基于HL7和W ebSphere MQ的用药决策系统的设计及实现

韩雷，修燕，陈曲，魏晓燕，李丞，马龙

1.新疆医科大学 公共卫生学院，新疆乌鲁木齐 830011；2.新疆医科大学第一附属医院 信息统计中心，新疆乌鲁木齐 830054

基于HL7和W ebSphere MQ的用药决策系统的设计及实现

韩雷1,2，修燕2，陈曲2，魏晓燕2，李丞2，马龙1

1.新疆医科大学 公共卫生学院，新疆乌鲁木齐 830011；2.新疆医科大学第一附属医院 信息统计中心，新疆乌鲁木齐 830054

目的 开发用药决策支持系统，用于辅助管理、规范诊疗行为，使临床用药趋于合理。方法 系统应用IBM WebSphere MQ V7.0消息中间件获取医院各信息系统患者诊疗数据，并进行用药决策分析；数据按HL7标准格式封装、传输和解码，实现医院各信息系统间信息交互。结果 建立了临床用药规则信息库、常用诊断信息库，系统实现了用药合理性决策支持功能。结论 基于HL7和WebSphere MQ的用药决策系统设计符合我院的实际需求，并能提升临床用药质量，减少临床药师的工作量，提升医院药事工作效率。

用药决策系统；HL7标准；WebSphere；用药管理；医院信息系统

0 前言

临床用药是诊疗过程的重要环节，直接影响医疗服务质量，有数据显示，我国每年约250万人因用药不当或药物不良反应住院治疗，治疗后死亡率近8％，对个人和社会造成损失[1]。不合理用药原因很多，比如医生对非本科专用药品了解不足，而且医院患者量大，医生录入电子处方错误等。汤萍[2]研究发现，单位、剂量、用药方法等信息录入错误占不合格处方总量的83％。工作实践证明信息技术在医疗工作中的渗透和扩展在一定程度上能减少上述错误。

信息化发展较好的医院多使用电子处方，以临床用药数据库为基础构建药物信息平台。在对药物进行合理性分析时，通常会使用不同信息系统的数据，但各系统由不同平台开发，数据结构不尽相同，各系统没有统一协议。所以，系统在实施和应用过程中既要考虑接口标准化问题，又要考虑其易实现性。

.综上，我们希望利用一种成熟、有效的中间件技术，加以二次开发，并根据医院药事工作特点，构建一套科学、合理的用药决策支持系统。本文旨在介绍应用健康信息交换第七层协议卫生信息交换标准（HL7）和IBM WebSphere MQ消息中间件实现医院各信息系统间信息交互，构建医院用药决策支持系统，以期为其他医院用药决策系统提供技术依据和思路。

1 需求分析

我院是一家集医疗、教学、科研为一体的大型三级甲等教学研究型医院。年出院患者13万人，门诊量240万人。医院于2007年应用上海大通公司开发的药物咨询软件，其功能在于药物咨询、不合理处方的预警提示。2013年，医院开发了基于医院信息系统（HIS）的处方审核模块，实现事前审方。即医生开具处方，药师审核通过后调剂发药，如审核未通过，系统在医生界面提醒医生修改，进入药师审核通过后方可发药。事前审方要求药师及时审核每一张处方，但我院门诊日均处方量约8100张，如无信息系统进一步支持，事前审方的及时性和可行性将受到冲击。希望信息系统能在开具处方时对不合理用药进行限制，在审核处方时能更加自动化和智能化，以信息手段实现对用药的严格把控。2014年，为实现医院各信息系统的互联互通，异构数据的交换，消除信息孤岛，医院启动基于HL7与IBM WebSphere MQ的集成平台建设。

2 HL7与IBM W ebSphere MQ概述

HL7定义了数据格式、数据交换时间以及交换时出错的处理方式等数据协议，该协议不涉及底层通讯协议。依据HL7标准，消息是最小的数据单元，是一组按照顺序定义的消息段逻辑组合而构成的，消息段是由若干字段组合而成，每个字段能继续分解为更多的成分或子成分[3]。用消息来表示诊疗过程中引发应用系统数据变化的触发事件，每一种触发事件都有特定的消息类型与之相对应。在HL7标准中，HL7 v3采用可扩展置标语言（XML）作为首选的消息编码方式[4]，XML格式具有明显的规范性和更好的可读性。

IBM WebSphere MQ是IBM的消息通信中间件，包括消息传输机制和应用系统接口两大部分，由消息、队列、通道、队列管理器组成。基于消息队列（Message Queue）的存储转发，提供了异步传输机制，能够基于消息传输和异步事务处理实现应用整合与数据交换。MQ能够支持目前绝大多数的操作系统，Unix、Linux、Windows等，也提供了丰富的编程接口（API），包括VB、C、C++、C#、Java、JMS等[5]。

3 系统架构

3.1 数据提供方

数据提供方分两部分，一是主数据管理系统，由集成平台提供，主要提供值域代码映射、字典维护、并且在数据维护后用药决策支持系统进行变更消息推送的功能；二是业务数据提供，该部分数据由医院各相关信息系统提供，各系统数据发生变更时向集成平台传输相应数据，集成平台将数据进行转换和发送。在用药决策系统中，涉及到的数据中心（CDR）动态业务数据同步库（ODS）的应用，该库的数据为实时性，能与源库数据保持一致。

3.2 数据传输

集成平台为数据提供传输通道，主要负责数据的路由、传输、格式转换、协议转换、标准化转换等功能，保证数据提供方在工作量最小的情况下，满足消费方的所有应用需求和应用场景。

3.3 数据消费方

业务服务的消费方是用药决策支持系统。系统架构见图1。

3.4 交互场景

3.4.1 信息封装

数据提供方将被需要的数据按HL7标准格式封装，数据消费方将收到的信息依据HL7解码。

3.4.2 用药信息交互

集成平台建立队列管理器，针对各应用系统为其创建两个队列，输入队列（MQPUT）与输出队列（MQGET），各系统与集成平台之间通过建立发送方通道与接收方通道来连通，HIS调用MQ相应队列传送用药信息（图2）。分析处方时，用药决策系统将请求信息发送至输入队列调用查询，HIS、影像存储与传输系统（PACS）、实验室信息系统（LIS）电子病例系统（EMR）等系统根据请求内容，回复信息至输出队列。

图2 信息交互示意图

4 系统功能

4.1 药典提示与处方预审核功能

医生开具处方时可查询药品字典中的说明书，提醒医师药物的适应症、用法、用量等信息。医生在HIS系统中保存处方时，通过MQ将所需信息传输至用药决策系统，判断处方是否合理，是否有大处方问题，是否有抗菌药物超标问题等。不合理处方标记为“待审核处方”，并将不合理原因与严重程度通过MQ返回给HIS，HIS弹出对话框提示给医生；合理处方标记为“自动审核通过”。

4.2 审方中心药师审核功能

“待审核处方”进入审方中心，药师点击某条处方记录，显示处方审核界面，该界面集成患者在院检查信息系统按钮，药师点击相应按钮查询就诊患者的基本信息、诊断信息、处方信息、检验检查信息、不合理用药分析结果，患者电子病历等内容。药师通过综合判断，填写审核意见，确认处方是否可以审核通过，并更新审核状态为“人工审核通过”或“审核未通过”，审核通过的处方进入HIS发药流程。

4.3 超时处方自动处理

超过审核限制时间后，处方状态变更为“超时自动审核通过”，该功能由设置参数控制，并以其他字体颜色标记。“超时自动审核通过”的处方，药师可继续填写审核意见，选择不合理用药分析内容，但是无法更新该处方的状态。

4.4 自定义规则库和诊断对照功能

药师可自定义处方规则，也可屏蔽原有规则。如药师可维护经典、重复率高、确定无误的处方，并显示不同的颜色。规则库将医师常用诊断与国际疾病分类（ICD10）对照、分析，以提高系统可用性。

4.5 医药互动功能

当药师审核意见保存时，医生端弹出消息提醒框。该提醒界面包含患者的基本信息、诊断信息、处方信息、检验检查信息和药师审核意见。医师可与药师交流，医师填写信息保存时，审方中心主动提示，药师需优先处理。系统整体流程见图3。

5 应用效果与展望

卢华涛等[6]研究显示，在处方质量影响因素中，临床医师是主要因素，对不合理用药处方负主要责任。信息化建设对药品的自动监测要求每张处方和每份医嘱只有各项内容正确无误才能向下继续执行[7]。以我院为例，目前药物咨询和预审核功能已经实现，减少了临床医师应对药物不熟悉导致的错开处方现象（表1）。而通过预审核和审方中心的审核后，保证了所有的处方都经过审核环节后发药。医师开具处方时对大处方，不合理应用抗菌药物的提醒，对抗菌药物使用率、抗菌药物应用天数、药物种类等指标有正向作用。

图3 用药决策支持系统流程图

表1 系统上线前后不合理处方数量比较

临床用药需要符合系统规则库，但还要结合临床具体情况考虑规则外的情形[8]。一些疑似问题处方，在药师和医师确认无误后，根据医院规定，将被列入规则库，避免因同一确认过的处方再次被审核。医师诊病过程中，对于诊断书写错误或选择错误的问题，除规范诊疗行为外，系统提供的常用诊断与ICD10对照的功能，形成一套医院常用诊断库，对照功能在不改变医师录入习惯的基础上实现规范诊断，从而确保了处方和医嘱的质量实现可达到的最大限度地标准。

用药决策支持系统分析患者用药情况时需要关联患者在HIS、PACS、LIS等系统中的基本信息和检查结果[9]，应用Websphere MQ，使读写动作在各系统实现方式相同，系统开发时仅需约定好队列，而不用考虑系统的平台和内部结构，不需要编写信息通讯程序，通讯工作由MQ自行完成，从而避开了网络的复杂性，使得编程、调试工作更加简单直接。使用IBM Websphere MQ V7.0消息中间件与HL7结合构建整体的架构平台，不但能统一标准，在未来新老系统更替时事半功倍。基于内容的消息，以队列通信模式满足动态需求，既能满足强时序性又能提供分布式应用。

随着信息技术的发展，医院药事管理工作已经进入数字化时代，并且趋于智能。越来越多的信息化应用，对医院药品管理带来了积极的变化，而将信息技术和行政手段有机结合起来，协同管理，形成了规范化、制度化的管理方式，有利于医院综合效益的提升[10-11]。本研究中设计的基于HL7和WebSphere MQ医院用药决策系统，能协助规范医师诊疗行为，系统中各种报表功能和不合理原因分析，为医院管理提供了数据依据，信息系统辅助与管理部门规范诊疗行为相结合，将使临床用药趋于合理。

[1]刘俊卿,郝尚永．医院合理用药监测系统的建设[J]．医疗卫生装备,2014,35（5）：69-71．

[2]汤萍．我院451065张门、急诊电子处方审核的情况分析[J]．中南药学,2009,7（10）：793-796．

[3]张晓,龙伟,卢斌,等．基于HL7的移动式微型临床实验室M ini LIS接口设计[J]．计算机测量与控制,2015,23（4）：1367-1370．

[4]曾旭东,潘凌,蒲立新,等．HL7 V3在区域医疗交换平台中的应用研究[J]．中国数字医学,2014,9（5）：93-95,104．

[5]蔡永福,陈晓建,曹烨琇．基于MQ/MB平台的空管系统架构设计与应用[J]．软件工程师,2015,18（5）：12-15．

[6]卢华涛,李妮,都君宁,等．从门诊处方浅析我院不合理用药现状[J]．中国医药科学,2014,（1）：159-160,170．

[7]王辉,张晓晖．我院临床药学管理系统的应用体会[J]．中华医院管理杂志,2013,29（1）：67-68．

[8]杨希武,王徐冬．基于冠心病的临床合理用药专家系统的设计与应用研究[J]．医疗卫生装备,2009,30（9）：7-10．

[9]何晓光．信息化建设在医院药学中的作用[J]．中国当代医药,2014,21（10）：174-175,177．

[10]张渝,王放,李初民．门诊药房取药系统的设计与实现[J]．中国医疗设备,2014,29（1）：50-52．

[11]陈磊,杨文宇,宋洪涛．数字化药房的构建[J]．中国医院药学杂志,2012,32（19）：1572-1575．

Design and Imp lementation of a Drug Usage Guideline System Based on HL7 and WebSphere MQ

HAN Lei1,2, XIU Yan2, CHEN Qu2, WEI Xiao-yan2, LI Cheng2, MA Long1
1. School of Public Health, Xinjiang M edical University, Urumqi Xinjiang 830011, China；2. Statistical Information Center, the First Teaching Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi Xinjiang 830054, China

Objective To develop a drug usage guideline system based on HL7 and WebSphere MQ for assisting the management and standardization of doctors’ diagnosis and treatment behavior so as to make clinical drug usage more rational. Methods The patients’ data acquired from various information systems in the hospital by using IBM WebSphere MQ V7.0 message m iddleware was analyzed for drug usage decision. A ll the data was packaged, transm itted and decoded in line w ith the standard HL7 format to realize information interface across multiple information systems in the hospital. Resu lts With the establishment of the clinical drug usage guideline information database and common diagnosis information database, the system realized supporting functions for rational decision of drug usage. Conclusion Design of this drugs usage guideline system based on HL7 and WebSphere MQ conformed to the needs of the hospital, which resulted in improved quality of clinical drug usage, reduced workload for clinical pharmacists as well as the promoted efficiency of pharmaceutical work in the hospital.

drug usage guideline systems；HL7 standards；WebSphere；drug management；hospital information systems

TP319

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.027

1674-1633（2015）11-0086-03

2015-07-31

2015-08-10

本文作者：韩雷，网络工程师，负责医院信息化工作。

马龙，教授，博士生导师。

通讯作者邮箱：ma_long201505@126．com