區域醫療信息化平臺數據交換方案設計

趙浩宇

西南醫院 信息科，重慶 400038

0 前言

近年來，醫院“看病難、看病貴、看病煩”成為社會關注焦點。究其原因，是醫療信息資源缺乏整合。各醫院基本為獨立運作，醫療信息分散、數據結構不統一，難以實現互通，求醫群眾和醫護人員均無法通過網絡實時了解多家醫院的醫療信息動態和實現醫療信息的共享。通過區域醫療信息共享平臺，各醫療機構將醫療數據進行上傳共享，實現醫療信息資源整合，既可使病人享受更加透明、便利、高效、便宜的醫療服務[1]，也可以幫助各醫療機構獲取病人大量共享信息，以此改進工作流程，提高工作效率。

1 數據交換關鍵技術

1.1 SOA體系

SOA（面向服務架構）是一種IT體系結構樣式。區域協同醫療服務數據交換與共享平臺遵循SOA架構體系，將不同的應用系統通過良好的接口和契約聯系起來，利用ESB企業服務總線實現各類異構信息資源的集成，從而實現相互間的信息交換、信息共享與業務協同。

1.2 前置交換技術

前置交換子系統從各業務應用系統的數據庫中獲得數據，并將數據轉換成XML格式、通過WebServices等協議完成于中心交換子系統的數據交換。系統支持格式包括XML、HL7、CDA R2等。對于數據的交換可以通過映射工具來完成生成CDA文件[2]。

1.3 ICE架構

ICE架構是一種適用于異種環境的面向對象中間件平臺，支持分布式的部署管理、消息中間件、網格計算等。ICE API提供了一個向下調用接口，通過調用此接口來實現本地和遠程的數據交換。可以將系統設計成一個節點對象，對數據交換所需的操作全部定義為服務接口，供其他節點對象進行遠程調用。采用ICE中間件作為通信平臺，隱藏了通過網絡遠程調用的細節，使得數據交換像是非遠程進行的，系統的上下級不影響對系統的管理。通過ICE將系統和設備共有的操作抽象出來作為抽象構建角色，將系統與系統之間的數據交換以及系統與設備之間的數據交換統一起來，大大簡化了設計的復雜度，使得結構更為清晰。

2 數據交換方案設計

2.1 數據采集標準

由于各級醫療機構采用了不同的醫療信息化系統，而系統集成商在設計實施這些醫療信息化系統時對醫院規模、開發技術掌握、系統架構設計和業務理解等各方面有著千差萬別，從而導致對相同業務采取了各種不同的數據定義、組織和存儲。為了屏蔽這些區別，必須對這些醫療數據進行統一數據定義和組織。通過對醫療業務的分析整理，定義出醫療業務信息交換標準，該標準以HL7標準和XML標記語言為基礎，對醫療業務中的各種信息進行定義，統一了醫療業務信息數據的定義和數據組織模式，規范了醫療業務數據交換標準。HL7是不同醫療信息系統間標準的通訊協議，它使得醫院各型醫療信息系統、醫院間不同醫療信息系統之間能夠進行數據交流與交換，允許醫療機構不同的應用系統間進行一些重要資料的溝通。XML即可擴展標記語言，通過此種標記，計算機之間可以處理包含各種信息的文件。它既可以根據用戶要求進行自定義，也可以具有特定的標準格式，是一種很抽象的語言。通過符合HL7標準的XML可擴展性的標記語言作為數據傳輸介體，為將來其他應用系統直接與區域醫療數據交換平臺交換數據提供標準數據接口[3]。

2.2 數據交換機制

各醫療機構上傳的數據在前置機的交換以XML文件作為中介，見圖1。醫院把符合標準要求的數據從數據庫里提取后，再導入中間表，傳輸至醫院交換前置機。醫院交換前置機部署數據發布的源適配器，實現數據的抽取、轉換、過濾和發布等功能，通過相關觸發器生成相應的XML文件。也可在醫院交換前置機上安裝一個數據庫，作為交換數據庫使用。通過部署數據復制適配器，實現共享數據從醫院業務系統到交換數據庫的數據轉移任務。數據復制適配器可配成定時導入或實時導入，并支持數據的增量抽取或同步更新等多種模式。然后在醫院交換前置機中部署數據發布源適配器，實現定時或實時的數據發布，將數據進一步發布到中心交換服務器。在中心交換服務器中部署數據訂閱目的適配器，訂閱來自各醫院業務系統的共享數據，并存貯到數據中心數據庫中（ODS，可操作數據存儲）。醫院業務系統的可共享數據，就可以定時或實時集成到中心數據庫中，形成數據中心的基礎數據庫。

需要特別說明的是，醫療數據交換平臺采用星形結構部署，以前置交換服務器為中心，通過各種適配器與現有的系統通信交換數據。前置交換服務器的部署原則是不影響原有系統的正常運行，所以前置交換服務器提供開放的交換接口和通用的各種適配器接入原有系統，盡量不在原有系統上安裝任何軟件或者客戶端程序。

圖1 數據交換機制

2.3 數據訪問機制

數據中心設計架構為B/S模式，該模式具有良好的開放性和跨平臺性。對衛生局數據中心可采用Web形式進行訪問，客戶端僅需要瀏覽器就可以訪問患者數據。由于涉及醫院內網與衛生局數據中心（外網）間的相互訪問，必須保障醫院網絡的安全。各醫療機構可以通過光纖直連衛生局，并且加裝防火墻。醫院在帶路由功能的防火墻上對衛生局網絡進行NAT（Network Address Translation，TAN）地址映射（圖2），分配與院內網相同的網段，在技術上可將衛生局變成醫院的一個分院。在防火墻處對不同的數據交換內容進行了相應配置，開放必要的端口進行訪問，實現了安全可靠的數據交換[4]。

圖2 網絡端口映射示意圖

根據醫院內部局域網基本情況，各工作站使用的IE瀏覽器通過NAT技術轉換地址后訪問衛生局數據中心Web服務器，按照網頁的提示，輸入病人全局識別碼即可以查詢病人的病歷、檢驗、檢查等信息，實現區域內醫護人員對病人就診信息的共享訪問。

3 交換方案特點

3.1 整合兼容性

對接入到區域醫療信息化網絡平臺的信息提供者和信息獲取者，不需要改變其原有的內部信息系統，只需要編寫接口程序和信息編碼轉換程序就能實現醫療數據交換。

3.2 采用標準化設計

平臺數據交換方案采用標準化的數據類型、組織結構、醫療術語、數據訪問服務和網絡架構，能夠滿足各種應用系統的臨床數據需求，最大程度地支持不同系統之間的互操作，為未來更多區域醫療業務的開展提供統一、標準的數據交換和協同工作平臺。

3.3 可擴展性

該數據交換方案具有可擴展性，醫院不會因為數據交換平臺一個系統的微調而影響整個醫院信息系統的運行，可以隨著需求的增加擴展其相應的交互能力。

4 結語

數據交換平臺是實現區域醫療信息化的核心環節，由于大多醫療機構都有自己的信息系統和標準，其數據結構也各不相同，醫療信息資源交換與共享的長效機制尚未建立，這些問題都會妨礙區域醫療信息化的發展。本文通過對數據交換技術的分析和設計，為解決不同醫療機構間診療記錄、醫療文件等相關信息資源的交換與共享提供了一種可行的技術方案，對促進醫療衛生信息資源開發利用、降低信息協同成本、推動區域醫療信息化建設具有一定的借鑒意義[5-7]。

[1]楊燕,陳功,沈宮建,等.醫療數據交換平臺在醫院信息化中的應用[J].中國醫療設備,2011,(8):38-42.

[2]楊雷.數據交換平臺在區域醫療信息化中的設計與研究[J].網絡安全技術與應用,2013,1(4):43-45.

[3]唐凱,管世俊,黃釗,等.區域醫療信息化中的醫療數據交換平臺[J].醫療衛生裝備,2010,31(5):35-37.

[4]宋斌,陳海東,余賽玉,等.軍隊區域醫療信息平臺設計與技術應用[J].解放軍預防醫學雜志,2010,28(5):32-33.

[5]游靜.區域醫療信息系統集成實施案例與實施模式研究[J].科技管理研究,2013,(20):199-207.

[6]顧辰辰.基于區域的醫療信息交換平臺的研究[D].北京:北京工業大學,2013.

[7]萬瑩.區域醫療信息共享協同平臺技術研究及應用[D].長沙:中南大學,2012.