基于内容分析法的互操作性框架下医院信息系统集成现状

皮宇奇，万艳丽，秦盼盼，谢莉琴，胡红濮

1. 中国医学科学院北京协和医学院 医学信息研究所，北京 100020；2. 中国医学科学院医学信息研究所 卫生信息管理研究室，北京 100020

引言

我国医院信息化建设存在的主要问题为：① 医院信息各子系统之间通过传统接口欠稳定，布局复杂无数据追踪机制；② 部分医院信息子系统互联互通尚不全面，存在信息“孤岛”；③ 未形成患者主索引为基础的临床信息的共享，医护人员不能全面快速获取患者各项诊疗信息；④ 医院缺少临床数据中心支撑医院运营管理分析、医疗及科研管理分析及临床诊疗的决策支持；⑤ 医院业务协同未最大化应用，医疗资源未得到充分利用[1]。

医院信息系统通常由不同的供应商渐进式设计和开发，用以支持单个或几个部门的特定流程[2]，大量有价值的医疗健康大数据分布在医院各个独立的信息系统中，无法有效利用，医院信息系统集成成为必要。当今的医疗信息化任务不再是简单的医疗管理数据采集和医疗消息传输，而是要解决异构系统间的信息交换和有效使用问题[3]。多家医院实施医院信息系统集成方案，其基础设施主要是面向一些信息系统的集合，集成系统的应用对于提供高质量医疗服务的目标仍有差距[4]。1970年以来，关于互操作性的研究越来越多。根据IEEI标准术语集给出的定义，互操作性是指两个或更多系统在异构网络中交换和使用交换信息的能力。集成是不同的信息系统在物理上和逻辑上的互联互通[5]。集成是互操作性时间线中的一个时刻，互操作性在集成的基础上也关注对于交换信息及系统的应用。医院信息系统集成需要多个独立系统的互操作性，各系统间的互操作性是完全集成的必要前提[6]。

本研究在互操作性框架的梳理的基础上，采用文献计量和文献内容分析的方法，对发表的医院信息系统集成相关文献进行分析，以了解我国医院信息系统集成的研究现状，同时将有价值的见解从互操作性联系到集成的研究领域，为医院信息系统集成提供新视角。

1 互操作性框架

电子政务领域的欧洲互操作性框架定义了三种互操作性：语义、技术和组织性。在医疗信息系统互操作性的定义上，HL7 EHR互操作工作组收集并分析了由全世界各组织及个人提供的100个涵盖医疗保健领域和通用领域的互操作性定义后，将互操作性归纳为技术互操作性、语义（或语法、句法等）互操作性和流程（或过程、运作、组织、交互等）互操作性三种[7]，不兼容性是任何类型的系统间互操作性问题的根源[8]。Chen等[9]将这三个方面视为互操作性需要解决的问题（障碍），据此定义了三类障碍：概念障碍（语法、语义不兼容性）、技术障碍（应用程序和接口不兼容等）和组织障碍（工作方法、组织结构的不兼容性相关）。

Chen等[9]同时确定了互操作性框架的三个主要维度：① 互操作性关注点：在企业/机构各个类别（数据、服务、流程、业务）可能发生的互操作的内容；② 互操作性障碍：在三类（概念、技术和组织）中确定的互操作性障碍；③ 互操作性方法代表了消除障碍（集成、统一和联合）的不同方式。

2 资料与方法

2.1 资料来源

系统检索万方数据库和中国知网数据库中关于医院信息系统集成的文献，检索时间范围：1997年至2019年10月（国内研究于1997年首次提出医院信息系统集成）。同时根据检索文献的参考文献进行人工检索，弥补缺漏。

2.2 检索策略

采用高级检索法，检索条件为“中文摘要”“主题”。检索式为“医院信息系统集成平台”“医院信息系统集成”“医院信息交互集成”，为保证查全率，各检索词间以“或”连接。

2.3 纳入及排除标准

纳入标准：① 医院信息系统集成相关文献；② 采用科学研究方法的原始文献、系统综述或Meta分析等。排除标准：① 重复文献，即同一篇文献刊登于不同期刊，或同时收录于CNKI数据库和万方数据库；② 非学术文献，如卷首语、目录、分类索引、征稿启事等；③ 会议纪要、政府公报、政府工作报告、领导讲话、工作介绍或总结等（如具有理论性、系统性、学术性，则予以保留）；④ 与医院信息系统集成或相关内容完全无关的学术型文献。

2.4 资料提取与编码

借助Note Express等软件提取资料，提取内容包括发表时间、第一作者工作单位、研究方法、研究主题、基金项目等。

2.5 数据处理

使用SPSS 18.0进行数据分析，并借助EXCEL绘制描述性分析图表，采用克朗巴哈（Cronbach）α系数评价信度。

2.6 资料分析

2.6.1 分析框架

参照互操作性框架，本研究从集成关注点、集成障碍、集成方法三个维度建立分类，对医院信息系统集成进行分析。关注点为医院信息系统集成关注的主要类别，即集成的出发点，细分为对数据、业务、流程及服务的集成需求。集成障碍细分为概念障碍（语法、语义不兼容性）、技术障碍（应用程序和接口不兼容等）和组织障碍（工作方法、组织结构的不兼容性相关）。集成方法为解决集成障碍形成，同样分类为概念、技术、组织三类（图1）。

图1 医院信息系统集成的分析框架图

2.6.2 分析方法

（1）文献计量法：文献计量法以定量分析为出发点，以信息的外部特征为研究对象，借助文献的各种特征数量，采用数学与统计学方法来描述、评价和预测科学技术的现状与发展趋势[10]。

（2）内容分析法：内容分析法以定性分析为出发点，以信息的内部特征为研究对象，对文献内容做客观、系统的定量分析的专门方法，其目的在于揭示文献所含有的隐性情报内容，对事物发展做情报预测，实际上是一种半定量研究方法，是一种基于定性研究的量化分析方法[10]。本研究通过内容分析法对文献中医院信息系统集成的关注点、障碍及方法等情况进行分析，统计各分类下的文献数量。

3 结果

3.1 文献筛选结果

初步检索相关记录260条，剔除81篇相似文献，72篇无关文献，留下目标样本107条，期刊来源如表1所示。

表1 文献样本细分表

3.2 发表文献的数量及趋势

将文献按照发表年份计数，从1997年任丽红等[11]发表第一篇文献——医院信息系统集成总体设计思想及具体实施方案选择，2003年开始出现具体医院信息系统集成方案相关研究，到2019年时间跨度23年。发表高峰在2012年，共发表14篇。具体趋势图，见图2。

图2 发表文献的时间趋势图

3.3 文献分类情况

根据互操作性框架对检索后的文献内容进行归类编码，梳理出文献中涉及集成关注点、集成障碍、集成方法的内容。将各文献按照关注点（数据、服务、流程、业务）、障碍（技术、概念、组织）、方法（技术、概念、组织）分类，频率出现一次统计为1，否则统计为0（其中存在一篇文献同时包括多个关注点、障碍及集成方法的情况），见表2。

3.4 信度检验

对以上分类结果进行信度检验，由2位评判者双人次复合评判，评判均同意统计为1，否则统计为0。信度采用克朗巴哈（Cronbach）α系数评价，计算公式为：

式中K为文献样本的个数，Si为单项类别得分的方差，SX为总得分的方差。若α>0.7说明结果具有较高的内部一致性信度。经计算α系数为0.844，因此本文内容分析评判达到可接受程度。

表2 文献内容分类表

4 讨论

通过回顾互操作性评估框架及互操作性与集成的相关性，本研究借助互操作性框架对我国现有医院信息系统集成研究进行分析，从集成关注点、障碍及方法三个角度对医院信息系统集成的文献内容进行分类，描述其分布规律，并提出建议。

4.1 集成关注点

与互操作性类别一致，医院信息系统需要集成的包括数据、服务、流程及业务，根据医院信息系统集成关注点分类结果（表2），数据、服务、流程及业务等集成关注点的文献比例依次为65.42%、18.69%、35.51%、57.94，基于数据集成的研究较多，从数据（或信息）利用的角度出发，陆宁[12]认为建设信息集成平台的目的便是为了能更好地解决在系统处理信息过程中存在的问题。从医院主要的管理及临床业务出发，张立等[13]提出医院系统正常运行与向患者提供及时有效的服务是医院信息系统建设的目的；此外，黄正东等[14]以“数字化急诊科”建设为目标，建设一套基于医院集成平台的急诊临床信息管理系统，从急诊流程着手研究医院信息系统集成。但现有研究中，对医院信息系统数据、服务、流程及业务集成的探讨并不深入，大量研究仅把服务、业务集成作为文章切入点，进而对信息系统集成的技术、语义、结构框架进行分析。其中以服务为切入点的研究最少，需要明确的是数据、流程及业务集成等都是医院信息系统集成的支撑，医院信息系统集成及互操作性是工具而非最终目的，提供更全面有效的服务，改善医疗质量才是目标。

4.2 集成障碍

医院信息系统集成文献样本中按照集成障碍的分类：技术障碍、概念障碍、组织障碍占比分别为79.44%、59.81%、48.60%，目前，我国关于医院信息集成平台建设的研究主要在于技术层面，探讨一种具体的集成方案与模式[15-16]，或是一种新技术在医院信息系统集成上的应用[17-18]。在对技术操作进行研究的同时也会涉及系统接口、数据标准的等概念兼容性，但目前我国医院信息系统建设标准并未统一，各医院内部信息系统异构性问题仍然存在，在医院间信息系统集成的技术与概念障碍都较为严重。且由于医院内部信息系统的整合尚未完成，少有研究探讨对医院间信息系统集成的组织兼容性。参照集成与互操作性的定义，两者通常难以完全分开考虑，无论根据医院信息系统集成需要多个独立系统的互操作性，或互操作性是完全集成解决方案的必要前提看待医院信息系统集成，医院间集成的组织兼容性不能忽视，此外在全球化的背景下，未来探讨医院信息系统集成的技术、概念及组织的障碍还需要开放国际视野。

4.3 集成方法

医院信息系统集成的实现需要突破技术、概念及组织障碍，在厘清集成障碍的基础上现有研究提出的集成方案归类为技术方法、语义方法、组织（结构）方法，占比分别为63.55%、57.94%、68.22%。其中占比最多的是组织方法，由于我国最早的医院信息系统交换方案多为点对点交换，为实现集成的目标，首先需要改变的就是系统集成的组织架构，基于SOA架构是集成研究中出现较多的方案，浙江省肿瘤医院、北戴河医院采用SAN架构[19-20]，此外也有对于GORBA标准分布式集成架构的研究[21]。技术层面主要方案是基于Web Services技术、中间件技术及云计算，其中Web Services技术的应用多伴随组织结构的重建，例如基于Web服务的SOA架构。概念方法中以卫生信息交换标准HL7、医学数字成像和通信为主，HL7包括HL7v2及卫生信息交换标准HL7v3，其中HL7v2最为常见。信息化水平领先的医院可以将医院信息系统集成的经验分享总结，在宣传自身数字化实力外也可以成为行业标杆。概念兼容性上，政府应该主导制定医院信息系统语法或语义的行业标准。

5 结论与展望

通过对互操作性评估内容的回顾，将互操作性框架视角延伸至现有医院信息系统集成文献的梳理，得出医院信息系统集成的实践中，需要从集成的关注点、障碍与方法三个层面去考虑集成方案的设计，其中对服务的关注需要加强，集成障碍的研究中应该在医院内部集成的基础上关注医院间的组织兼容性，并进一步开放国际视野。具体方法中需要明确技术、概念及组织层面的不兼容性并针对其形成可行性方案。

医院信息系统集成涉及多方利益相关者，需要医院内部组织变革，未来的研究需要对医院信息系统集成的利益相关者进行分析，考虑如何提出医院信息系统集成的激励措施，促进医院信息系统互操作。