医院信息集成平台建设研究

赖家聚　赖燕梅　刘焱鑫

摘要：系统间的整合、集成和扩展一直都是制约医院数字化发展的主要障碍，由于不同厂商之间的产品不兼容，使得医院整体信息化步履维艰。本文主要通过建设一个规范的系统集成平台，在IHE、DICOM、HL7等国际标准的基础上，制定覆盖医疗所有业务流程的系统集成规范，开发基于规范的系统集成平台，为遗留的、当前的以及将来的系统提供了一个统一切标准的数据交换和工作流协同的平台。

关键词：集成平台;中间件;结构化数据;插件

中图分类号：TP311.52;R197.3                           文献标识码：B                          DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.14.005

文章编号：1006-1959（2019）14-0011-04

Abstract：Integration， integration and expansion between systems have always been the main obstacles restricting the digital development of hospitals. Due to the incompatibility of products between different manufacturers， the overall informationization of hospitals is difficult. This paper mainly builds a standardized system integration platform， based on IHE， DICOM， HL7 and other international standards， develops system integration specifications covering all medical business processes， and develops a specification-based system integration platform for legacy and current Future systems provide a unified platform for data exchange and workflow collaboration.

Key words：Integration platform;Middleware;Structured data;Plugin

一個完善的医院信息系统通常由上百个子系统组成，牵涉众多的专业领域。医院信息化能够取得成功必须保证各个系统的有效集成和数据的高度共享，这些系统的集成整合已经逐渐成为医院数字化发展亟待解决的主要问题。系统集成平台的构建主要面向两个核心问题：一个是为各种医疗应用提供统一的医疗数据访问服务，从而消除各种医疗应用系统与医疗数据中心的直接耦合性;另一个是为各种临床信息系统提供系统集成服务，系统集成服务基于系统集成模型，通过HL7和DICOM等标准通讯协议为各种医疗应用系统提供集成服务，确保各个临床信息系统在工作流整合的基础上实现交互协作，从而以数字化的形式完成各项医疗业务。目前由于不同厂商之间的产品不兼容，使得医院整体信息化步履维艰，基于此，本文旨在通过规范化的系统集成平台，为医院各个系统间提供一个统标准的数据交换和工作流协同的平台。

1信息集成方法

信息集成方法有三，即应用集成、数据集成、界面集成，这三种集成方式各解决不同方面的问题。应用集成指应用程序之间实时或异步交换信息和相互调用功能，可以采用HL7消息、Web Service、CORBA、EJB、DCOM、RPC等标准，利用消息中间件、BPM等中间件实现。数据集成是指应用系统数据库之间的数据交换和共享，以及数据之间的映射变换，常采用ETL（Extract-Transform-Load）工具实现。界面集成含义是应用程序界面之间相互关联引用合成，采用的技术包括ActiveX插件、Portlet、IFrame等[1]。

协同应用从早期单纯的点对点接口方式，发展到现如今的集成平台方式，各有不同的优缺点。其中点对点接口方式的复杂性在于要和不同的系统建立1∶N的接口，假定有N个系统相互之间需要建立接口，则接口数为N×（N-1）/2。而集成平台的优势在于，在N个系统需要进行应用协同的情况下，只需要开发N个适配器接口即可，减少了集成平台的系统负荷。

由于医院信息系统复杂性，需要根据不同的需求和应用场景，设计分别采用上述三种不同集成方法和手段进行信息集成。

2应用集成

医院医技辅诊科室信息系统（如PACS/RIS、LIS、MUSE等）的信息集成，这种场景信息交互的数据量不大，实时性要求不高，且各信息系统的专业厂商实现方式相差较大，采用基于集成平台的应用集成方式是最优选择。集成平台体系结构见图1，集成平台对外提供支持多种方式的集成服务：包括WebService服务、TCP监听服务、文件监测服务、FTP服务、SQL监控服务等[2]。

信息集成组件主要由以下几部分组成：Business Service业务服务、Business Process业务处理、Business Operation业务操作，这几部分共同作用下，完成集成事务与消息传递。其中，Business Service主要负责进行消息的监听与接收;Business Process负责全局的消息路由转发、事务流程处理、消息匹配映射等工作职责;Business Operation负责将转换完成、最原子化的一个操作，发送/调用信息集成的目标端。在三者相互作用下，消息的反馈准确的返回到Business Process，由Process将反馈消息控制返回到消息发送方，其工作流程见图2。

目前，医院中存在各种各样的医疗业务系统，医疗业务系统的多样性导致集成接入方式的多样性，如部分系统已实现TCP的发送传递;部分已实现文本输出等。集成平台作为医院信息系统的中转、适配角色，接入方式的多样性已成为必要条件。如前所述，在这方面，集成平台允许的接入方式有：TCP、FILE、FTP、SQL、SOAP（WebService）、HTTP、MAIL等多种方式与相应的适配器。

2数据集成

在实际业务应用中，医院的日常HIS库与ERMS库之间存在较多高频率、高性能要求的交互，如计价信息与药品库存等信息的实时共享等。针对这样的应用场景，可以采用ETL工具（GoldenGate）在数据库底层进行DB层同步方式。

目前，医院已经存在比较完整的医疗信息系统，这些医疗信息是以军卫一号系统为基础，同时增加医院自己的需求发展而来。ERMS电子病历系统是一个完整的独立产品，该系统拥有一套完整的系统架构和数据中心结构，而在系统架构和数据中心结构上，医院现有医疗信息系统和EMRS电子病历系统都存在较大差异，这就决定了现有系统和EMRS电子病历系统很难共用一个数据库。但EMRS电子病历系统和医院现有医疗信息系统都是医院系统不可分割的一部分，各个系统既有各自的工作重点，又有相互联系和配合，只有相互结合，才能快速、高效和正确的完成日常工作。两者之间存在着千丝万缕的关系，医院现有医疗信息系统需要在这两个系统之间同步数据信息，而涉及到同步的医疗业务往往涉及医疗各个环节，需要信息同步的数据量比较大，同时为了不造成医疗业务的延迟和脱节，也需要很高的实时性[3]。

在这种应用场景下已不适宜采用通过消息交互的应用集成方式。因为消息集成方式在数据量很大的情况下，处理速度较慢，因此需要采用数据集成的方式来实现数据同步，数据库集成工具采用Oracle GoldenGate。

医院涉及到需要数据同步的包括两个部分：HIS数据库和EMRS数据库。采用GoldenGate实现HIS数据库数据和EMRS数据库之间的数据双向同步，其基本结构图见图3。可以看到，发生在HIS数据库上的相关数据变化通过GoldenGate实时同步到EMRS数据库，而发生在EMRS数据库上的相关数据变化通过GoldenGate也会实时同步到HIS数据库，其具体的实现过程见图4。其中，数据同步的核心是GoldenGate，在HIS数据库和EMRS数据库上变化数据的捕获、传递和复制都是通过GoldenGate来完成的。当EMRS数据库发生数据变化的时候，运行在EMRS数据库服务器上的GoldenGate将捕获该功能业务对应的变化数据，并通过网络传递到HIS数据库，HIS数据库接收到这些变化数据之后，運行在HIS数据库服务器上的GoldenGate解析这些变化数据并应用到HIS数据库。反之，HIS数据库上的变化数据也是经过上述过程应用到EMRS数据库。

通过GoldenGate可以很好地实现HIS数据库和EMRS数据库的之间的独立和联系，使他们各尽其职，分工明确，很好地支撑整个医院的正常运营。

3界面集成

对于医学影像、心电图波形数据，临床医师的需求是不仅能浏览图像和波形，还有对其操作处理的要求，通常对应系统供应商提供了DICOM影像浏览器和心电图浏览器，这些浏览器提供相应的工具来处理、管理、传输和转换图像和波形[4]。针对这种带专业处理功能的人机交互界面的应用程序，采用界面集成的方式，集成专业浏览器插件或应用程序。针对这种方式的场景，EMRS系统将采用界面集成应用的方式集成数据综合浏览视图，在临床数据中心一节中已提到，该视图采用组件化方式进行开发，实质是各类专业浏览插件的容器，支持对各种医学影像（X-Ray、CT、MRI、超声、胃肠镜）、心电图、监护数据和麻醉监护数据等在内的多种医疗数据的综合阅览分析。至于各专业浏览器插件内部的实现，可能又会采用应用集成的方式，但通常为了提高性能，和多媒体资料库中心采用直连的方式获取影像和波形[5]。

以DICOM影像浏览器组件为例，其内部采用DICOM标准进行医学影像格式定义与交互传输。该模块以OCX控件的方式实现，同时提供给集成事务处理模块和医护工作站使用。EMRS医护工作站使用DICOM引擎主要实现从影像中心查询和获取影像等功能。DICOM影像应用流程规划见图5，主要由以下几步组成：

第一步：医护工作站通过调用DICOM引擎，设置参数（Study UID或Study Type + Study ID，DICOM Server的IP、Port、AE）*，请求获取一个检查的影像;

第二步：DICOM引擎启动DICOM Query服务，获取检查影像数，事件通知医护工作站，医护工作站可以根据返回的影像数启动初始化进度条;

第三步：DICOM引擎启动DICOM Move服务，向影像中心请求影像;

第四步：影像中心启动DICOM Storage服务，向DICOM引擎发送影像;

第五步：DICOM引擎每接收到一个新文件，事件通知医护工作站，医护工作站可以在此事件的处理中打开并显示此文件，同时改变进度条位置;

第六步：DICOM引擎接收到DICOM Move响应，表明文件获取已经结束，事件通知医护工作站。

4总结

通过建立集成信息平台，集成各类应用系统以及日常运营的业务，整合医院内部业务应用系统，形成一个互联互通的医院业务协作网络。集成信息平台为临床数据中心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。在医院信息系统中的各子系统中，如HIS、LIS、RIS、OA等，传递和展现整个医疗过程中的相关信息。

通过医院信息平台建设，一方面可以规避“点对点”式的信息共享与交换，并使得医院可以基于信息平台整体上进行业务流程优化与管理，对内提高管理水平，对外以统一的方式接入区域卫生协同网络，更好地为人民健康服务。另一方面利于医院信息系统建设的持续性发展，以适应未来的需求变化，避免信息化建设的大范围的推倒重来;另外，持续性发展还必须要有一套合适的实施和服务模式作支撑。

参考文献：

[1]赵移畛，金琰.基于医院信息集成平台的数字化医院建设[J].中国数字医学，2017，12（9）：50-52.

[2]杨旋，朱辰，周庆利.基于XML的医院信息集成平台的研究与应用[J].中国医疗设备，2016，31（12）：82-85 .

[5]王文翠，李志强，秦芳.GoldenGate在医院信息系统中的部署与应用[J].中国数字医学，2016，11（4）：67-69.

[4]周渝霞，王东，何欣.基于Web Service技术的医院数据交换集成平台设计与实现[J].中国医学装备，2018，15（1）：99-102.

[3]周培斌，陈代娇，张军.基于大型数字化医院集成平台集成测试的应用[J].中国数字医学，2017，12（11）：113-115.

收稿日期：2019-4-8;修回日期：2019-4-19

编辑/成森