基于HL7和W ebSphere MQ的用藥決策系統的設計及實現

韓雷，修燕，陳曲，魏曉燕，李丞，馬龍

1.新疆醫科大學 公共衛生學院，新疆烏魯木齊 830011；2.新疆醫科大學第一附屬醫院 信息統計中心，新疆烏魯木齊 830054

基于HL7和W ebSphere MQ的用藥決策系統的設計及實現

韓雷1,2，修燕2，陳曲2，魏曉燕2，李丞2，馬龍1

1.新疆醫科大學 公共衛生學院，新疆烏魯木齊 830011；2.新疆醫科大學第一附屬醫院 信息統計中心，新疆烏魯木齊 830054

目的 開發用藥決策支持系統，用于輔助管理、規范診療行為，使臨床用藥趨于合理。方法 系統應用IBM WebSphere MQ V7.0消息中間件獲取醫院各信息系統患者診療數據，并進行用藥決策分析；數據按HL7標準格式封裝、傳輸和解碼，實現醫院各信息系統間信息交互。結果 建立了臨床用藥規則信息庫、常用診斷信息庫，系統實現了用藥合理性決策支持功能。結論 基于HL7和WebSphere MQ的用藥決策系統設計符合我院的實際需求，并能提升臨床用藥質量，減少臨床藥師的工作量，提升醫院藥事工作效率。

用藥決策系統；HL7標準；WebSphere；用藥管理；醫院信息系統

0 前言

臨床用藥是診療過程的重要環節，直接影響醫療服務質量，有數據顯示，我國每年約250萬人因用藥不當或藥物不良反應住院治療，治療后死亡率近8％，對個人和社會造成損失[1]。不合理用藥原因很多，比如醫生對非本科專用藥品了解不足，而且醫院患者量大，醫生錄入電子處方錯誤等。湯萍[2]研究發現，單位、劑量、用藥方法等信息錄入錯誤占不合格處方總量的83％。工作實踐證明信息技術在醫療工作中的滲透和擴展在一定程度上能減少上述錯誤。

信息化發展較好的醫院多使用電子處方，以臨床用藥數據庫為基礎構建藥物信息平臺。在對藥物進行合理性分析時，通常會使用不同信息系統的數據，但各系統由不同平臺開發，數據結構不盡相同，各系統沒有統一協議。所以，系統在實施和應用過程中既要考慮接口標準化問題，又要考慮其易實現性。

.綜上，我們希望利用一種成熟、有效的中間件技術，加以二次開發，并根據醫院藥事工作特點，構建一套科學、合理的用藥決策支持系統。本文旨在介紹應用健康信息交換第七層協議衛生信息交換標準（HL7）和IBM WebSphere MQ消息中間件實現醫院各信息系統間信息交互，構建醫院用藥決策支持系統，以期為其他醫院用藥決策系統提供技術依據和思路。

1 需求分析

我院是一家集醫療、教學、科研為一體的大型三級甲等教學研究型醫院。年出院患者13萬人，門診量240萬人。醫院于2007年應用上海大通公司開發的藥物咨詢軟件，其功能在于藥物咨詢、不合理處方的預警提示。2013年，醫院開發了基于醫院信息系統（HIS）的處方審核模塊，實現事前審方。即醫生開具處方，藥師審核通過后調劑發藥，如審核未通過，系統在醫生界面提醒醫生修改，進入藥師審核通過后方可發藥。事前審方要求藥師及時審核每一張處方，但我院門診日均處方量約8100張，如無信息系統進一步支持，事前審方的及時性和可行性將受到沖擊。希望信息系統能在開具處方時對不合理用藥進行限制，在審核處方時能更加自動化和智能化，以信息手段實現對用藥的嚴格把控。2014年，為實現醫院各信息系統的互聯互通，異構數據的交換，消除信息孤島，醫院啟動基于HL7與IBM WebSphere MQ的集成平臺建設。

2 HL7與IBM W ebSphere MQ概述

HL7定義了數據格式、數據交換時間以及交換時出錯的處理方式等數據協議，該協議不涉及底層通訊協議。依據HL7標準，消息是最小的數據單元，是一組按照順序定義的消息段邏輯組合而構成的，消息段是由若干字段組合而成，每個字段能繼續分解為更多的成分或子成分[3]。用消息來表示診療過程中引發應用系統數據變化的觸發事件，每一種觸發事件都有特定的消息類型與之相對應。在HL7標準中，HL7 v3采用可擴展置標語言（XML）作為首選的消息編碼方式[4]，XML格式具有明顯的規范性和更好的可讀性。

IBM WebSphere MQ是IBM的消息通信中間件，包括消息傳輸機制和應用系統接口兩大部分，由消息、隊列、通道、隊列管理器組成。基于消息隊列（Message Queue）的存儲轉發，提供了異步傳輸機制，能夠基于消息傳輸和異步事務處理實現應用整合與數據交換。MQ能夠支持目前絕大多數的操作系統，Unix、Linux、Windows等，也提供了豐富的編程接口（API），包括VB、C、C++、C#、Java、JMS等[5]。

3 系統架構

3.1 數據提供方

數據提供方分兩部分，一是主數據管理系統，由集成平臺提供，主要提供值域代碼映射、字典維護、并且在數據維護后用藥決策支持系統進行變更消息推送的功能；二是業務數據提供，該部分數據由醫院各相關信息系統提供，各系統數據發生變更時向集成平臺傳輸相應數據，集成平臺將數據進行轉換和發送。在用藥決策系統中，涉及到的數據中心（CDR）動態業務數據同步庫（ODS）的應用，該庫的數據為實時性，能與源庫數據保持一致。

3.2 數據傳輸

集成平臺為數據提供傳輸通道，主要負責數據的路由、傳輸、格式轉換、協議轉換、標準化轉換等功能，保證數據提供方在工作量最小的情況下，滿足消費方的所有應用需求和應用場景。

3.3 數據消費方

業務服務的消費方是用藥決策支持系統。系統架構見圖1。

3.4 交互場景

3.4.1 信息封裝

數據提供方將被需要的數據按HL7標準格式封裝，數據消費方將收到的信息依據HL7解碼。

3.4.2 用藥信息交互

集成平臺建立隊列管理器，針對各應用系統為其創建兩個隊列，輸入隊列（MQPUT）與輸出隊列（MQGET），各系統與集成平臺之間通過建立發送方通道與接收方通道來連通，HIS調用MQ相應隊列傳送用藥信息（圖2）。分析處方時，用藥決策系統將請求信息發送至輸入隊列調用查詢，HIS、影像存儲與傳輸系統（PACS）、實驗室信息系統（LIS）電子病例系統（EMR）等系統根據請求內容，回復信息至輸出隊列。

圖2 信息交互示意圖

4 系統功能

4.1 藥典提示與處方預審核功能

醫生開具處方時可查詢藥品字典中的說明書，提醒醫師藥物的適應癥、用法、用量等信息。醫生在HIS系統中保存處方時，通過MQ將所需信息傳輸至用藥決策系統，判斷處方是否合理，是否有大處方問題，是否有抗菌藥物超標問題等。不合理處方標記為“待審核處方”，并將不合理原因與嚴重程度通過MQ返回給HIS，HIS彈出對話框提示給醫生；合理處方標記為“自動審核通過”。

4.2 審方中心藥師審核功能

“待審核處方”進入審方中心，藥師點擊某條處方記錄，顯示處方審核界面，該界面集成患者在院檢查信息系統按鈕，藥師點擊相應按鈕查詢就診患者的基本信息、診斷信息、處方信息、檢驗檢查信息、不合理用藥分析結果，患者電子病歷等內容。藥師通過綜合判斷，填寫審核意見，確認處方是否可以審核通過，并更新審核狀態為“人工審核通過”或“審核未通過”，審核通過的處方進入HIS發藥流程。

4.3 超時處方自動處理

超過審核限制時間后，處方狀態變更為“超時自動審核通過”，該功能由設置參數控制，并以其他字體顏色標記。“超時自動審核通過”的處方，藥師可繼續填寫審核意見，選擇不合理用藥分析內容，但是無法更新該處方的狀態。

4.4 自定義規則庫和診斷對照功能

藥師可自定義處方規則，也可屏蔽原有規則。如藥師可維護經典、重復率高、確定無誤的處方，并顯示不同的顏色。規則庫將醫師常用診斷與國際疾病分類（ICD10）對照、分析，以提高系統可用性。

4.5 醫藥互動功能

當藥師審核意見保存時，醫生端彈出消息提醒框。該提醒界面包含患者的基本信息、診斷信息、處方信息、檢驗檢查信息和藥師審核意見。醫師可與藥師交流，醫師填寫信息保存時，審方中心主動提示，藥師需優先處理。系統整體流程見圖3。

5 應用效果與展望

盧華濤等[6]研究顯示，在處方質量影響因素中，臨床醫師是主要因素，對不合理用藥處方負主要責任。信息化建設對藥品的自動監測要求每張處方和每份醫囑只有各項內容正確無誤才能向下繼續執行[7]。以我院為例，目前藥物咨詢和預審核功能已經實現，減少了臨床醫師應對藥物不熟悉導致的錯開處方現象（表1）。而通過預審核和審方中心的審核后，保證了所有的處方都經過審核環節后發藥。醫師開具處方時對大處方，不合理應用抗菌藥物的提醒，對抗菌藥物使用率、抗菌藥物應用天數、藥物種類等指標有正向作用。

圖3 用藥決策支持系統流程圖

表1 系統上線前后不合理處方數量比較

臨床用藥需要符合系統規則庫，但還要結合臨床具體情況考慮規則外的情形[8]。一些疑似問題處方，在藥師和醫師確認無誤后，根據醫院規定，將被列入規則庫，避免因同一確認過的處方再次被審核。醫師診病過程中，對于診斷書寫錯誤或選擇錯誤的問題，除規范診療行為外，系統提供的常用診斷與ICD10對照的功能，形成一套醫院常用診斷庫，對照功能在不改變醫師錄入習慣的基礎上實現規范診斷，從而確保了處方和醫囑的質量實現可達到的最大限度地標準。

用藥決策支持系統分析患者用藥情況時需要關聯患者在HIS、PACS、LIS等系統中的基本信息和檢查結果[9]，應用Websphere MQ，使讀寫動作在各系統實現方式相同，系統開發時僅需約定好隊列，而不用考慮系統的平臺和內部結構，不需要編寫信息通訊程序，通訊工作由MQ自行完成，從而避開了網絡的復雜性，使得編程、調試工作更加簡單直接。使用IBM Websphere MQ V7.0消息中間件與HL7結合構建整體的架構平臺，不但能統一標準，在未來新老系統更替時事半功倍。基于內容的消息，以隊列通信模式滿足動態需求，既能滿足強時序性又能提供分布式應用。

隨著信息技術的發展，醫院藥事管理工作已經進入數字化時代，并且趨于智能。越來越多的信息化應用，對醫院藥品管理帶來了積極的變化，而將信息技術和行政手段有機結合起來，協同管理，形成了規范化、制度化的管理方式，有利于醫院綜合效益的提升[10-11]。本研究中設計的基于HL7和WebSphere MQ醫院用藥決策系統，能協助規范醫師診療行為，系統中各種報表功能和不合理原因分析，為醫院管理提供了數據依據，信息系統輔助與管理部門規范診療行為相結合，將使臨床用藥趨于合理。

[1]劉俊卿,郝尚永．醫院合理用藥監測系統的建設[J]．醫療衛生裝備,2014,35（5）：69-71．

[2]湯萍．我院451065張門、急診電子處方審核的情況分析[J]．中南藥學,2009,7（10）：793-796．

[3]張曉,龍偉,盧斌,等．基于HL7的移動式微型臨床實驗室M ini LIS接口設計[J]．計算機測量與控制,2015,23（4）：1367-1370．

[4]曾旭東,潘凌,蒲立新,等．HL7 V3在區域醫療交換平臺中的應用研究[J]．中國數字醫學,2014,9（5）：93-95,104．

[5]蔡永福,陳曉建,曹燁琇．基于MQ/MB平臺的空管系統架構設計與應用[J]．軟件工程師,2015,18（5）：12-15．

[6]盧華濤,李妮,都君寧,等．從門診處方淺析我院不合理用藥現狀[J]．中國醫藥科學,2014,（1）：159-160,170．

[7]王輝,張曉暉．我院臨床藥學管理系統的應用體會[J]．中華醫院管理雜志,2013,29（1）：67-68．

[8]楊希武,王徐冬．基于冠心病的臨床合理用藥專家系統的設計與應用研究[J]．醫療衛生裝備,2009,30（9）：7-10．

[9]何曉光．信息化建設在醫院藥學中的作用[J]．中國當代醫藥,2014,21（10）：174-175,177．

[10]張渝,王放,李初民．門診藥房取藥系統的設計與實現[J]．中國醫療設備,2014,29（1）：50-52．

[11]陳磊,楊文宇,宋洪濤．數字化藥房的構建[J]．中國醫院藥學雜志,2012,32（19）：1572-1575．

Design and Imp lementation of a Drug Usage Guideline System Based on HL7 and WebSphere MQ

HAN Lei1,2, XIU Yan2, CHEN Qu2, WEI Xiao-yan2, LI Cheng2, MA Long1
1. School of Public Health, Xinjiang M edical University, Urumqi Xinjiang 830011, China；2. Statistical Information Center, the First Teaching Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi Xinjiang 830054, China

Objective To develop a drug usage guideline system based on HL7 and WebSphere MQ for assisting the management and standardization of doctors’ diagnosis and treatment behavior so as to make clinical drug usage more rational. Methods The patients’ data acquired from various information systems in the hospital by using IBM WebSphere MQ V7.0 message m iddleware was analyzed for drug usage decision. A ll the data was packaged, transm itted and decoded in line w ith the standard HL7 format to realize information interface across multiple information systems in the hospital. Resu lts With the establishment of the clinical drug usage guideline information database and common diagnosis information database, the system realized supporting functions for rational decision of drug usage. Conclusion Design of this drugs usage guideline system based on HL7 and WebSphere MQ conformed to the needs of the hospital, which resulted in improved quality of clinical drug usage, reduced workload for clinical pharmacists as well as the promoted efficiency of pharmaceutical work in the hospital.

drug usage guideline systems；HL7 standards；WebSphere；drug management；hospital information systems

TP319

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.11.027

1674-1633（2015）11-0086-03

2015-07-31

2015-08-10

本文作者：韓雷，網絡工程師，負責醫院信息化工作。

馬龍，教授，博士生導師。

通訊作者郵箱：ma_long201505@126．com