基于Web Service的医院信息系统集成研究

李迎新，谢志纳

江门市中心医院 网络信息管理中心，广东 江门529030

基于Web Service的医院信息系统集成研究

李迎新，谢志纳

江门市中心医院 网络信息管理中心，广东 江门529030

本文分析了我院信息系统的现状及系统集成方法的不足，提出了基于Web Service的系统集成方式，并对其概念及应用优势进行了详细论述。经过深入分析和研究，提出了我院改进型的系统集成框架。

医院信息系统；Web Service体系结构；系统集成

江门市中心医院是2007年卫生部公布的“首批20家数字化示范医院”之一，经过十多年的信息化建设，已建立了包括医院信息系统（Hospital Information System，HIS）、临床信息系统 （Clinical Information System，CIS）、电子病历系统 （Electronic Medical System，EMR）、影像归档和通信系统（Picture Archiving and Communication System ，PACS）、实验室信息系统（Laboratory Information System，LIS）等完备的医院信息系统。但随着医院业务的发展，以及临床人员对信息系统重要性认识的进一步提高，医院不断提出对新系统的建设要求。

我院始终以“一体化数字医院”为建设目标，新系统的建设首先考虑的是系统集成问题。已有的系统主要采用组件级集成的方法，即增加接口的方法，这种集成方式被称为“紧耦合”，每增加1个新系统，原有的系统相应对其提供1个接口，接口的数目和复杂性会随着新应用的增加按几何级数增长。所以，这种方式从长远来看有很大的局限性。随着新技术的不断涌现，更好地解决办法也应运而生，即建立基于Web Service的集成平台。其可以实现松耦合，方便以后系统优化升级。因此，本文提出利用Web Service技术来构建我院信息系统，并解决与相关系统之间的集成问题。

1 Web Service简介[1]

1.1 Web Service定义

目前，Web Service还没有一个严格的定义。一般而言，Web Service是构件技术在Internet上的延伸。它采用了一种面向服务的体系结构(service oriented architecture，SOA)，定义了一组标准协议，用于接口定义、方法调用、基于Internet的构件注册以及各种应用的实现。Web Service是基于可扩展标记语言 (Extensible Markup Language，XML)和开放标准协议，具有跨平台、与开发语言无关、可以跨越防火墙、易部署与维护等特性，目前已成为系统开发与应用集成的理想技术。Web Service实现的功能可以是响应用户一个简单的请求，也可以是一组更为复杂的应用。当一个Web Service在网络上发布后，其他应用程序或其他Web Service就可以发现并调用其提供的服务。

1.2 Web Service体系结构[2-3]

在Web Service的体系结构（图1）中包括3种实体和3种操作。

图1 Web Service的体系结构

（1）Web Service中的3种实体。① 服务提供者：服务的所有者，可以发布所提供的服务，并且对使用自身服务的请求做出响应；② 服务请求者：即服务的消费者，在服务注册器中查找需要的服务，然后调用该服务；③ 服务注册器：也可称服务代理，用来注册服务描述信息。服务提供者在这里发布它们的服务；服务请求者在这里查找所需的服务，获取服务的绑定信息。

（2）WebService中的3种操作。① 发布：服务提供者向服务注册器注册自己提供的功能及访问接口；② 查找：服务请求者向服务注册器查找需要的服务，并获得调用服务所需的相关信息；③ 绑定：服务请求者与服务提供者进行绑定，从而可以使用服务提供者所提供的服务。

1.3 基于Web Service服务的系统集成模式的优势

与传统的面向用户界面、面向数据或面向业务过程的信息系统集成解决方案相比，基于Web Service的集成技术的优势主要体现在以下几个方面：

（1）基于开放标准。基于Web Service的集成是基于开放标准的，诸如HTTP、简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP）、Web服务描述语言（Web Services Description Language，WSDL）、通用描述、发现与集成服务（Universal Description，Discovery and Integration，UDDI）等现存的开放标准，消除了企业为支持新出现的Web技术的投资成本。

（2）集成工作简单。Web Service便于设计、开发、维护。

（3）实现过程灵活。基于Web Service的集成对外提供的服务接口是标准的，在不同应用程序之间是松散耦合的。

（4）适用范围广。基于Web Service的集成允许把大规模的应用划分为规模较小的独立逻辑实体并加以封装。

（5）互操作性。任何Web Service都可以与其他Web Service进行交互。

2 医院信息系统集成原则

医院信息系统无论从广度还是深度，都是最为复杂的行业应用系统，我院的子系统有数十多个，它们之间存在着信息交换与共享。本研究认为医院信息系统集成应该满足：① 松耦合的软件资源集成；② 各系统遵循HL7（Health Level 7，HL7）、 数字影像和通信标准（Digitalimaging and Communications in Medicine，DICOM）、 集 成 医 疗 企 业（Integrating the Healthcare Enterprise，IHE）等标准；③ 消息传递遵守开放的Internet标准；④ 可重用的应用或服务；⑤ 以主干系统流程为中心。

3 基于Web Service的医院信息系统集成模型

常规的医院信息系统大都建立在“点到点的解决方案”基础上，需要程序员大量的工作和一个很长的开发周期。这造成了大量昂贵的“硬编码”的单个应用，这些应用不能很好地集成，也不能灵活地适应业务流程的改变。而Web Service良好的集成特性应用，将所有信息交互点整合到统一开发的Web Service集成框架中（图2）[4-5]。克服了“点到点的解决方案”的不足。

图2 Web Service 应用的信息交互点整合框架

Web Service集成框架，见图3。① Web Service技术标准、规范和.Net应用服务器，这是最底层的基础。② Web Service应用集成服务引擎，主要包括事物管理引擎、工作流引擎、SOAP路由器以及各种Web Service适配器。③ 应用集成服务台、监控服务台和信息服务台，主要完成工作流管理、应用资源管理服务、统一界面服务、服务对象管理、动态监控及安全管理、共享模型管理、数据操作管理等。

图3 Web Service应用集成框架

该集成框架基于Web Services技术，集成引擎通过各类接口将应用封装成Web Services部件后发布到UDDI注册中心，并通过接口调用相应的应用。它是连接各类应用的桥梁，采用的是松散的耦合方式，即任何应用都可以调用对应的接口连接到系统中来，方式灵活、简单快速，真正实现了“即插即用”。

当某应用系统需要集成时，它首先调用集成平台的接口，将其能够提供的服务用WSDL描述后，用SOAP消息发布到UDDI注册中心。如果注册中心是私有的，则集成的是医院内部的应用系统。如果注册到公有注册中心，则可以通过Internet集成在外部单位的不同系统[6-8]。

在该集成框架中，应用系统既可以是已有的旧应用，也可以是新开发的Web ervices应用。如果是已有的应用系统，需要首先将它封装成Web Services组件。方法是：① 生成描述该系统功能和调用方法的WSDL文件；② 生成服务器端基于SOAP的服务框架（Service Skeleton）；③开发适用于已有系统的适配器；④ 将服务描述文件通过UDDIAPI发布到UDDI注册服务器中。

事务管理引擎是基于两阶段提交协议。任务是确定事务协调者和参与者，由协调者控制整个事务的提交和失败后的事务回滚。关于Web Services事务处理，目前主要有OASIS提出的BTP以及IBM、微软和BEA联合提出的WS-Transaction等标准。

SOAP路由器是实现客户调用Web Services的关键部件，以实现SOAP消息的传递。客户调用Web Services的过程如下：客户用WSDL描述需要访问的服务，用SOAP消息向注册中心发出查询请求。注册中心将该方法的WSDL描述返回客户。客户用得到的WSDL描述生成SOAP请求消息，绑定服务提供者。SOAP请求被作为一条HTTP POST请求发出，交由Web服务器处理。Web服务器分析HTTP头信息并找到SOAP路由器的名称，然后将请求消息传递到指定的SOAP路由器。SOAP路由器分析HTTP头找出某个Web Services适配器的位置，将该请求传送到所请求的适配器，适配器激活应用。应用系统处理请求，并将结果返回给适配器。适配器将得到的结果打包成SOAP消息，返回给SOAP Router，SOAP消息再返回到Web服务器，客户最终得到包含执行结果的SOAP消息。

应用集成服务台是实现应用集成服务的配置和管理及医院应用解决方案的动态配置，包括工作流管理、应用资源管理、统一界面服务等。监控服务台对服务的运行进行管理和监控，包括服务对象管理、动态监控及安全管理等。信息服务台为应用服务中心和监控中心提供数据和模型服务，实现信息的安全生命周期管理和维护，包括共享信息管理、共享模型管理、数据操作管理等。

4 小结

本文介绍了Web Service技术体系以及它在解决系统集成方面的优势。针对我院原有集成方式的弊端，结合Web Service的特点和要求，构建了一种动态的、可控的、统一的全面集成化框架模式。该集成模式突破了传统的集成方案在通信、应用范围等多方面的限制，提供了松藕合的远程调用方式，完全屏蔽了不同软件平台之间的差异，不需要对现有系统做大的改动就可以实现集成的高可用性和高扩展性，拓展了现有系统之间的互操作能力。此技术对医院信息系统集成提供了一种新的思路。

[1] 董健,佘名高,郭宏杰.Web Services技术在气象产品发布中的应用[J].计算机与数字工程,2009,(2):152-153.

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[3] 谭显东,李存斌,樊建平,等.基于Web Services的电力营销管理信息系统框架研究[J].计算机工程与设计,2008,(7):1820- 1823.

[4] 高洁,张相文.基于SOA的服务型电子政务模式研究[J].情报学报,2009,(10):777-783.

[5] 柴晓路.Web Services技术架构[M].北京:电子工业出版社,2003.

[6] Khoumbati K.,Themistocleous M.,Irani Z.,et al.Integrtation Technology Adoption in Healthcare Organisations:A Case for Enterprise Application Integration[A].HICSS' 05.Proceedings of the 38th Hawaii International Conference on System Sciences[C].Hawaii: HICSS, 2005,149a.

[7] Jianqin Zhang,Jianhua Gong,Hui Lin,et al.Design and development of Distributed Virtual Geographic Environment system based on web services Information Sciences[J].Information Sciences,2007,177(19):3968-3980.

[8] Chen-Liang Fang,Deron Liang,Fengyi Lin,et al.Fault tolerant Web Services[J].Journal of Systems Architecture,2007,53(1):21-38.

Resarch on Hospital Information System Integration Based on Web Service

LI Ying-xin, XIE Zhi-na
Network Information Management Center, Jiangmen Central Hospital, Jiangmen Guangdong 529030,China

Ahead of all, the paper summaries the situation of our hospital’s information system and defect of system integration method. Subsequently, the system integration method based on Web Service is put forward. Its concepts and application advantages are introduced in detail. By way of research, improved system integration architecture is put forward.

HIS; web service system architecture; system integration

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.11.010

1674-1633(2011)11-0033-03

2011-06-08

2011-06-20

本文作者：李迎新，硕士研究生，工程师。

作者邮箱：liyingxin82@sohu.com