醫(yī)院信息集成平臺架構設計及實現(xiàn)

陳曉鋮

隨著互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的快速發(fā)展，醫(yī)院引入了許多先進的診斷治療管理系統(tǒng)，能夠方便患者預約掛號、醫(yī)生診斷治療、移動護理、合理用藥等，提高了醫(yī)院各項工作的信息化和智能化[1]。但是，醫(yī)院的軟硬件資源來源于不同的廠家，這些設備均有獨立的軟件系統(tǒng)支持應用，同時每一種軟件采用的開發(fā)技術不同，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)內容共享，不利于醫(yī)院的診斷治療工作開展[2]。文章針對集成平臺架構技術進行分析，發(fā)現(xiàn)當前主流的應用軟件集成技術包括面向服務架構（SOA）、企業(yè)服務總線（ESB）、醫(yī)院服務總線（HSB）等，均可以利用適配器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，采用集成醫(yī)療環(huán)境（IHE）跨企業(yè)級文檔共享技術框架（XDS）將醫(yī)院數(shù)據(jù)進行標準化，便于多系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，具有重要的作用和意義[3]。

1 醫(yī)院信息集成平臺架構設計

醫(yī)院信息集成平臺的主要業(yè)務是數(shù)據(jù)標準化、服務注冊監(jiān)聽、數(shù)據(jù)傳輸交換。數(shù)據(jù)標準化是指可以將不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，按照原國家衛(wèi)計委的規(guī)定將數(shù)據(jù)進行處理，定義各類型數(shù)據(jù)內容，規(guī)范數(shù)據(jù)標準，構建一個數(shù)據(jù)字典，確保數(shù)據(jù)在平臺中能夠共享。服務注冊監(jiān)聽可以采用企業(yè)服務總線技術，該技術能夠實時監(jiān)聽注冊的系統(tǒng)是否存在數(shù)據(jù)服務需求，然后根據(jù)請求系統(tǒng)調取數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，保證業(yè)務的及時傳輸[4]。數(shù)據(jù)傳輸交換采用適配器技術，其可以連接應用系統(tǒng)和集成平臺的程序，按照標準的協(xié)議訪問目標資源，并將其內在的功能以接口形式展現(xiàn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標準化傳輸[5]。具體的醫(yī)院信息平臺基礎架構如圖1所示。

圖1 醫(yī)院信息集成平臺基礎架構

醫(yī)院信息集成平臺架構資源層可以實現(xiàn)患者信息、醫(yī)護人員信息、藥品耗材信息、科室機構信息以及儀器設備信息的保存，構建一個個的專題數(shù)據(jù)庫，滿足醫(yī)院業(yè)務的數(shù)據(jù)調用需求，實現(xiàn)全量數(shù)據(jù)在線使用，滿足醫(yī)院臨床業(yè)務的連續(xù)性和完整性，同時可以生成相關數(shù)據(jù)集，供不同業(yè)務系統(tǒng)在具體場景中根據(jù)數(shù)據(jù)集進行數(shù)據(jù)使用。醫(yī)院信息集成平臺架構中間層可以實現(xiàn)業(yè)務信息生成，實時通過集成平臺推送到數(shù)據(jù)中心，另一方面，數(shù)據(jù)中心通過適配器，從業(yè)務系統(tǒng)中抽取全量歷史數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)的清洗、標準化處理，讓數(shù)據(jù)中心滿足實時、完整的數(shù)據(jù)集中。上層為應用展現(xiàn)層，采用瀏覽器/服務器架構（B/S架構），超文本鏈接語言（HTML5）、頁面設計（JS）、Web前端技術及移動互聯(lián)等技術，通過瀏覽器進行訪問，有效提高了訪問效率和界面交互能力。醫(yī)院信息集成平臺應用架構如圖2所示。

圖2 醫(yī)院信息集成平臺應用架構

2 醫(yī)院信息集成平臺架構關鍵技術實現(xiàn)

2.1 ESB技術

企業(yè)服務總線（ESB）是一種體系結構模式，支持虛擬化通信參與方之間的服務交互并對其進行管理，是實施SOA 的連接基礎軟件[6]。使用ESB 模式可以降低連接各個異構應用系統(tǒng)的工作量，降低相連的應用系統(tǒng)之間的耦合度，從而從本質上提高了整個系統(tǒng)的靈活性和面對變化的響應速度[7]。它代理服務提供者和服務消費者之間的連接，即使它們并非完全匹配，也能夠使它們進行交互，此模式可以使用各種中間技術和編程模型實現(xiàn)[8]。

2.2 SOA技術

SOA是一種面向服務架構技術，其定義Web服務通信的接口，集成了可擴展標記語言（XML）、面向服務架構協(xié)議（SOAP）、文檔描述語言（WSDL）和統(tǒng)一文檔描述語言（UDDI）等多個功能，可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的信息交流和傳輸，為不同的系統(tǒng)提供一個可擴展性的描述語言，實現(xiàn)信息請求和處理[9]。SOA技術能夠將Web劃分為三個層次，分別是瀏覽器、Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器三層。用戶只需要知悉分布式管理系統(tǒng)Web服務器地址，將其輸入到IE瀏覽器，即可實現(xiàn)登錄、認證和操作[10]。Web服務器可以在IE瀏覽器上利用表單功能顯示一個交互界面，用戶只需要在該界面中輸入邏輯業(yè)務請求，Web服務器完成信息解析之后，如果請求中不包含數(shù)據(jù)處理，將處理結果封裝起來反饋給IE瀏覽器；如果請求中包括數(shù)據(jù)處理，Web服務器將其發(fā)送給數(shù)據(jù)服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改或查詢，并且將結果反饋給Web瀏覽器，Web瀏覽器將處理結果封裝在一起，反饋給IE瀏覽器。SOA具有較強的底層通用性，能夠定義先進的標準交互模式，為醫(yī)院數(shù)據(jù)集成和交互提供強大的支撐[11]。

2.3 IHE XDS技術

IHE XDS能夠解決不同軟件之間的互操性問題，利用IHE標準可以構建一個中央集中的醫(yī)療數(shù)據(jù)索引（XDS RLS-Record Locator Services），保證醫(yī)院患者數(shù)據(jù)的快速認證和完整提取，RLS采用發(fā)布和訂閱模式，創(chuàng)建文檔存儲庫，建立文檔的主索引，支持快速的文檔檢索和查詢[12]。IHE XDS能夠為醫(yī)院提供統(tǒng)一的文檔管理與共享標準，注重患者信息的保密性，降低網絡存儲帶寬需求，用于共享交換的文件存儲庫采用分布式存儲，而對其索引信息采用集中式發(fā)布和注冊。

2.4 HL7技術

健康水平7（HL7）為支持臨床患者照料和醫(yī)療保健服務的管理、傳遞和評估的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)管理和集成提供了標準，特別是為健康保健信息系統(tǒng)之間的信息交換與協(xié)同作用建立了靈活、廉價高效和標準的指引，方法學和相關的服務[13]。

3 結束語

目前，醫(yī)院信息集成平臺設計研究成果較多，不僅涉及應用軟件集成，還引入了先進的企業(yè)服務總線、面向服務機構、云計算架構等，有效提升了醫(yī)院信息系統(tǒng)集成水平，也為本位的研究提供了基礎。

文章在前人的基礎上，利用先進的ESB技術、B/S架構、Web前端技術等構建了一個云平臺，該平臺能夠提高各個子功能的集成通信能力，進一步提高系統(tǒng)交互能力和界面操作友好性。論文創(chuàng)新點是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲和集中化共享，將各類臨床數(shù)據(jù)按照應用層次進行主題數(shù)據(jù)歸集，面向不同用戶角色的數(shù)據(jù)組織與分析。

醫(yī)院信息集成平臺架構可以利用先進的計算機技術實現(xiàn)信息共享，整體上實現(xiàn)信息的跨領域應用，可以實時的根據(jù)每一個子系統(tǒng)的需求進行調整和改變，以全新的方式實現(xiàn)醫(yī)院數(shù)據(jù)的共享。醫(yī)院信息集成平臺架構可以通過多節(jié)點服務器堆疊技術，組成數(shù)據(jù)中心集群，提供高并發(fā)、高并行的讀寫和計算能力。