合作的协调,异构平台之间的信息共享困难。(5)医院没有一个统一的可扩展的集成平台(或者是集成解决方案),使得所厂商的产品必须拥有自己的一套可以运行的系统,任何厂商都不可以依赖于别的系统,必须有自己可以自成一体的系统,这样使得厂商开发出来的产品功能性差,而覆盖性又不够广。

的状态。

3.2  标准化

针对国内医院信息系统开发不采用标准的情况,研究医院信息的集成采用医疗信息行业标准——HL7

[3]

(Health Lever Seven)进行信息集

成。HL7标准是当前国际医院信息交换的标准,其目的是发展各型医疗信息系统间,如临床、银行、保险、管理、行政及检验等各项电子资料的通讯标准。HL7标准在美国已有很多厂商及医院的支持与使用,但国内还很少有厂商和医院采用了这一标准去开发医院信息系统。因此研究基于HL7,医院异构信息系统之间的集成问题,就成为现今国内医院信息系统发展的一个新课题。同时HL7是我国医院信息系统与国际医院信息系统接轨,是我国医院信息技术进入标准化时代的标志之一。

集成概念已经发生了翻天覆地的变化。信息安全性低,没有冗余保障。(3)系

3.3 安全性

充分考虑医院信息集成过程的面临的安全问题,采用消息调用的方式进行信息集成,HIS应用系统之间不直接进行数据共享或干涉,主要采用消息发布与订阅的关系,保证信息集成的安全性问题。

2 医院信息的集成所面临的挑战医院信息化的过程是渐进和分散的,在这个过程中,医院使用各种应用系统,他们可能由不同的开发商开发,运行于不同的系统平台,采用不同的技术和不同的标准规范,系统间的数据难于共享。因此,医院信息系统的集成面临多方面的挑战。(1)统一标准

3 医院信息集成需要研究的内容和工作重点研究一种可扩展的统一集成方法,充分引入标准化的概念,从而保证医院信息系统中复杂的、分散的、异构信息系统之间,进行安全的交换、共享与集成,是医院信息集成研究的重点。其具体内容与工作重点:

3.4 复杂度

研究降低医院和HIS厂商的信息系统之间的集成复杂度,任一HIS厂商均把M*(N-1)的工作量减为一次性的N-1,同时医院方面的集成复杂度也同层次的降低。

是医院信息集成面临的最大困难之一。3.1 可扩展性虽然,国外已做了大量工作,但由于医学行业本身对一些问题存在着不同的见解,加上各个国家有着不同的国情,医学统一标准化问题在短期内难以得

应使得医院信息系统的集成可以快速进行,持续使用,适应新的IT技术发展,各模块之间属于松散耦合,让医院信息系统的发展达到一种可持续

4 建立基于HL7标准的可扩展医院信息集成平台的解决方案为了实现可扩展性强、复杂度低且安全性高的信息集成,我们将Hub-And-Spoke集成模型引入到医院信息

16  Chinese Hospitals,July.2005,Vol.9,No.7

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现有HIS核心系统放射Database病理Database门诊/住院医生/护士工作站放射科影像系统Adapter病理科影像系统DatabaseAdapterAdapter药品管理系统门诊/住院病人管理系统(挂号、费用、病历等)人事/核算/财务院长管理系统Hub-And-Spoke Server静脉配液中心HL7标准Adapter其他需要加入系统后勤物资管理系统Adapter其他应用系统检验科系统内窥镜科系统AdapterDatabase主题数据库检验Database窥镜Database图1 基于HL7标准的Hub-And-Spoke理论集成模型

的集成上,同时结合医疗行业的信息交换标准HL7,建立一个适应于当今IT技术发展的医院信息的可扩展统一集成平台。医院信息系统的发展应该考虑到扩展性、可靠度、信息通透性、安全性及与异构平台集成能力,为了实现新系统与医院现有系统的无缝连接,就需要塔建一个可扩展的统一集成平台。这个平台使得异构系统之间的信息交流采用“消息”传递的方式,系统之间的通信只取决于消息发布和消息订阅,并不需要知道系统的相对位置,具体做什么,怎么做。各系统只需要将自己的“接口充分暴露”,使得系统之间是充分松散,而系统内部是紧密耦合,每个系统只关心各自的订阅的消息,同时对于需要发布的消息充分暴露给订阅方即可(如图1所示)。

在此需要强调的是,本课题研究的集成方法并不是单指某一种产品或

软件,而是为了解决目前医院信息集该平台可以是适用于一个没有任何HIS应用的医院,也可以被建立在有部分HIS应用的基础之上。图1中构造的可扩展的统一集成平台模型,而具体实现时需要根据不同实际情况建立实际的集成平台。模型中Spoke与中间Server之间的消息传递可以直接采用HL7标准的消息格式,任何需要接入的HIS产品(一个Spoke)只要将自己即需要接入的应用都处于HL7-ready状态。消息在中间Server内可以消息队列(Message Queue)和消息Broker(Message Broker)两种方式调度(HL7的消息交互模式)。

各应用系统之间进行消息交互时是基于发布与订阅(Publish-Subscribe)方式工作的,各应用系统

之间以广播的方式发布HL7标准消息,根据相应的业务流程组织,将消息发送给订阅该消息的应用系统,被请求系统进而做出回应。该集成模型具有多方面的优势:(1)消息系统具有高度可扩展性,容易与其他系统进行集成;(2) 消息的产生者和使用者之间是基于对消息的异步处理的性质所带来的固有的松散耦合的关系,它们之间有着很高程度的事务处理的性质。对于使用者,它不在上以及消息是什么时候产生的,两者只需将接收消息的格式达成一致。这就允许建立动态的、可靠的和灵活的系统。整个的子系统能被修改而不会影响系统的其他部分;(3)消息系统具有高度的可靠性,消息服务为消息传递提供保证,可以指定给消息不同的优先级别,从而保证关键任务消息比常规消息的传送有

中间Server再成中遇到的普遍问题的集成解决方案,消息进入中间Server,

的接口充分暴露给中间Server即可,乎谁产生了消息,产生者是否仍在网络

中国医院.2005年7月第9卷第7期  17

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业务流程组织数据消息SQLAdaptersolution的集成总体解决方案。整体而言,各大公司产品的设计思想都比较相同,同时面对的都是同样的机遇和挑战,因此这几个解决方案几乎相同。从概念上来说差别并不会很大,仅仅是实现方法有所区别。我们需要根据

dAMapping && Transform中心数据库各医院的不同情况选择一个性价比合理的集成平台,包括平台的可靠性,开发的成本等等。

“集成是第二次互联网革命到来的

aHIS现有的HIS系统标准HL7消息BizTalk Serve2004BTAHL7时刻”,一个使得医院信息系统可以持续发展的集成平台,其目的就是实现医院信息系统的无限扩张,让医院在外在或内在环境改变时能迅速应变。医院的

p图2 现有HIS端的HL7消息实现模型

更高的吞吐量。

可以看出该集成模型采用了基于Server的Hub-And-Spoke消息交互EAI集成方式,除了以上优点外,对于多个应用系统间的集成复杂度明显降低,同时HL7只定义应用系统之间的交换信息标准,不干涉应用系统内部的平台及数据源问题,因此,HL7对于异构系统的集成效果显著,从长远角度,采用基于HL7标准的集成方法可以明显降低集成成本。

出的针对医院信息集成的Totalsolution)的医院信息系统集成解决方案,其中也是以HL7为信息传输的标准,采用Message Queue技术搭建医院信息系统的集成平台;还有ORACLE公司在数据层面上提出的HTB(Healthcare Transaction

[5]

Base)概念也是基于跨平台的为医院

信息集成就是解决如何高效合理的整合、处理医院产生的信息的技术和思路。信息集成技术的目标就是要解决信息系统中复杂的、分散的、异构的数据信息之间的交换、相互转换、共享等集成问题。一个好的医院信息集成方法应满足以下三点要求:提高医院信息使用者的效率;使得医院适应将来发展的需要;同时充分利用已有的资源。因此,实现信息的集成应该基于和符合某种国际标准,以增强信息系统的可移植性、可互操作性、可互换性和稳定性。信息系统的集成提出的解决方案。

目前,国内医院的HIS应用大多是基于微软的产品展开的,本人所在的协和医院的HIS基础数据库就是建立

rte5 选择集成平台服务器2004年1月微软发布了BizTalkServer2004——企业应用集成服务平台,它是基于业界标准XML WebService的数据集成交换和业务流程整合的平台[4]。它提供了集成开发工具,数据集成应用和商务流程集成应用的功能。同时,微软在BizTalk2004基础上推出了Accelerator for HL7——微软专门为了医院信息系统集成,基于HL7标准而开发的医院信息系统集成加速器,它使得医院的信息共享和集成更加方便[4]。近来,IBM也提出了HAI(Healthcare ApplicationIntegration,基于IBM的WBI,WebSphere Business Integration提

在Microsoft的SQL Server数据库上的。因此,采用Microsoft的服务器产品BizTalk Server2004作为医院应用集成服务平台,而用BizTalk Accel-erator for Hl7作为实现HIS端的HL7引擎是一个不错的选择(如图2所示),具体的实现步骤为:(1)确定信息集成所要达到的目标,并定义业务规则;(2)定义彼此需要交互的HL7消息;(3)使用Designer设计Workflow和Data Mapping,实现流程控制(实现集成方与集成平台之间的互联、消息的解析与生成、消息的发送和接收、消息的处理)。

IBM、微软、BEA以及Oracle、Sysbas公司基于消息交互的概念都提供了自己的集成产品或者是一个total

参考文献

1 李包罗,迟宝兰. 医学信息标准化

的理论与实践. 中国信息导报 1999年第9期

2 William A.Ruh,Francis X.Maginnis,William J.Brown著;张博等译. Enterprise ApplicationIntegration. 北京:机械工业出版社,2003

3 HL7. http://www.hl7.org4  Microsoft. BizTalk Server2004技术白皮书,

http://www.microsoft.com/china/biztalk, 2004

4 张庆,高上凯. HL7标准及其在我国的应用前景. 中国医疗器械信息,2001,(4)

5 HTB. http://www.oracle.com/industries/healthcare/

[收稿日期 2005-05-23](责任编辑 张国忠)

18  Chinese Hospitals,July.2005,Vol.9,No.7

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加强医院信息化建设提高医院现代化管理水平

■ 本期特别策划主持人 张国忠

改革开放以来,我国医院信息化建设得到了长足发展,对提高医院科学管理水平,推动医院现代化建设发挥了重要作用。随着现代计算机技术、通信技术以及互联网技术的迅猛发展,医院信息化建设正发生着日新月异的变化,如何运用先进的技术手段构建一套符合医院发展和管理要求,并具有可持续发展空间的现代医院信息管理系统,已成为广大科技人员和医院管理者关注和研究的重要课题。为引导和促进我国医院信息化建设沿着科学、高效、实用、经济的目标快速、健康的发展,更好地为医院建设与发展服务。针对当前医院信息化建设中存在的问题和误区,就今后医院信息化建设的发展方向、标准化建设、技术应用以及如何发挥专业咨询服务机构的作用等具体问题,本刊特别策划栏目组织该领域的专家和学者就医院信息化建设的相关问题撰写了一组学术文章,供广大医院信息管理工作者在实践中学习和借鉴。同时,欢迎大家积极利用本刊就医院信息化建设中的相关问题开展深入的交流和讨论。

李包罗教授,中国医学科学院北京协和医院信息中心主任、中华医院管理学会信息管理专业委员会主任委员。1968年毕业于清华大学工程物理系,1981年毕业于清华大学计算机系软件工程专业二年制专修班,1991-1992在美国哈佛大学公共卫生学院访问学者。1993年10月被批准为享受国家政府特殊津贴专家,同时兼任国家卫生信息网专家组成员、卫生部信息化领导小组专家组成员、国际医药信息学会(IMIA)组织效应工作组中国代表、国家八五科技重点攻关课题“综合医院信息系统研究”的主要技术负责人等职。多年来,主要以计算机在医学上的应用、医院信息系统的设计与开发、医院管理、医学数据统计、流行病学数据处理为主要研究方向。先后主持和参与了多项重大课题研究,获国家科技进步奖1项、卫生部科技进步三等奖2项。在《中华医学杂志》《Medinfo 89 论文集》、《、中国医院》《、中华医院管理》、《医院管理学》、《小型机微型机系统》、《计算机世界》等有广泛影响的书刊、杂志上发表论文50余篇。

特邀李包罗策教划授顾问 中国医院.2005年7月第9卷第7期  7

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