ESB 技术在地市级公立医院信息集成平台设计中的应用探索

唐振坤，张耀龙，唐 忠

（1.南宁市第二人民医院，南宁 530031；2.广西医科大学，南宁 530021）

医院信息平台是一种基于患者电子病历信息采集、存储和集中管理的医疗信息共享和业务协作平台，其主要作用是连接临床信息系统和管理信息系统，为医院提供完整的信息化服务，对主数据管理具有重要作用[1-2]。该平台涉及多个信息系统[3]，包括医院信息系统（HIS）、电子病历系统（EMR）、护理文书系统（NIS）、医学影像信息系统（PACS）、医学检验系统（LIS）、心电系统（ECG）以及护理管理、医务管理和远程影像会诊等信息系统。

根据2022 年12 月21 日《国家卫生健康委办公厅关于2021 年度全国三级公立医院绩效考核国家监测分析情况的通报》的数据显示，在2021 年，全国三级公立医院参加电子病历系统应用水平评价的比例达到99.71%。其中，电子病历系统应用水平全国平均级别趋近四级，78.55%的三级公立医院达到四级及以上水平[4]，而达到电子病历水平五级以上的三级公立医院占比为9.75%。

要达到电子病历五级水平，医院信息集成平台的建设必须先行。这意味着需要将医院各业务系统的流程整合优化，并为接入医院的信息系统提供统一的接口服务。

1 集成平台建设前医院信息化现状

南宁市第二人民医院（广西医科大学第三附属医院、广西医科大学第三临床医学院）始建于1952 年，是一所集医疗、急救、教学、科研、预防、保健及康复为一体的三级甲等综合性医院。1993 年成为全区首家广西医科大学非直属附属医院，1997 年成为首家南宁市级三级甲等医院。2019 年9 月，南宁市第二人民医院医疗集团成立，包括院本部、西院·江南区人民医院，4 家二级医疗机构（五经开区象医院、良庆区人民医院、南宁市妇产儿童医院、经开区空港医院）以及5 家一级医疗机构（福建园社区卫生服务中心、大沙田街道前进社区卫生服务中心、蟠龙西社区卫生服务中心、延安镇卫生院、良庆镇中心卫生院）。2022 年3 月，西院·江南区人民医院获颁南宁市首张“一院多址”执业许可证，医院步入“一院两区”新时代。

南宁市第二人民医院在信息化建设方面分为5 个阶段，其中前4 个阶段主要是应用系统的建设，第5 个阶段则是在前面4 个阶段的基础上，建设智慧医院信息集成平台，以实现数据深度互联互通。从2008 年起，第一阶段建设主要是传统门诊和住院收费结算系统的建设；第二阶段则以临床业务为导向，通过梳理临床业务需求，建设HIS、LIS、EMR、NIS 等系统，初步建成医院信息化系统；第三阶段则以医院三甲复审为契机，建设放射、超声、心电和内镜等医院影像系统以及重症医学管理、手术麻醉、输血管理等辅助系统，实现信息化以评促建的目的；第四阶段则以服务患者为导向，建设“互联网+”、掌上医院等便民服务系统，全面实现面向患者的医疗数字化服务。

目前，该院已经完成了HIS、LIS、EMR、PACS、NIS、ECG、移动护理、药品管理等信息系统的建设工作。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[5-6]，尽管通过以HIS 为主导的信息化尚可实现院内数据资源共享，但由于这些系统来自不同厂商，使用不同的数据库结构及开发语言，标准化程度存在很大差异，导致各系统之间无法完全实现数据深度互联互通。在新系统的实施中，需要重新按照厂商系统要求编写系统接口，导致系统接口繁多且难以维护，严重影响信息系统的性能，进而影响医院的服务水平。建设平台前各系统接口连接情况如图1 所示。

为了解决这些问题，该院基于ESB 建设医院信息集成平台，旨在建立一个统一且符合信息标准及数据格式的信息集成平台，从而实现各系统之间的数据深度互联互通，提升医院信息系统的性能，提高医院的服务水平。

2 ESB 技术概念介绍

企业服务总线（ESB）是一种集中式的服务总线，其核心是服务和消息。ESB 专注于集成，通过实现业务流程消息的集成处理，监控系统之间的消息流动。提供了一种开放的、基于标准的消息机制，通过简单的标准适配器和接口，来完成粗粒度应用（服务）和其他组件之间的互操作，能够满足大型异构企业环境的集成需求[7]。人类早期的物流运输也是一种总线，它将物品从生产地点运输到目的地。物流运输的过程就像一条总线，到达各地的物流点就像一个个系统。总线技术最初用于计算机硬件，如系统总线、并口、串口、ISA 和USB等。随着软件技术的发展，总线技术逐渐发展到软件系统，最终形成了ESB 总线。ESB 内置有预先定制的适配器库，支持HL7 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[8]，同样支持SOAP、HTTP 等协议。将消息在多种通信协议之间进行转换，将业务服务重新组合封装成标准，再提供统一的接口服务给外部系统调用。ESB 的应用是由可重复使用的服务组成，各应用之间可以通过ESB 推送和接收消息，应用之间同时支持异步产生与接收消息。ESB 技术更像一个自来水管道（如图2 所示），在管道上根据预先设置的条件，在不同的分叉口，将对应的消息提供给对应的外部系统，实现接口开发及维护的简易性。

3 平台建设方案设计与思路

2019 年，南宁市第二人民医院为了满足电子病历水平五级标准和国家卫生医疗健康信息互联互通标准化成熟度要求，完成了医院信息集成平台的建设工作。该平台的架构分为5 个功能模块，包括基础业务应用层、医院信息交换层、医院信息资源库、电子病历服务系统以及基于医院信息平台的应用系统（如图3 所示）。集成平台的架构依托于ESB 总线（如图4 所示），采用了面向服务架构（SOA）进行设计。该总线支持HL7 标准的消息传输机制，同时也可以基于自定义XML 格式解决异构系统之间数据的连通性。通过协议转换、消息解析和消息路由传递各系统的数据，完成了信息交换的工作。该平台的建设使得医院内部各系统之间实现了信息互联互通，方便了医院的信息共享和管理。

图3 医院信息集成平台功能架构图

图4 ESB 总线视图

在医院信息集成平台的架构中，基础业务应用层是存储所有相关业务流程的生产数据的数据库，是医院信息系统中非常重要的组成部分。在实际的应用场景中，医院信息系统中的各个子系统使用的系统开发语言和数据库类型不一样，因此需要通过接口对接的方式来实现数据的交互和共享。

传统的接口对接方案通常使用视图或者WebService 来完成，但是这种方法存在一些问题。使用视图进行对接会占用视图提供方的服务器及数据库资源，从而影响系统性能；而使用WebService 完成接口对接，则需要针对不同的子系统编写不同的接口，导致接口数量庞大，且接口数据没有统一的标准，不利于系统的更新和维护。实现医疗卫生行业各业务部门之间以及与其他行业业务部门卫生数据的共享与交换，完成医疗卫生信息资源的互通互连，提高整个医疗卫生业务数据处理的效率和质量，是我国卫生事业发展的需要和必然趋势[3]。

采用ESB 技术架构，编制功能一致的接口规范，平台各项接入服务、平台应用项目的各类数据，遵循相同的接口规范[9]可以实现医院信息系统之间的数据交互和共享，提高系统的整体性能和可靠性，同时也可以更好地支持系统的更新和维护。

为了解决传统接口建设方案的问题[10-11]，信息交换层采用了制定统一的数据、信息标准，确定数据交换的原则，并对接入医院的系统厂商实施接口准入原则。这种方式避免了为不同的医技系统重复编写接口的情况，也保证了接口的标准化和可维护性。具体而言，信息交换层通过定义消息业务流，将消息分发给各个医技系统，医技系统接收到消息后按预先定义好的数据标准解析数据，从而避免了为不同的医技系统重复编写接口的情况（如图5 所示）。与传统的接口方式不同，检查申请服务有更新时，作为接口消息发起方，明确记录消息发起的日志，通过检查申请服务分发消息给各个系统，系统接收到更新的消息时，按接口标准解析接收的内容，再更新相应的数据信息，并向集成平台返回接收消息状态。这样通过ESB 转发接口消息的方式，避免了缺漏消息的情况，也避免了各个系统厂商相互扯皮或者把故障归属网络中断问题导致的情况，明确消息缺漏的责任方，确保数据安全、可靠传输。这些措施使得信息交换层的接口标准化和可维护性得到了提高，并且也有助于减少系统间接口的不兼容性和错误率，从而提高了医院信息化的整体效率和管理水平。

图5 消息业务流程图

电子病历是医院信息化建设的核心，旨在提供一种全面、可靠的患者诊疗数据存储和管理方式。作为核心的信息资源，电子病历集成了门诊、住院、医技检验检查等与患者就诊环节相关的信息。这些信息包括患者的个人信息、过往病史、病情诊断、医嘱、处方、医技检查、医技检验及护理记录等。通过集成平台整合医院信息资源库的方式，为医护人员及患者提供全面、可靠的电子病历服务，为诊疗过程提供可视化的决策支持，帮助医生更好地诊断和治疗患者，并提高医疗质量和安全水平。电子病历的全面应用，可以促进医疗信息共享和交流，提高医疗服务效率，促进医疗资源的优化配置，实现医疗卫生信息化的全面发展。

4 应用效果展示与分析

为提高医院的服务水平，实现不同业务部门间的实时数据共享，医院建设了信息集成平台，通过整合信息化系统的所有数据，使不同系统之间的数据能够互联互通。这样一来，医院的消息孤岛得以消除，医疗数据可以在不同业务部门之间实现实时共享，从而提高了以患者为中心的服务水平。

在2019 年，医院向国家卫生健康委员统计信息中心申请了国家医疗健康信息互联互通标准化成熟度测评。经过四级甲等的成熟度测评后，证明医院建设信息集成平台是成功的。

为实现信息集成平台的建设，医院进行了接口改造，涉及8 个厂商和32 个业务系统。在系统改造前，接口数量高达264 个，而引入ESB 建设集成平台后，接口数量减少到了119 个。这种改造极大地减少了各个系统的耦合性，提高了系统性能。接口改造后，消息流转速度明显加快，可以实现毫秒级别的消息处理。图6展示了毫秒级别的消息处理。

图6 毫秒级消息处理

在2022 年，南宁市第二人民医院西院区正式运营，3 个院区共用一套信息系统。通过ESB 总线技术，实现消息数据的高效流转，日均数据交互量超过65万次。此外，医院还采用了仲裁/应用负载均衡服务器架构，当主服务器故障时，系统自动切换到备机上，以确保医院业务系统正常运行。这些措施都为医院提供了高效、稳定的信息化服务，为患者提供更好的医疗服务。

5 结论与探索

通过建设信息集成平台，医院已经实现了各个信息化系统数据的整合和共享。这种数据共享的优势不仅可以提高医院业务部门的服务水平，还为医院下一步的国家电子病历五级水平的申报打下了基础。同时，随着医院打造城市化医疗集团的要求，多院区系统接口的应用情况将会增多，因此实现医联体单位及社区医院数据的互联互通已成为迫在眉睫的任务。在这样的背景下，对信息集成平台的优化升级将会往集团化和区域化的方向发展。而ESB 总线技术则对提高集团化区域化的消息数据共享性具有指导价值。

为了更好地应对这些挑战，信息集成平台需要进一步优化，从而使其能够更好地满足医院未来发展的需求。一方面，医院需要加强对信息集成平台的维护和管理，确保其在长期运行中能够保持良好的状态。另一方面，信息集成平台也需要不断更新升级，以适应不断变化的医疗健康信息化环境。例如，可以通过引入人工智能、大数据等先进技术，进一步提升信息集成平台的性能和智能化水平，从而更好地满足医院业务部门的需求。既满足了医院信息化等级评审要求，又实现了医疗管理跨越式发展[12]。

总之，建设信息集成平台是医院信息化发展的关键一步。通过优化信息集成平台，医院可以进一步提高服务水平，实现各个系统数据的共享和互通，为医院未来发展打下坚实的基础。在不断变化的信息化环境中，医院需要不断更新升级信息集成平台，以适应未来发展的需求，实现更好的业务支持和服务水平。