基于ESB的医院数据交换平台的建设与应用

高东慧 陈柯 陈辉

关键词：信息化；企业服务总线；数据交换平台；消息格式

0 引言

随着医疗信息技术的不断发展，医院逐步建立了电子病历系统（EMR） 、放射信息管理系统（RIS） 、医学影像归档通信系统（PACS） 、检验信息系统（LIS） 等信息系统，在医院信息系统开发的早期，由于业务系统数量较少，各个系统数据交换量少[1-2]，基本采用的是点对点数据交换和数据中心交换，其中最常见的数据交换方式是通过数据库的表、视图、存储过程等方式进行的，但是这种方式随着医院信息系统和数据量不断增多而导致数据耦合性、扩展性和可维护性变差，不利于医院信息化建设的进一步发展。而基于企业服务总线（ESB） 的医疗数据交换平台的出现极大地解决了上述问题，它以标准数据格式为消息内容，通过Web Service服务和HTTP通信接口方式进行各个信息系统的数据交换，它能增强医院医疗信息数据的可扩展性和可维护性，方便各个医疗信息系统互相的对接和使用。本文以张家港市第一人民医院数据交换平台的建设情况为例，来介绍其技术要点和验证数据交换平台的有效性。

1 数据交换平台数据标准化

数据交换平台通过采用标准化数据和数据传输交换可以实现数据共享。因为数据标准化可以将多个业务系统中的数据进行归一化处理，确保数据在平台中能够共享。同时平台可以对多种标准进行转换，实现异构消息的转化和映射[3]。数据交换平台用到的标准化数据格式有：HL7（Health Level Seven） 标准，JSON（JavaScript Object Notation） 格式。

1.1 HL7标准

HL7是Health Level Seven的简称，是标准化的医疗卫生信息交换协议，用以解决不同厂商的医疗设备、仪器、医疗信息系统之间医疗数据交换的问题[4]。

HL7 的数据以消息为基本构成单位，消息是由段、字段、组件、分隔符等构成。一条消息由多个段组成，每一段都有由3 个字符表示的段名。如：

消息段（MSH） ：表示消息头；

消息段（EVN） ：表示事件类型；

消息段（PID） ：表示患者基本信息；

消息段（PV1） ：表示患者住院情况；

消息段（DG1）（可选择）：表示患者诊断信息，诊断代码和诊断名称；

消息段（ORC）（医技项目）（可选择）：表示医技项目申请单序号；

消息段（OBR）（医技项目）（可选择）：表示医技项目申请信息；

消息段（OBX）（医技项目）（可选择）：表示医技项目结果信息；

同时每个消息段由多个字段组成，字段之间用“|”分隔。一个数据字段又可能由多个组件组成，组件之间用“^”分隔。字段和数据字段代表的值可根据文档标准进行查阅对照。“＼r”表示消息终止符。HL7需形成文档说明，包括字段名称和说明信息等内容，形成標准格式给予消息的发送方和接受方。然后发送方和接受方通过数据平台进行HL7信息数据交换。

以张家港市第一人民医院用到的患者入院基本信息的一个例子来说明，其HL7消息内容如下：

JSON格式中包括头部（Header） 和消息体（Body） 。头部（Header） 包括一些消息发送的固定格式包括消息类型，消息唯一号，消息发送时间和接受发送方标识等，消息体（Body） 包括具体的内容展示。JSON格式以字段名称，说明信息等内容形成文档，给予消息的发送方和接受方。然后发送方和接受方通过数据平台进行JSON格式信息数据交换。

2 基于数据平台的数据交换方式

EMR、LIS、RIS 和PACS等医疗信息系统以WebService服务或者HTTP接口通信的方式接入数据交换平台，医疗信息系统之间不直接进行数据交换，而是通过数据交换平台进行数据的交换通信。各信息系统互为消息的发送方和消息的接受方。消息的发送方发送消息到数据交换平台，经由数据交换平台完成数据信息的提取、数据格式的转换和数据消息路由，从而以标准的数据格式发送到消息的接受方。其流程如下：

1） 发送方在业务节点触发后，如果需要把业务信息传递给其他系统，按照标准数据文档的HL7/JSON 消息格式，对相应的业务内容进行HL7/JSON 消息封装；

2） 发送方将封装好的HL7/JSON消息以Web Ser?vice服务或者HTTP接口通信的方式发送给数据交换平台；

3） 数据交换平台在接收消息后按照通道配置情况，完成数据信息的提取、数据格式的转换和数据消息路由，把消息分发到指定的系统；

4） 由接收方发通过数据交换平台发送一条处理结果应答给发送方；

5） 各系统接受方在收到发来的消息后，解析消息内容（消息格式是HL7/JSON） ，对收到的消息进行相关的业务处理。

数据交换平台允许数据在消息发送者和消息接收者之间的交换中跨越不同的通信协议和数据格式。例如，Web Service服务或者HTTP接口通信可以用在同一个路由通信中，数据格式（HL7/JSON） 可以进行不同之间的转换。由于数据交换平台并不直接储存各医疗信息系统的数据，因而可以避免基于数据中心交换造成的性能瓶颈问题。同时医疗信息系统以各自的接口和标准的数据格式接入到数据交换平台进行数据交换，医疗信息系统的更新换代时，只需把新的医疗信息系统接入数据交换平台，并不影响其他医疗信息系统与数据交换平台的连接，大大降低了医疗信息系统之间的耦合性[4]。

3 数据交换平台应用效果

本文以张家港市第一人民医院数据交换平台中住院患者医嘱信息的发送、检验单申请和结果推送为例，验证数据交换平台的有效性。

3.1 医嘱信息发送

本文以医生给住院病人进行开医嘱信息的医疗业务流程为例，验证数据交换平台的有效性。如图1 所示，住院病人的开医嘱信息的医疗业务流程涉及住院电子病历系统（EMR） 、医院信息系统（HIS） 、检验信息系统（LIS） 之间的业务交互。

具体流程如下：

1） 医生在住院电子病历系统中开具医嘱信息之后，医嘱信息被封装成JSON格式后传给数据交换平台的接收服务通信点（HTTP 接口，如图1 中的平台HTTP_输入_10通信点）。

2） 數据交换平台接收到医嘱信息之后，进行信息的路由选择，如：药品医嘱信息发送给数字化药房系统进行药品的记账和配送；移动护理系统接收到检验医嘱信息进行采血操作。

3） 数据交换平台通过平台路由选择分发医嘱信息到各个接收医嘱信息的通信点（如图1中：数字化药房HTTP通信点，移动护理HTTP通信点等），然后各个接收系统进行医嘱信息（JSON格式）的解析使用，同时通过平台返回医嘱消息确认信息给住院电子病历系统。

3.2 检验申请单和结果推送

检验申请单和结果推送涉及电子病历系统（EMR） 、医院信息系统（HIS） 、检验信息系统（LIS） 之间的业务交互。

3.2.1 检验单申请具体流程

1） 医生在电子病历系统中开具患者的检验申请单的信息被封装成HL7格式后传给数据交换平台的接收服务通信点（HTTP 接口，如图2 中平台_HTTP_20002通信点）；

2） 通过数据交换平台中的申请主路由发送检验申请单到检验信息系统（LIS） 系统的接收通信点中（Web Service 服务，如图2 中LIS_SOAP_输出_80 通信点）；

3） 通过平台返回检验申请单确认信息给电子病历系统。

3.2.2 检验结果推送具体流程

1） 检验信息系统（LIS） 系统通过调用数据交换平台Web Service服务（图3中平台_SOAP_输入_9091通信点）把检验结果信息（HL7格式）传入平台中；

2） 平台通过路由选择分发给各个接入平台的系统中（如图中无纸化系统、院感系统、卒中系统、His数据库表中供His查阅检验信息、区域临检中心等）

3） 通过平台返回检验结果确认信息给检验信息系统（LIS） 系统。从张家港市第一人民医院数据交换平台中住院患者医嘱信息的发送和检验单申请和结果推送这两个实例看出：

1） 数据交换平台采用标准化信息数据格式，接入平台获取数据消息便捷化，可以方便医院信息系统的接入，提高了医院信息系统开发的稳定性和可扩展性；

2） 数据交换平台采用一对多接口交换模式，可以减轻业务系统获取数据的压力，同时免除从数据库直接获取数据，减轻院内数据库数据交换压力，降低服务器使用成本。

3） 数据交换平台采用规范化流程，平台统一对外数据交换标准，并提供多种灵活的对接技术，如（WebService服务或者HTTP接口）[3]。

4 结论

本文以张家港市第一人民医院基于ESB的数据交换平台的建设情况为例，介绍了平台消息格式技术要点，同时通过医嘱信息发送、检验申请单和结果推送两个例子验证数据交换平台的有效性。数据交换平台采用规范化流程和标准化信息数据格式，统一对外数据交换标准，并提供多种灵活的对接技术。因此平台可以方便医院信息系统的接入，提高医院信息系统开发的稳定性和可扩展性，同时由于平台采用的是一对多接口交换模式，可以减轻业务系统获取数据的压力。