医院信息系统集成平台的分析与设计

李 桃，郑西川，王潘章

医院信息系统集成平台的分析与设计

李 桃，郑西川，王潘章

目的：建立基于集团医院的数据交换模式，实现总分院及各信息系统之间的有效整合。方法：在服务器上部署数据总线，通过适配器将医院各个信息系统接入到数据总线。数据总线实现消息的转换、路由，从而完成数据交换。结果：采用统一标准化的接口可很好地实现跨系统的数据整合。结论：建设医院信息系统集成平台，有利于共享和交互数据，解决数据孤岛。

医院信息系统；集成平台；中间件；HL7

0 引言

近年来，随着医院信息化应用的快速发展，国内医疗信息化的建设已取得显著效果。大部分三甲医院的信息化程度较高，已逐步建立起趋于完善的医疗业务信息化系统，例如医院信息化系统（hospital information system，HIS）、电子病历系统（electronic medical record system，EMRS）、临床信息系统（clinical information system，CIS）、实验室信息系统（laboratory information system，LIS）、医学图像存档和通信系统（picture archiving and communication systems，PACS）等。但是伴随着医院各类信息系统愈发的庞大和复杂，各供应商提供的信息系统相对独立且技术和架构区别较大，导致整体上形成信息烟囱，数据无法充分共享，产生了数据冗余、效率低下和资源浪费等问题，制约了医院信息化建设和发展。因此建立各系统信息充分共享的数据集成平台，实现系统间业务协同迫在眉睫[1-2]。

1 我院信息化应用现状

上海交通大学附属第六人民医院是一所集医疗、教学和临床科研为一体的综合性三甲医院，医院自20世纪90年代信息化系统上线以来，实施了一系列医院信息化产品，不仅优化了就诊流程，缩短了患者就诊时间，而且实现了医生的无纸化操作，为医院的高效管理提供了便捷。但是随之而来的问题也日益突显，主要集中在以下3个方面[3-6]：

（1）接口标准不统一。由于医院各部门需求的增多，使得医疗软件供应商的产品越来越多，不同架构的应用系统之间只能通过传统的做接口的方式进行简单的数据共享，对外接口标准不一致。这给信息系统的稳定性、安全性、可靠性带来巨大的隐患，同时导致信息系统的运行效率低下，运营维护成本增加。

（2）患者信息无法充分共享。我院下设有分院，总院和分院之间信息系统的数据相对独立，同一患者的就诊信息无法两院共享，不利于医院业务的统一管理和医疗资源的整合。

（3）信息交换不完善。我院虽已实现医院与医保、医联的部分信息交换，但医院与社区、非医联的信息交换还不够完善，尚不能完全满足区域范围内以居民个人为主线的临床信息共享和医疗机构协同服务。

2 医院信息系统集成平台的作用

接口标准不统一、患者信息无法充分共享、信息交换不完善造成了一个个数据孤岛，限制了医院信息化的发展。针对这种情况，通过灵活、可靠并具有可扩展性的医院信息系统集成平台，可以实现医院信息的快捷流通和共享，同时保障医院信息系统安全高效的运行。

对于医院各个系统，集成平台起到“翻译官”的作用，无论各个系统是否符合标准，集成平台都通过接口适配器将其提供的服务与数据标准化，以供第三方交换与使用。集成平台除了交换数据之外，还对关键业务数据进行梳理采集和冗余保存，以便独立向各个系统提供采集的数据，同时根据需要将提取的数据保存于系统集成平台的主数据库或临床数据中心。

3 医院信息系统集成平台几种方案

医院信息系统集成平台以使用中间件技术为主流，能以标准化的接口实现系统间的数据交互。这里的中间件是指企业服务总线（enterprise service bus，ESB），它是集成平台的基础设施[4，6]，能提供可靠消息传输、服务接入、协议转换、数据格式转换、基于内容的路由等功能。目前国内医院信息系统集成平台主要采用以下3种解决方案[7-8]：

（1）ESB中间件与卫生信息交换标准HL7v2消息。业务系统严格按照HL7v2标准来收发消息。卫生信息交换标准（Health Level 7，HL7）是国际上通用的医疗领域电子数据传输标准，HL7v2指HL7标准第2版。此模式分为消息结构标准化和内容标准化2类：消息结构标准化是指接口数据的格式符合HL7v2消息约定，此方式方便数据的解析；内容标准化是指消息中的相关医学内容采用业界较为成熟的标准（如观测指标标志符逻辑命名与编码系统（logical observation identifiers names and codes，LOINC）、国际疾病分类编码ICD-10等，此方式更加方便后续数据的利用（如数据接入临床数据中心）。

（2）ESB中间件与普通Web服务器服务。当业务系统供应商不太熟悉HL7v2标准，无法收发HL7v2消息时，可以使用Web服务器接入平台。此时通过调用部署在ESB中间件上的Web服务器服务实现数据的交换。

（3）ESB中间件与HL7v3消息。HL7v3指HL7的第3版，是对HL7v2的进一步发展，复杂度大幅提升，目前国内很少采用HL7v3实现院内集成交换。

国内医院信息系统集成平台优缺点对比结果见表1。

医院信息系统集成平台的最终目标是梳理信息化整体架构，对流程进行一定再造，同时发布符合业界标准的相关规范，使整体信息化架构更加合理且易于维护和扩展。因此基于医院原有系统的复杂性以及不确定性，平台方案的选择要根据自身情况灵活选择和设置。

结合我院的实际情况，集成方案采用ESB中间件与HL7v2消息的模式，消息结构进行标准化，消息内容不做标准化。由集成平台制定消息标准，HIS、LIS、RIS、手术麻醉系统等均基于此标准进行信息交互。未来有新的系统做接入时无需重复开发接口，只需按标准与平台进行对接，可大大降低医院的信息化成本。

表1 国内医院信息系统集成平台方案对比

4 医院信息系统集成平台设计

医院信息系统集成平台的总体架构如图1所示。整个平台的技术架构包括医院业务应用层、适配器、医院信息平台交换层、医院信息平台资源层、医院信息平台服务层5个部分。为实现我院总、分院间的业务协同，需分别在总院和分院搭建集成平台，2个集成平台间可实现服务的互调。例如，分院的患者转诊到总院，可通过数据总线上的查询服务，获取患者转诊前的信息。

图1 医院信息系统集成平台技术架构图

4.1 医院业务应用层

医院业务应用层是医院信息平台的基础，包括临床服务系统、医疗管理系统和运营管理系统三大类业务系统。业务应用层要接入到医院信息平台，向平台提供诊疗数据，同时也从平台获得业务协同支持。

4.1.1 临床服务系统

临床服务系统是指以患者为中心，实现临床诊疗活动全过程的数字化运作。主要包括门急诊挂号系统、门诊医生工作站、分诊管理系统、住院患者入出转系统、住院医生工作站、住院护士工作站、电子化病历书写与管理系统、合理用药管理系统、临床检验系统、医学影像系统、超声/内镜/病理管理系统、手术麻醉管理系统、临床路径管理系统、输血管理系统、重症监护系统、心电管理系统、体检管理系统等。

4.1.2 医疗管理系统

医疗管理系统是指对医院医疗活动和医疗费用进行全过程监控，保障医院医疗活动的质量和安全，合理控制医疗费用。主要包括门急诊收费系统、住院收费系统、护理管理系统、医务管理系统、院感/传染病管理系统、科研教学管理系统、病案管理系统等。

4.1.3 运营管理系统

运营管理系统是指医院物流、资金流、信息流、业务流的统一管理。主要包括人力资源管理系统、财务管理系统、药品管理系统、设备材料管理系统、物资供应管理系统、预算管理系统等。

4.2 适配器

4.2.1 工作原理

通过集成平台来实现数据的交换与共享，取代原有的系统间私有接口。需要调研分析医院的业务流程，并参考医疗健康信息集成（integrating the healthcare enterprise，IHE）规范，由集成平台制定HL7v2的消息规范，业务系统按此规范接收、发送HL7v2消息。业务系统与ESB中间件通过适配器连接起来，适配器的作用是获取业务数据并转换成HL7v2标准的消息，发送到ESB中间件，同时解析从ESB中间件发送过来的HL7v2消息，并写入到业务系统。HL7适配器工作原理如图2所示。

图2 HL7适配器工作原理

4.2.2 集成平台接口技术

集成平台接口主要指HL7v2消息规范及平台接入技术。HL7v2消息规范的制定非常重要，消息需要满足医院现有流程，并且要保证数据的完整性。HL7消息可主要分为患者管理（admit discharge transfer，ADT）消息（就诊者入院、出院、转院）、通用申请单（general order message，ORM）消息（医嘱录入）、临床观察报告（observational report-unsolicited，ORU）消息（临床观察数据，如检验结果、检查结果）3类。制定消息规范时需对消息内容做本地化处理，即为HL7消息的字段重新赋予特定的含义。HL7v2消息字段含义指定示例见表2。

表2 HL7v2消息字段含义指定

业务系统以传输控制协议/因特网互联协议（transmission control protocol/internet protocol，TCP/ IP）收发消息。消息接收模式可分为被动接收及主动查询，被动接收指数据源系统发送消息后，接收方及时解析消息，并将消息内容存入数据库；主动查询指业务系统需要数据时发送查询消息给数据源系统，数据源系统通过应答消息返回查询结果。我院采用被动接收的方式，这种方式在技术上比较成熟。

4.3 医院信息平台交换层

ESB能够将消息在多种通信协议之间路由、在多种格式之间转换，将业务服务重新组合封装成标准行为，同时具备审计跟踪和管理功能，主要任务是以满足临床信息、医疗服务信息和医院管理信息的共享和协同应用为目标，采集相关业务数据，并对外部系统提供数据交换服务，包括与区域平台的数据交换。

ESB为整个平台的数据来源提供了技术基础和保障，通过信息标准、交换原则的制定，对业务系统提供标准的信息交换服务，确保数据交换过程的安全性、可靠性，实现数据在系统平台范围内自由、可靠、可信的交换。

ESB中间件对性能要求非常高，中间件必须具备承受并发量能力高、处理速度快、消息日志可追溯、消息能够重发等特性。可选择OrionHealth的rhapsody作为ESB中间件。OrionHealth是国际主流的ESB中间件供应商，在我国有多家医院使用了他们的中间件，如上海电力医院、上海公共卫生临床中心等。

4.4 医院信息平台资源层

医院信息系统集成平台不仅是数据交换的平台，还能改进医院的管理。例如，医院的职工信息在多个系统中进行维护造成管理上的不便，为实现医院基础字典数据的统一维护、集中管理，可以在医院信息平台资源层引入术语字典管理系统，在其中统一维护字典，并通过ESB中间件分发到各业务系统。

4.5 医院信息平台服务层

业务系统中含有患者的数据，但各系统中使用的患者标志号不一致，有门诊号、住院号、医保卡号、院内卡号、患者内码等，各系统间做接口或系统间调取患者数据时要花很多精力去关联患者，不仅效率低下而且容易出错。患者主索引（enterprise master patient index，EMPI）系统能有效解决这个问题，它能通过唯一的患者标志将多个患者的多次就诊记录、多个系统中的患者数据关联起来，保证对同一个患者分布在不同系统中的个人信息采集的完整性和准确性。建立EMPI是实现医院内部系统集成，医院集团内资源共享，以及建立居民健康档案，实现区域医疗共享的必要条件[9]。

注册服务位于医院信息平台服务层，用于医院信息平台各种共享服务资源的注册，通过服务资源的“发布－发现－访问”机制，实现服务资源共享。注册服务是医疗信息闭环系统中最基础的服务之一，包括对患者、医护人员、医疗卫生机构/系统、医疗卫生术语/字典的注册管理服务，系统对这些实体提供唯一的标志。不同实体形成的各类注册库（如个人注册库、医疗卫生机构注册库等）具有独立的内部标志符，每个注册库都能解决单个实体具有多个标志符的问题。

5 医院信息系统集成平台应用效果

医院信息系统集成平台建成后，信息系统之间可以不需要建立私有接口。搭建集成平台之前，每当要上新的医技系统时，都需要与HIS厂商讨论接口事宜，不仅增加成本，而且影响医技系统的上线进度。而现在只需要按照集成平台的公共接口规范接入集成平台即可。例如门诊医生在HIS开好检验申请单，由收费处完成处方收费后，HL7适配器将患者检验申请单转换为HL7v2消息并推送到ESB中间件，ESB中间件再对消息进行处理、转换，并发送消息给检验系统，检验系统接收到消息后将HL7v2消息解析成可识别的检验申请信息，并存入检验数据库。如果有其他系统需要采集检验申请单，ESB中间件也可以将检验申请的HL7v2消息发送给这些系统。

以往要想实现门诊、住院患者信息的关联并不容易，门诊、住院系统中没有患者的唯一标志号，在住院系统中无法看到历次的门诊检验报告。集成平台建立后，EMPI系统记录了患者的唯一索引号，住院系统调用EMPI的服务查询患者在门诊系统的标志号，就可以查询到门诊的检验报告。

6 结语

针对我院信息化进程中存在的问题，提出了医院信息系统集成平台的方案，它是涉及信息系统整合、实现数据共享与医疗协同的关键内容，关系到医院的可持续发展。通过建立标准的数据交换和集成，实现各系统间的互通互联、信息共享，消除信息孤岛，可使子系统之间信息互操作的接口数目大大减少，总院与分院之间也可实现医疗协同，如转诊、转检等。集成平台还包含了EMPI系统和术语/字典管理系统，EMPI系统能准确地识别各系统中的患者是否为同一人，术语/字典管理系统则实现了术语/字典的统一管理，解决了各系统分散维护的问题。同时，建立医院信息系统集成平台，完成了临床数据中心的数据抽取工作，为在医院信息系统集成平台基础上建立临床数据中心提供了数据依靠，大大降低了后期的建设成本。

[1]杨国良，左秀然.医院信息系统集成平台的研究与实现[J].中国数字医学，2012，7（5）：57-60.

[2]孟庆崧，戴鲁男.基于SOA的医院信息系统集成平台研究[J].中国数字医学，2012，7（6）：51-53.

[3]邹志合，张英英，唐凡，等.集团医院信息管理集成平台的研究与开发[J].中国数字医学，2009，4（11）：71-73.

[4]郑西川，秦环龙，张建国.跨医院患者临床信息数据访问方案的实现[J].医疗卫生装备，2007，28（7）：41-43.

[5]刘博，夏新，陈彦东.基于信息集成平台的业务整合与数据共享方案[J].医疗卫生装备，2013，34（4）：46-48.

[6]张茜，应俊，何史林，等.健康档案卡跨平台数据共享机制的研究[J].医疗卫生装备，2013，34（2）：40-42.

[7]于洁，陈功，沈宫建.医疗数据集成平台总体架构设计[J].医疗装备，2008，21（9）：1-3.

[8]温海燕，潘东，肖兵.医院信息平台构建与设计[J].中国数字医学，2012，7（6）：91-95.

[9]李伟，江其生.数据交换与共享平台在区域协同医疗服务中的应用[J].医疗卫生装备，2010，31（3）：59-61.

（收稿：2014-11-30 修回：2015-03-10）

Analysis and design of hospital information system integration platform

LI Tao,ZHENG Xi-chuan,WANG Pan-zhang
（Computer Center,the Sixth People's Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200233,China）

Objective To establish a group hospital data exchange mode to realize the integration between general hospital and branches,and between information systems.Methods The data bus was deployed on the server and the adapter accessed the hospital information system to the data bus.The data bus converted and routed the message so as to complete the data exchange.Results Unified standard interfaces could realize data integration between the systems.Conclusion The hospital information system integration platform is beneficial for data sharing and exchange.[Chinese Medical E－quipment Journal，2015，36（11）：57-60]

hospital information system;integration platform;middleware;HL7

R318；TP393.1

A

1003-8868（2015）11-0057-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.11.057

上海市2011信息化发展专项基金资助（201101049）

李 桃（1983—），女，助理工程师，主要从事临床信息系统、信息集成平台方面的研究工作，E-mail：70588073@qq.com。

200233上海，上海交通大学附属第六人民医院计算机中心（李桃，郑西川，王潘章）