異構醫療系統數據交互策略研究

摘 要： 區域衛生信息化建設要求規劃區域內各機構的基本業務信息系統的數據可實現交換和共享。醫療機構內部及醫療機構之間因采用的開發平臺和數據環境不同，相互間很難進行數據交互。針對這一問題，基于HL7醫療信息標準，采用XML為數據描述語言，建立異構醫療數據交互平臺，實現醫療資源的優化配置和有效利用。

關鍵詞： 區域醫療； 數據交互； 異構系統； 信息化建設

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）02?0051?02

隨著信息技術的飛速發展，各種管理信息系統已在醫療行業中得到廣泛應用。同時，在新醫改的推動下，建立數字化“醫療聯合體”和“區域醫療平臺”成為醫療信息化發展的必然趨勢。但由于各個醫療部門的軟硬件條件各異，部門、單位特點不同，勢必造成多種關系數據庫共存的局面。多種異構數據庫的存在嚴重限制了數據共享和交互的范圍。因此如何在保留原有成熟醫院信息系統（Hospital Information System，HIS）的基礎上，實現異構數據庫間透明信息存取是首要解決的問題。

1 醫療信息系統現狀

我國從20世紀90年代初逐步開始醫療信息化建設。目前各種醫療信息化系統已經開始部署到地方各級醫療機構，典型的系統包括：醫院信息系統（Hospital Information System，HIS）、電子病歷系統（Electronic Medical Records，EMR）、醫學影像存檔與通信系統（Picture Archiving and Communication System，PACS）、檢驗信息系統（Laboratory Information System，LIS）和超聲信息系統（Ultrasound Information System，UIS）等。

為落實國家“十二五”深化醫藥衛生體制改革規劃、物聯網發展規劃和電子政務發展規劃，需要對衛生信息化建設及其應用提出新的要求。國家已從戰略層面指出：根據當前醫改對信息化發展形勢的要求，“十二五”期間衛生信息化工作要在以區域衛生信息化建設為重點的互聯互通和資源共享方面有所作為[1]。區域衛生信息化建設發展的一個必然階段便是區域衛生信息化中的數據交互建設，這是區域衛生信息化建設中最重要的課題。數據交互的實現，能夠滿足政府更高效、更靈活、協同性更好的實現對醫療衛生的管理，幫助醫療衛生單位實現大量信息快速、有效、準確地獲取、管理和傳遞，改進工作流程，提高工作效率。

由于國內醫療信息化建設水平參差不齊，且無統一的標準。不同的信息系統開發商在設計、實現過程中所采用的系統架構、技術方法、開發平臺千差萬別，勢必出現不同醫療機構間相同業務類型的數據存儲定義、語義表達方式不同。這些不同，形成了無數個孤立的信息系統，導致患者就診時醫生無法在第一時間內準確了解疾病史、藥物治療史、過敏史和前期檢查結果等，降低診療效率和診療質量，增多患者重復檢查的次數，提高診療成本，加重患者經濟負擔。 構建異構醫療數據交互平臺是實現區域衛生信息化的核心環節。通過外掛中間件的方式，對醫院已有的HIS不做改動的前提下，在系統間高效、安全的傳輸和處理基于相關醫療信息標準的醫療信息。

2 系統設計

為了異構醫療數據間的交互，首先必須建立穩定可靠的系統架構。如圖1所示，該系統架構在保留原HIS和數據庫的基礎上通過外掛中間件的方式交互數據。當某醫院有申請數據的需要時，通過HTTP請求以XML格式表示的有效數據。發送方通過數據訪問模塊從源數據庫中提取數據，然后基于HL7的醫療信息標準進行數據轉換，以WS?Security的安全機制實現SOAP消息的安全傳遞，保證醫療數據標準、安全、有效的傳輸給數據申請方。

3 關鍵技術

在整個異構醫療數據交互系統架構中，數據的轉換、表現形式以及數據的傳輸安全是最核心的技術。

（1） 基于HL7的數據轉換模型。醫療信息傳輸與交換技術標準（Healthy Level Seven，HL7）是醫學信息系統應用和執行的標準，是基于消息實現數據傳遞的標準規范[2]，多個HIS之間進行數據的交互都是以HL7為標準的。在HL7標準中，若干個字段構成一個消息段，有一定順序和邏輯關系的消息段構成一條消息，當某事件發生時將消息按照一定的網絡傳輸協議傳送到接收方，接收方在消息的接收、解析之后將其送往應用程序。相比于之前版本，HL7 v3版一個顯著的特點就是支持可擴展標記語言，運用XML技術來加強和改善醫療系統之間的數據交換能力。

（2） 可擴展標記語言XML。XML（eXtensible Markup Language）是針對包含結構化信息的文檔而設計的一種標記語言。在本系統的研發中通過以XML格式表示和傳輸以HL7標準建立的共享數據信息。考慮到HIS數據的復雜性，它需要在數據類型、主外鍵值、數據完整性約束等方面的定義，使用XML schema定義XML文檔數據交換格式的標準[3]。

（3） 基于WebService和SOAP協議的異構數據源交互模型。SOAP 調用的數據和方法的表達方式是基于 XML 的、可以使數據的型和值在表達上分離， 有利于應用程序之間透明交換信息， 同時可以解決網絡傳輸安全性問題[4]。本研究采用WebService和SOAP協議建立異構數據源交互模型，如圖2所示。該模型采用XML作為數據描述語言，轉換時首先通過數據交換中間件把各種異構的輸入/輸出數據按照描述邏輯轉換為統一規則的XML文件，然后通過SOAP傳輸協議在各異構系統之間的Internet網絡之間進行傳輸，最后再通過數據交換中間件完成數據轉換。

（4） 異構系統安全策略。采用基于WS?Security的安全機制實現SOAP消息的安全傳遞，其中對XML元素加密算法由WS?Security規范提供，這種加密算法滿足了消息級安全的需要[5]。同時，采用基于X.509證書的PKI技術實現對SOAP消息進行加密、解密和簽名、認證，最終實現安全的SOAP消息調用。

4 結 語

本文結合HL7 V3版本的特點和XML技術的優勢，提出在保留原HIS和數據庫的基礎上，采用外掛中間件的方式實現異構醫療數據交互的策略，構建了數據交互的系統架構，并闡述了關鍵技術解決方案，對實現區域衛生信息化建設環境下的醫療數據交互提供了一個切實可行的方案。

參考文獻

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