一种基于HSB的医院信息平台系统研究

2021-07-08王诚斌

数码影像时代 2021年7期

编者按：随着互联网技术的快速发展，大数据处理技术和相关系统也越来越多的在各种生活领域中得到广泛的应用。传统医疗系统由于系统模块不统一，信息数据能力运用不足，导致医疗系统之间数据共享能力不足。这篇文章通过建立一种基于HSB的医院信息平台系统实现医疗信息数据统一集中处理;处理后的数据通过HSB提供统一共享接口，实现数据共享的能力，实现多院之间统一身份认证、统一操作、数据共享等业务能力整合，提高医疗系统信息化服务的能力;实现医疗机构之间的业务协同，帮助医院实现高效管理，同时，便于医疗机构快速为患者实现诊断，提高医疗服务质量。另外，还方便一线医疗人员采用最新的数据进行临床科研，提高综合医疗能力。系统还提供集中、统一的知识库服务，与临床业务系统对接，形成临床决策支持系统，供医生进行诊治时进行参考，提高医疗系统总体诊治的质量。

研究背景和目的

随着当前互联网技术的飞速发展，数字化数据采集和数据处理技术也越来越成熟，数据存储和数据共享能力也在许多行业中得到了广泛的应用。和西方国家相比，我国医疗行业信息化和数据化能力建设相对较晚，早期的医疗系统都是各个单位系统独立建设，后期擴展能力不足，院内外数据能力基本做不到业务协同，所以利用面向服务的医院服务总线技术HSB构建一套跨系统的医院信息平台显得尤为重要，通过平台可以实现多院之间统一身份认证、统一操作、数据共享等业务能力整合，提高信息化服务的能力。医院信息平台具备数据实现跨系统之间进行共享，平台对数据进行统一存储和处理形成一套完成的医疗数据库，方便后期医疗人员查阅医疗数据和为医疗人员提供数据进行临床科研服务，提高医疗系统的临床科研能力。医院信息平台还可能为患者提供诊疗信息服务，患者可以在平台上方便快捷的查阅自己所有的诊治信息，提高患者的使用满意度。医院信息集成平台通过整合并实时同步临床诊疗活动的所有数据，可对医院具体药物的使用量、医疗器械管理情况、患者安全情况、重返情况等进行全面监测分析，并可对临床重点人群、重点事件进行实时地监测、提醒，帮助医院实现高质量管理。不同的医疗机构都可以通过平台系统进行统一对接，实现业务和数据进行共享。这样一方面有利于医疗机构高效的利用现有的医疗资源，便于开展工作;另一方面，还有利于不同系统之间数据共享，便于为患者进行全程服务，利于后期医生进行临床研究。系统提供集中、统一的知识数据服务库，数据服务库会收录全部的基本临床案例知识、检查检验知识、治疗指南知识、医学文献知识、各类业务管理规范，形成为各学科服务及管理的知识库，并在知识库的基础上，与临床业务系统对接，形成临床决策支持系统，提升医院的医疗诊治的综合质量，最终能够规范医生医疗行为、降低患者死亡率、辅助降低医疗风险。

信息平台系统总体架构

基于HSB的医院信息平台系统在考虑到系统需求功能性和后期系统的拓展性、兼容性等需求，系统总体架构主要分为基础平台层、平台数据层、平台服务层、平台应用层和平台门户层。基础平台层主要负责构建医院信息平台的基础设施，基础平台层的主要核心功能为底层硬件设备系统、基础网络核心模块、系统灾备处理平台、数据存储核心模块和安全模块等。基础平台层是上层系统安全高效运行的基础，所以需要具备安全性和高可用性。平台数据层主要负责构建医疗系统的集成数据中心，包括业务复制库及操作数据存储（ODS）、临床数据中心（CDR）、运营数据中心（ODR）、科研数据中心（RDR）、主数据管理（MDM）、数据仓库（DW）、知识库（KB）。另外，数据层还需要完成统一数据存储和处理工作，对数据进行处理分析后，数据层对上层提供统一API进行数据数据分析能力共享，便于业务数据集中处理分析。平台服务层核心功能为搭建平台统一的服务能力组件，核心的服务能力包括统一数据采集、统一数据处理、统一数据分析和核心基础服务能力等。平台应用层主要通过底层平台服务层获取相关的数据能力对外提供服务，主要面向医生、医院管理者和患者等用户。平台门户层主要是通过前端对外直接输出能力，实现方式不限于网页、APP和小程序等功能能力，主要的功能包括医疗信息和医疗数据等直接使用的功能页面。具体平台总体架构图，如图1所示。

信息平台系统核心技术

本项目基于HSB的医院信息平台系统，HSB是指对系统提供分布式的数据处理功能，提供整套的路由分发和路由转换功能，制定一套完整的统一的标准接口能力，便于实现多系统间进行对接工作。HSB是一个实现了通信、互连、转换、可移植性和安全性标准接口的医院基础软件平台。系统主要对医院信息数据进行统一集中采集、处理，分析、加密和利用，实现信息数据统一整合处理和业务统一整合处理，同时提供跨系统间数据共享的能力，提高统一医疗服务能力。

数据整合处理

数据统一处理处理主要包括数据采集、数据处理和数据利用。（1）数据采集主要包括，数据清洗主要是清理数据库内留有很多老版本的垃圾数据、测试数据，取出可用数据。数据转换将业务系统的不兼容数据转换成数据中心能够接收的统一规范数据结构。后结构化主要是提供对非结构化以及半结构化的数据转换成结构化数据的功能。数据加载是指数据经过转换后存入数据中心的数据库的过程称为数据加载。（2）数据处理主要包括，数据计算：基于平台的应用系统获取经过计算的数据指标并展示这些指标，平台可提供可自定义计算表达式的功能，该表达式可支持常规的如求和、平均等数据计算方式。数据缓存：将常用的数据或者需要长时间计算的数据加入数据缓存中，用户在使用服务时会优先通过数据缓存获取数据，减少用户等待时间。数据加密：为了确保接入平台的信息安全性，与平台交互的数据应使用加密传输的方式。（3）数据利用主要包括，数据展现：平台可提供多种形式的数据展现方式，包括：柱状图、扇形图、区域图、统计分析图等多种图表方式，以及文字标签与图片等形式。搜索引擎：用户可通过搜索引擎查询平台的各类数据。可搜索的内容不单限于业务数据本身，还包括对平台转化后的数据、后结构化的数据以及经过数据计算的指标。统计分析：主要包括数据的统计、数据的同比、数据的环比、数据的分布情况、数据的影响因子计算以及数据的趋势预测等。知识挖掘：通过临床产生的业务数据，对其进行分析，同时结合诊疗效果完善、挖掘新的知识库内容，以便更好地指导、辅助临床医护人员工作。数据整合处理流程图，如图2所示。

搜索系统

随着医院业务系统越来越多，每个系统都有自己的患者信息，但是这些系统之间的患者信息并不统一，为了能够对医院患者信息统一管理，并能够将这些分散的患者信息作为同一个患者处理，平台应当提供患者主索引。对于医院信息平台建设以前的患者，建议通过患者标识交叉技术PIX实现，新用户通过平台进行注册，系统会进行生成一个统一用户标识ID，用来标识用户的唯一性。另外存在兼容老系统中的老用户的情况，可以根据具体的用户身份证和医保卡等信息辅助来标识用户，对老用户也需要先进行ID迁移，使用统一的标识来确保用户的唯一性。医疗机构在查询用户时，会通过主索引EMPI来进行特定范围域中进行查找这个唯一用户，但是对于跨域的系统，还需要通过对不同域中用户进行并行检索来确保用户的唯一性。在检索过程中，通过不同域中的ID进行索引，交叉查找来实现检索的目的，这样可以快捷的确认用户的唯一性。PIX集成规范与MPI的关系图，如图3所示。

跨系统之间的用户检索，首先需要通过提供的系统号和患者局部ID进行索引查找工作，如果系统中可以直接的进行精准检索，那么直接给上层用户返回精确查找的结果信息。对于未能精确进行检索的用户，则需要对可能匹配的结果结合进行进一步的檢索操作，如果能得到相对应的匹配结果，那么直接给上层用户返回精确查找的结果信息。当然对于没有任何记录相匹配的结果，也需要同样给上层用户返回空的检索结果信息。另外对于存在潜在重复记录的信息，则把这些潜在重复记录的数据都返给上层，供上层进行筛选操作，用于确认用户的身份信息。患者检索流程图，如图4所示。

信息平台系统具体实践

为了保证系统平台可以正常平稳的运行，总体平台基础架构采用主备两套容灾系统进行设计，当主系统出现故障时，备用系统迅速接管系统进行业务处理，这样保证所有业务可以有效运转，保证系统可以不间断运行。总体平台主要由用户区、接入区、安全管理区、平台应用服务、平台集成数据服务和内网区组成。考虑到后续系统运行的扩展性，系统在设计时，留有充分的内外拓展接口和系统间模块解耦设计，系统总体还采用集群、冗余和多中心多活架构等技术来实现系统的高可用性。总体平台基础架构图如图5所示。

系统是采用主备两套系统进行设计，在充分考虑到医疗系统的数据重要性需求的情况下，系统的存储方案架构也采用主备服务器进行设计，来充分保障医疗数据的安全可靠。系统存储方案架构主要是由3层进行构建，医疗数据存储采用主备两套服务器进行工作，确保在服务器异常时，有备用服务进行接管，确保数据安全可靠，减少不必要的数据损失。同时为了保证数据传输的安全可靠，网络层还需要提供高效传输的网络来进行数据传输，保证系统数据安全高效的运转。另外，数据在统一化管理的同时，还需要对数据进行安全加密，保证数据传输和使用的安全可靠。信息平台存储架构图如图6所示。

医疗系统信息是国家规定的重要安全信息，它不仅仅包括临床上的具体研究数据，还包括人民具体个人隐私医疗记录信息，这些信息在传输和使用的同时尤其需要注意数据安全，防止数据泄露。数据在传输和使用时，系统平台会采用安全技术进行数据安全保护，系统平台中的数据统一采用动态秘钥来进行数据传输，防止数据秘钥泄露操作数据丢失。另外，数据服务器统一采用私有化部署，保证数据及其绝对安全可靠。对于安全管理方面做到系统权限控制，防止用户越权进行数据查看，保证数据尽可能做到“谁使用，谁负责”，防止用户方面造成不必要的数据泄露。医院信息平台安全体系框架图，如图7所示。

小结

经过充分的调查和对大量资料的研究，本文分析了基于HSB的医院信息平台系统研究的研究背景和现状，介绍了医院信息平台系统的关键技术、工作原理和设计思路，围绕着企业的实际需求，完成了基于HSB的医院信息平台系统的实现。文章先对信息平台系统总体核心架构进行研究，详细分析总体架构中的层级分布，分析每一层级的作用。接着讨论了信息平台系统中的数据整合处理，分析数据整合处理核心流程，具体关键流程的核心处理思路。最后，通过以上对信息平台系统的核心架构的了解，分析了构建信息平台系统的核心平台基础架构图，平台基础设施的设计中，采用了那些核心的技术和方案;再根据目前实际的数据需求并结合企业的存储状况，进行平台系统具体核心信息平台存储架构搭建;分析平台基础架构、平台存储架构和全体系框架设计3个重要组成部分，最后建设过程中出现的问题进行了总结和改进。

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