基于HL7多层体系工作流的LIS系统的研究

郑定容，陈灿锋，梁新郁

广东省深圳市宝安区西乡人民医院检验科，广东 深圳 518102

基于HL7多层体系工作流的LIS系统的研究

郑定容，陈灿锋，梁新郁

广东省深圳市宝安区西乡人民医院检验科，广东 深圳 518102

目的 结合医院的实际情况，探讨适用于我院信息化建设相适应的实验室信息系统(LIS)。方法 LIS信息系统使用多层体系工作流实施的方案，遵循Health Level 7(HL7) 医疗信息交换标准实现异构系统信息交互。结果 基于HL7多层体系工作流的LIS系统，能够很好地解决异构系统的互操作问题，实现各部门数据资源安全的互通互连。结论 基于HL7多层体系工作流的LIS系统，能为提高临床研究的效率、保证数据质量、加强数据安全、促进数据共享等方面起到积极的作用。[关键词] 医院信息系统；实验室信息系统；系统集成；HL7；检验仪器

0 前言

随着医疗信息产业的飞速发展，政府、医院、医疗保险、医疗仪器、远程医疗等机构正面临医学信息化交换的瓶颈和困惑。由于各个医院内部信息系统多半是不同厂商独立开发，没有统一标准，只能使临床检验实验室信息系统成为彼此独立和封闭的“信急孤岛”[1]，所以标准化是解决信息交换和共享的有效途径。安全是LIS工作流中不可分割的一部分，成为制约LIS工作流应用发展的一大障碍。随着LIS工作流技术的广泛应用，能够很好地解决LIS系统中的安全授权、数据的安全访问以及用户的安全管理等问题[2]。

1 材料和方法

1.1 计算机系统及应用程序

服务器的主要配置：主板为INTEL S3200芯片组、CPU为Xeon 3220 2.40（1066MHz）8M L2 Cache；硬盘为2× 500GB；内存为4GB DDR-2 667MHz ECC Memory（2G×2）；服务器操作系统为Windows2003 R2+SP2。客户端为联想扬天M商用机，操作系统Windows XP SP3，数据库采用SQLserver 2005系统，120台终端工作站；主干采用100M 5类网线铺设，100M交换到桌面。

1.2 LIS系统的开发环境

采用CodeGear RAD Studio Delphi 2007为后台开发工具，在设备供应商的技术支持下，完成检验仪器和LIS系统的数据互联。开发LIS信息系统相关技术与安全规范如下。

1.2.1 LIS信息系统数据交换实施方案

LIS系统的数据交换遵循HL7标准[3]，其结构如图1所示。其中的HL7引擎是通用的中间件，它是整个LIS的信息交换核心，负责全系统范围内域之间的信息接收、转换和发送[4]。HL7引擎由通讯模块、接串口模块、控制模块、格式验证模块和数据验证模块组成。

图1 LIS系统中的信息交换结构

1.2.2 LIS信息系统安全使用多层体系工作流实施方案

（1）工作流状态。使用到的工作流的状态机模型如图2所示。

图2 状态机模型

（2）安全工作流模型。使用到的安全工作流的实体模型如图3所示。

图3 安全工作流的实体模型

2 结果

基于HL7多层体系工作流的LIS系统（A组），能够很好地解决异构系统的互操作问题，实现医院其他子系统互通互连率100%。网络塞车率5%，数据泄密事故率0%。与原来传统的LIS系统（B组）相比较，结果如表1所示：

表1 新旧两LIS系统实施效果比较

3 讨论

从本文研究结果表明，基于HL7多层体系工作流的模式开发出来的LIS系统更加优于原来传统模式开发的LIS系统。具有更高的兼容性，能够完全实现与医院其他子系统互通互连，基本上解决了LIS系统经常网络塞车情况，更好地解决了LIS数据无法加密的局面。

根据HL7标准设计出能够与多种操作系统和硬件环境之间的文件和数据进行交换的引擎模块，主要具备以下的功能：

（1）支持TCP/IP通讯协议的通讯模块，向其他应用系统发送医疗资讯信息或从其他应用系统接收医疗资讯信息。通讯模块数据格式完全遵守HL7标准的XML格式。

（2）提供翻译对照功能的接口模块，实现用户业务数据与HL7 XML格式之间的相互转换，将用户数据变为统一的数据格式。

（3）支持各种实际应用的HL7医疗资讯事件的控制模块，如检查医嘱、转诊等，负责根据消息类型做相应的处理。

（4）对数据格式进行检查验证，保证所发送/接收的医疗资讯数据完全符合HL7标准的格式。

（5）对数据格式进行检查验证，保证所发送/接收的医疗资讯数据的内容是正确完整的数据。

利用多层分布式结构的基本思想是将用户界面与业务逻辑分离，把系统结构划分为多个层次，即在用户界面层与数据服务层之间加入多个业务逻辑层，让程序的不同部分同时在多个计算机上运行。这样的多层结构很好地解决了客户机/服务器结构中客户端和服务器端负担过重、系统伸缩性差、系统缺乏灵活性以及系统维护量大等诸多问题(尤其是当客户端处于不同的区域时)[5]。

基于LIS安全要求，并参考工作流管理系统（Workflow Management Coalition，WFMC）[6]定义关于工作流的内容：安全工作流是一个能够预防安全威胁并满足相应安全需求的、计算机化的业务处理过程。安全工作流管理系统就是一个能够定义、管理和执行安全工作流的工作流管理系统。安全问题是LIS工作流中不可分割的一部分，成为制约LIS工作流应用发展的一大障碍。主要问题包括LIS工作流中任务的安全授权、数据的安全访问以及用户的安全管理等。基于临床检验实验室工作特点，结合LIS工作流的运行特点，我们将LIS工作流划分为：LIS工作流层、LIS控制层和LIS数据层三个层次。从任务、事件和数据的角度来考察分析工作流的运行过程，并参考工作流中状态转换的思想，将状态机的概念引入到每一层的授权过程中，并提出了一个基于多层状态机的安全工作流模型。

以上分析说明：基于HL7多层体系工作流的LIS系统，能使临床检验实验室由经验管理走进科学管理、规范化管理，使管理从繁琐、凌乱走向简便的信息化，提高工作效率。实现检验信息全院共享是临床检验实验室提高自身素质，尽快适应信息化社会发展，实现检验信息社会化的需要数据是信息的源头和基础。数据的质量将直接决定信息的价值，所以基于HL7多层体系工作流的LIS系统的建立，确保了从全方位、多角度保证数据质量与安全，以准确、全面的数据保证信息的价值。

[1] 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.

[2] 谷岩,宗志坚,鄢丹.基于多层C/S结构的医院信息系统的设计[J].计算机工程与设计,2005,26(8):2229-2232.

[3] 郭江涛,夏军,蔡连忠,等.基于HL7的电子病历系统信息共享模型研究[J].数字技术与应用,2010,28(5):105-107.

[4] 王海舜,宏宇.基于HL7的HIS信息交换解决方案探讨[J].中国医疗器械杂志,2008,32(2):111-113.

[5] 韩新伟,赵权.多层构架的物资编码管理系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2006,27(15):2846-2850.

[6] 任洪涛,齐璇,柳军飞.MINI工作流管理系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2003,24(11):37-40.

[7] 徐玲.LIS与HIS系统数据交互实现方案比较[J].中国医疗设备,2010,25(6):52.

[8] 杜鹏,白树仁.基于多层状态机的安全工作流模型[J].计算机工程与科学, 2005,27(9):81-84.

The Research of LIS Based on HL7 and Multi-Layer of Workflow

ZHENG Ding-rong, CHEN Canfeng, LIANG Xin-yu
Clinical Laboratory, Xixiang People's Hospital, Bao'an District of Shenzhen, Shenzhen Guangdong 518102, China

Objective According to the actual situation of the hospital, to explore the laboratory information system (LIS) which is suitable for our hospital to construct our own information share and exchange system. Methods Using multi-layer distributed workflow technology and integrated function units and affairs, adopted Health Level 7 (HL7) information exchange standard to realize information interaction. Results The LIS system which is based on the HL7 and multi-layer of workflow, can be the best solution to solve the problem of the heterogeneous systems' Interoperability and realize the safe interconnection of different department's data resources. Conclusion The LIS system which is based on the multi-layer of workflow, is playing a positive role in the efficiency of clinical research、the quality、security and data sharing and so on.

hospital information system; laboratory information system(LIS); system integration; HL7; laboratory instruments

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.05.016

1674-1633(2011)05-0061-02

2011-02-24

2011-03-09基金项目：2 0 0 8年深圳市科技计划(卫生医疗类)项目（200803235）。

本文作者：郑定容，临床副主任技师。

作者邮箱：woodyou@163.com