医院集成平台的技术研究与应用论文

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　　摘 要：为了解决医院各系统间的“信息孤岛”问题,实现医院内部医疗数据的整合和共享,并按医疗行业数据标准统一 各个系统接口。我院引进了由主数据管理、大数据 ETL、患者 360 视图等模块组成的基于 ESB 的服务集成平台。该平台的建 立,可以让医院信息系统建设实现规范化管理,为智慧医院建设打下了坚实基础。

　　关键词：互联互通,集成平台,360视图,医院大数据


　　【Abstract】： In order to solve the problem of "Information Island" among various systems of the hospital, realize the integration and sharing of medical data within the hospital, and unify various system interfaces according to the data standards of the medical industry. Our hospital has introduced an ESB based service integration platform composed of master data management, big data ETL, patient 360 view and other modules. The establishment of this platform can make the construction of hospital information system realize standardized management, and lay a solid foundation for the construction of smart hospital.

　　【Key words】： interconnection;integration platform;360 view;hospital big data

　　1 医院集成平台建设背景

　　我院信息系统由几十家不同软件公司提供的信息系 统组成,这些系统大多数处于相互孤立的状态,消息独 立于在各自系统,且消息传递没有统一标准,由于这些 系统是随着医院的发展逐步建立的,并且来自不同公 司,缺乏统一的消息传递标准,已经逐渐成为阻碍我院 信息发展的首要障碍 [1]。随着医院信息系统的不断升级 上新,新旧各个系统之间的标准化互联成为亟待解决问 题。集成平台的引入可以让各系统从传统的直接对接 模式转化为总线模式,以标准化的卫生信息传输协议 HL7 为基础作为我院信息化建设的规范。


　　2 医院集成平台建设目标

　　建立基于 ESB 的医院集成平台,实现院内各系统 通过平台进行数据交互和服务共享; 建立临床数据中 心,并对各个系统的数据进行采集、清洗、整合,为医 院的科教研工作提供基础数据,为院领导能够从平台获取准确的决策分析数据,为医院运营提供全面数据支 持; 以患者 360 视图方式为医务人员查看患者相关病历 数据提供完整的医疗档案,达到辅助医疗的效果从而降 低临床医护工作量,并进一步保障了医疗安全;《电子 病历系统应用水平分级评价》、《医院信息互联互通标准 化成熟度测评》作为医院信息化建设的重要评测任务, 集成平台可以有效实现医院的业务系统互联互通和业务 协同,从而助力“两评”工作的推进。

　　3 医疗集成平台相关技术

　　3.1 SOA 面向服务架构

　　SOA 是一种面向服务的企业通用性设计架构理念, 它是一个组件模型而不是一种具体可实现性的技术,它 只关注软件可以实现怎样的功能。比如我们有一个手机 端和一台电脑端,当我们需要从数据库中获取工资数据 时,需要分别在这两个不同的客户端上写相同的查询语 法来展示结果,出现问题需要修改时,两个客户端所封装的接口都要做修改。所以我们可以应用集成平台面向 服务的设计思想 [2] ,单独创建一个能够执行上述查询操 作函数,让不同的客户端可以调用这个函数并分别得到 返回,为不同的业务系统提供相同的接口访问。

　　3.2 企业服务总线(ESB)

　　与 SOA 不同的是, ESB 是实现面向服务思想的一 种手段, SOA 是一种软件系统设计方法,它通过生成 不同的服务来解决多系统集成问题。ESB 基于面向服务 的体系架构理念将各种函数功能整理成标准服务,使不 同应用程序间的不同单元通过接口整合起来,让每个接 口按标准定义在 ESB 中,接口与实现服务的操作系统、 平台硬件和开发语言相独立,因此 ESB 在 SOA 中是一 个将各个服务集成并管理的中间介质,该中介可以在类 似总线结构的基础上提供对服务进行管理的工具 [3] ,并 在像医院这样具有不同系统的分布式环境下进行消息交 互的功能。下面介绍 ESB 的关键技术及应用。

　　3.2.1 消息传递

　　ESB 是分布式异构网络中的数据中心枢纽,作为一 种新型中间件技术,它为不同系统提供有安全、可靠、 标准的消息。ESB 通信的关键是它具有规范的通信协 议, 并支持各类通信标准,具备多种的通信模式。ESB 通常采用 HTTP、JMS、SMTP、MQTT 等协议来实现 各个服务间的交互,能够以同步或异步通信的方式进行 消息传递,同步模式即调用远端服务后必须等待响应, 在使用消息队列等中间代理功能后,可以实现访问端和 被访问端间的异步通信。

　　ESB 通常以 XML 作为消息传递总线的通讯标准,得 益于 XML 的简易性、跨平台性和强大的转换能力, XML 不依赖于操作平台和开发语言。在异构环境中我们可以将 其他格式转换为 XML 格式,也可以根据需要利用 XSLT、 XQuery、XqueryX 等规范将 XML 格式转换为其他格式。

　　3.2.2 消息路由

　　消息路由是 ESB 上最基本的功能,它使业务请求 端的消息在进入 ESB 后,按一定的规则传递到另一端, 这个规则就是平台维护的一套路由表, ESB 服务代理模 块根据路由表中的规则将请求发送至相应的服务端。路 由表中定义了服务调用、路由寻址、消息校验、参数消 息封装、消息格式转换等操作,类似于网络路由器的路 由表,进入 ESB 的消息按规则完成消息的转发。基于 消息路由功能,集成平台可以根据业务流程对路由内消 息进行追踪,发现问题可以立刻熔断处理。

　　3.2.3 OrionHealth-Rhapsody 引擎

　　我院目前使用 OrionHealth 公司研发的 Rhapsody引擎作为医院 ESB 数据交互集成平台,该平台支持JESON、 XML、DICOM 等多种数据格式交互,可以实现不同系 统间消息的转换,能完成异构数据库间的消息传递,并 能分析处理输入消息,用于确定哪些程序、流程、应用 需要处理这些消息,然后将数据传递到对应的目标。集 成引擎通过各个通信节点的组合来实现信息交互,通信 节点之间的连接方式即为消息路由,通信节点分别具有不 同功能,集成平台按照实际功能对通信节点进行配置, 最终降低各系统间的依赖,实现消息交互透明监控。

　　RhapsodyIDE(集成开发环境)让用户可以在页 面对消息通信流程进行设计和改造,对接口通信协议进 行统一管理,大大简化了不同业务系统之间的接口的创 建、管理工作,在接口出现通讯错误时,可以发生短信 进行预警,方便信息部门对故障的排查,用户还能通过 前台页面图表和日志监控当前所有接口的运行状态,提 高了平台的扩展性、灵活性。

　　3.3 大数据 ETL

　　ETL 描述了集成平台将不同业务系统的数据经过抽 取、清洗转换之后存储到数据仓库的整个过程, ETL 主 要考虑解决两个关键问题,首先要解决数据分散的问题, 其次要解决脏数据问题 [4]。ETL 主要完成以下三个任务：

　　(1)数据抽取：从各个不同的业务系统中获取并整 合源数据,从源数据源获取目的数据源所需的数据,根 据需求,连接对应系统的数据库,通过编写语句获取不 同业务系统中与需求相关的数据,最终通过各组件形成 数据抽取作业。由于数据抽取任务对数据库负载影响较 大,因此数据抽取作业任务通常设定在傍晚定时进行。

　　(2) 数据清洗与转换： 将抽取出来的数据按照定 义好的规则进行转换,生成转换结果的同时生成日志, 记录数据转换的过程。在定义数据清洗规则时,需要仔 细核对并验证每个规则是否符合规则逻辑,数据清洗在 数据抽取据之后进行,数据清洗是多次重复的过程。数 据转换是将抽取的数据经过数据清洗后转换成目标数据。

　　(3)数据加载： 数据加载过程是将上述数据抽取、 清洗与转换这两个阶段完成的数据按照定义好的模型输 出存储至目的数据仓库中,为数据的、分析、挖掘, BI (商业智能)、生成报表等下游任务提供准确的决策依据。

　　4 医院集成平台关键应用

　　4.1 统一数据标准

　　医院集成平台信息系统的核心功能是为了解决不同 系统之间数据交互的问题,我院集成平台在国内医疗行 业标准的基础上为医院提供注册信息、人员字典、科室 字典和诊疗目录等标准主数据的管理规范,使医院各业务系统间数据交换能够得到语义级标准统一。Orion 平 台可以向其他系统提供规范统一的主数据。并通过接口 向其他订阅系统提供数据的增删改、建立交叉检索、推 送消息等功能,将数据增量变量及时同步到其他相关业 务系统中,使订阅系统能够通过 Orion 平台进行实时 交互,让医院可以通过集成平台对主数据进行统一管理 和维护,实现统一订阅发布推送、同步更新、多版本留 存等功能,让主数据做到一处维护,多处使用,保证了 数据的标准性与统一性,降低了信息部门管理难度。


　　4.2 科研及决策数据支持

　　作为科教研型综合三甲医院,我院根据实际需求在 以 CDR(医院数据中心)的基础上找出符合临床科研 的病历档案,完成对患者数据的集成、统计、分析和数 据图形化展示,最终实现零散的临床数据向规整的科研 数据升级。在 CDR 中,电子病历作为科研数据的主要 来源,通过应用 ETL、NLP 等技术,对其中结构化和 非结构化的数据进行抽取,并对非结构化的数据进行归 一化处理 [5] ,最终达到全方面整合门急诊和住院患者病 历检验检查数据,在一定程度上提升了临床医护科研教 学质量,进一步发挥了电子病历及其他医院系统大数据 的价值。与此同时还支持临床科研平台建立专科专研病 历数据库,为临床科室进行高质高效的临床教学研究提 供了可靠的数据支撑。

　　4.3 患者 360 视图

　　患者 360 视图是基于 CDR 进行数据整合的展示型应 用,它提供了一个患者就诊数据可视化集成方案,让患 者就诊数据可以在集成平台中的集中展现。患者 360 视 图以患者 EMPI 作为索引, 将患者在 HIS、LIS、PACS 等系统中的病人主键数据关联,通过集成平台生成门 诊、住院、科研、医技等视图,并提供标准接口方便其 他业务系统调用。患者 360 视图可以让医护筛选历次 患者就诊的病历数据,还能够将患者在医技、护理、处 方等系统的数据进行展示,为医生对患者进行病情诊断 提供了帮助,进一步提高工作效率和诊疗质量。与此同 时,医院“两评”对患者信息的采集、整合、展示、共 享提出了明确要求,患者 360 视图让医院实现了围绕患者的临床数据可视化,可以助力医院提升评测水平。

　　4.4 单点登录

　　集成平台的单点登录功能模块通过采集存储各个业 务系统的账号和密码,与每个业务系统进行交互,将账 号和密码发送到其他业务系统中,实现唯一页面登录功 能。统一入口的单点登录功能可以让医护在 HIS、LIS、 PACS 系统之间进行快速的切换访问。当医护人员登录 某个业务系统时,如果用户没有在该应用的服务器上有 过登录记录,则将登录者的登陆申请发送到单点登陆服 务器进行校验,单点登录服务器中保存了所有医护需要 登陆使用的系统账号和密码,服务器在进行查询校验 后,将用户需要登录的系统账号和密码返还给使用登录 客户端,单点登录服务器将该登录者在本机系统上的登 陆状态设定为已登录状态,并使用户登录需要登录的业 务系统。

　　5 结语

　　我院提出的基于医院信息集成平台的综合升级方 案,对院内系统进行了流程、应用、数据上的集成,集 成平台建设立足于统一标准、规范业务流程、将各个业 务系统进行整合,实现了院内系统的深度改造。推动了 “互联网 + 健康医疗”科技创新,进一步挖掘健康医疗 大数据,以构建“产、学、研”一体的信息平台,并为 建立“智慧医院”打下了坚实基础。

　　参考文献

　　[1] 邵旻晖 .医院大数据集成与服务平台的建设与应用[J].计算 机时代,2022(2):69-71+75.

　　[2] 徐刚.医院信息系统集成平台建设[J].数字技术与应用,2022. 40(1):205-206+239.

　　[3] 吕晨曦,周仲炜 .医院信息集成平台建设与应用研究[J].数字 通信世界,2021.(11):37-38+42.

　　[4] 林荣宝 .集成平台在医院信息系统建设中的应用[J]. 电子技 术与软件工程,2021(19):186-187.

　　[5] 涂银莹 .新时代医院信息集成平台的建设与应用[J].新型工 业化,2021.11(8):141-142.
 
 
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