医院检验设备数据采集及双向通信的探讨与应用

赵会，孟庆红，陈丹

(徐州医科大学附属医院 信息处，江苏 徐州 221000）

0 引言

LIS (Laboratory Information Management System)是为医院检验科设计的实验室信息管理系统。该系统将试验仪器与计算机联网，自动采集仪器数据通过程序处理存储，生成检验报告。基本实现了检验科业务的信息化、智能化、自动化、规范化。检验设备数据采集是LIS的关键，需要根据不同仪器设计不同的通信接口。接口模式大致分为串口通信模式、网络通信模式、文件读取方式、数据库交互方式。随着条码技术的应用，接口模式可以分为单项通信和双向通信模式。本文根据实例介绍各种通信模式及实现方案。

1 四种数据采集模式

1.1 串口通信

串口通信模式是检验设备联机最常见的模式，主要通过介质串口线将仪器与计算机相连，通信程序通过串口控件(MsComm 32)进行数据的接收与发送。其中又以9针串口为主要模式，既可以使用成品线，也可以自己制作。如图1。

以PowerBuilder为开发工具，通过注册控件MsComm32建立OLE控件，通过控件实时监听串口通信状态来获取数据。属性设置如下：

图1

通过ole控件将仪器传输的结果接收并存储，存储方式可以是存表、文件、变量等，然后进行数据分析，提取有效数据。数据无论以HL7格式，还是ASTM格式，或是其他，均可以通过软件进行解析，如果遇到特殊情况，如乱码等需要特殊处理。

1.2 网络通信

网络通信模式是近几年检验设备联机的模式，主要通过介质网线将仪器与计算机相连，通信程序通过网络编程接口控件(Winsock)进行数据的接收与发送。作为通信的计算机可以作为服务端，也可以作为客户端。以PowerBuilder为开发工具，通过注册控件Winsock建立winsock控件，通过控件实时监听串口通信状态来获取数据。通信方式有两种，如图2。

图2 通信方式

通过该控件实时监听是否有数据，通过Dataarrival函数获取数据如下：

winsock.object.getdata(ref ls_receiver)

通过winsock控件将仪器传输的结果接收并存储，存储方式可以是存表、文件、变量等，然后进行数据分析，提取有效数据。数据无论以HL7格式，还是ASTM格式，或是其他，均可以通过软件进行解析，如果遇到特殊情况，如乱码等需要特殊处理。

1.3 文件交互

文件交互数据处理模式往往适用于仪器自带控制解析软件或者仪器采用第三方软件，此时由仪器自带软件或第三方软件与仪器进行数据传输，LIS的接入需要与仪器控制软件或第三方软件对接。比如使用Labman作为控制仪器的第三方软件，控制仪器和获取仪器结果后会在指定路径的文件夹存放，LIS只要开发通信程序实时监控文件夹中是否存在文件即可，有则读取解析，同时读取后删除文件。如图3。

图3

1.4 数据库交互

数据库交互数据处理模式往往适用于仪器自带控制解析软件或者仪器采用第三方软件，此时由仪器自带软件或第三方软件与仪器进行数据传输，LIS的接入需要与仪器控制软件或第三方软件对接。比如血粘度仪、PCR仪等控制仪器和获取仪器结果会存放其本身数据库中，LIS只要开发通信程序实时监控对方数据库，有新数据则读取解析。此种数据通信方式需要建立对方数据库连接，连接方式有多种,需要根据不同数据库而定。比如使用ACESS数据库，则用ODBC方式连接，使用SQL SERVER数据库则可以直连。如图4。

图4

2 双通模式

随着信息化技术的提高、条码模式的启用、仪器自动化程度的提高，LIS与仪器的双向通信被广泛应用起来。TLA(Total Laboratory Automtion)全实验室自动化，是基于条码的将实验室多台仪器通过特殊的物流传送设备连接起来，通过软件控制实现全流程信息化管理，实现全流程自动化需要完成与设备的双向通信。双向通信即实现LIS向仪器发送工作单信息，区别于单项通信LIS只从仪器获取结果数据信息。根据仪器不同，双工模式也不相同，基本分为串口、网口模式双工和文件交互方式双工。

双工的实现以条码为载体，实现仪器自动识别试管条码获取检测项目，需要LIS完成条码工作单的生成，通过特定的格式发送给仪器。不同仪器接收工作单的格式不尽相同，一般仪器接口文档会提供交互方式。

下面以某厂家血凝流水线仪器为例，介绍双向通信的具体流程。

2.1 工作单准备

首先需要将医嘱项目同LIS检测项目对照，然后将LIS检测项目与仪器检测项目对照(仪器通道号)，LIS获取医嘱按照规则生成检测项目列表，如图5。

图5

2.2 与仪器进行双向通信

如图6，LIS通信通过请求(ENQ)开始与仪器进行交互，每次交互均需要收到仪器返回的应答消息(ACK)后，进行下一步的通信。其中消息部分的各段均需要收到ACK后，再发下一段。每段格式按照一定的要求进行组织成串，每串最后均需要校验该串的完整性与正确性。具体校验如图7。每段内容均以STX开始，以CR+LF结束。具体实现日志如图8。

图8

图9

2.3 结果通信解析

仪器检测完毕会传输结果给LIS，通信模式跟发送工作单相反，即仪器发送请求(ENQ),LIS通信应答(ACK),仪器端接收应答后会继续发送消息段。消息段格式与工单消息段基本相似，均以STX开始，CR+LF结束。发送完毕，会发送结束标志(EOT)。具体数据日志如图9。

图6

图7

3 总结

检验科作为医院重要的医技科室，在整个医疗行为中起到越来越重要的位置。LIS系统作为为实验室开发的信息系统也越来越完善。检验设备采集是LIS系统中基础的工作，随着自动化流水线及条码的应用，实验室自动化程度越来越高。

基于条码的仪器双向通信的实现，提高的工作效率，减少了差错，提高了检验科的管理水平。

检验设备种类繁多，接口各不相同，这就需要针对不同的仪器开发不同的通信接口，以满足实验室仪器采集需求。本文只简单介绍常用的通信接口方式及双通模式介绍，在实际开发联机过程中，亦会遇到各种特殊情况及特殊需求，这对LIS系统也是逐步需要完善的过程。