（模式识别与智能系统专业论文）基于IHE+LABTF的系统信息集成应用研究.pdf

中文摘要 摘要：随着生活水平的提高，国人对医院数字化、信息化的要求越来越高，对医 疗品质也越来越重视。为了满足这种需求，经过十几年的发展，医院内部不断引 进各种先进仪器，为各个部门配备专门的辅助信息系统，但是医疗品质却仍然达 不到预期的效果一个主要的原因就是各系统各自为政，信息孤岛的问题特别严 重，导致各系统间无法有效的资料整合、流程协调，极大的限制了各系统的作用。 国际医疗组织针对这个问题提出了各种集成标准和解决方案，目前h i e 集成框架 是唯一同时考虑了资料格式和流程规范的集成方案，它整合了h l 7 和d i c o m 标 准，并根据它们制订了一系列流程规范，为医院内部集成提供了比较完善的解决 方案。 在消息结构方面，h l 7 标准为医院系统之间的无障碍互连和医学数据信息的 无障碍交换，为医疗服务机构内部各部门之间的数据交换和区域医疗服务机构之 间的资源共享奠定了基础。h l 7 v 3 0 推出的第一个基于x m l 的医疗行业临床文档 c l i n i c a ld o c u m e n ta r c h i t e c t u r e 更是被i h e 的l a b - t f 集成框架推荐作为医疗信息 内容的标准结构。 在集成方案的实现上，微软刚刚推出的w m d o w sc o m m u n i c a t i o nf o u n d a t i o n ( w c f ) 框架体现了多种分布式技术的优势，最大限度的实现了跨平台、跨进程、 跨网络、跨系统的强大可靠性和兼容性。w c f 为医疗系统集成的程序结构提供了 一种比较完善的解决方案。 本文以l i s 和h i s 之问的信息和流程集成为例，通过详细介绍h i e 及其 l a b - t f 子框架、x d + l a b 集成单元的集成方案和工作流程，利用w c f 的面向 服务的设计理念和h l 7c d a 的消息模型，设计并实现了一个以l i s 和h i s 的信息 集成为核心，以服务导向为基础，以i h e 流程为准则的系统集成方案。透过本方 案的设计思想和流程演示，为其他系统间的集成提供了可靠的集成模板 关键词：m e ；l a b - t f ：h l 7c d a ；w c f ；l i s ：h i s ；集成 分类号：口3 l a b s t r a c t ：a l o n g 州t ht h el i v i n gs t n n d a r de n l a a n e e m c n t , p e o p l eh a v em o l ea n dm o l e s t r o n gn e o dt ot h eh o s p i t a ld i g i t i z a t i o na n di n f o r m a t i o n , a sw e l la st ot h em e d i c a lq u a l i t y i no r d e rt om c e - tt h i sk i n do fn e e d , p a s s e st h r o u g hs e v e r a ly e a t s d e v e l o p m e n t , t h e h o s p i t a lh a v eu n c e a s i n g l yi n t r o d u c e dm a n yk i n d so f a d v a n c e di n s l x u m e n t s ，a n d p r o v i d e ds p e c i a la u x i l i a r yi n f o r m a t i o ns y s t e mf o re a c hd e p a r t m e n tb u tt h em e d i c a l q u a l i t ya c t u a l l ys t i l lc o u l dn o ta c h i e v et h ea n t i c i p a t e de f f e c t am a i n l e a s o ni sv a r i o u s s 嘲伽陷曲t h i n g si nt h e i ro w nw a y , i n f o r m a t i o ni s o l a t e de s p e e i a l l ys e r i o u s t h i s l 们b l e m 伽s e sm a t e r i a lc o n f o r m i t ya n dw o r k f l o wc o o r d i n a t e db e t w 嘲s y s t e m su n a b l e t ow o r ke f f e c t i v e l y , w h i c he n o r m o u s l yl i m i ts y s t e m s f u n c t i o n i nv i e wo ft h i sp r o b l e m , t h ei n t e r m l i o n a im e d i c a lo l g a l l i 刎o nh a sp r o l , o s e dm a n yk i n d so f i n t e g r a t e ds t a n d a r d s a n ds o l u t i o n s a tp r c s o n tt h eh i ei n t e g r a t i o nf l l m l ：i st h eo n l ys o l u t i o nw h i c hh a s s i m u l t a n e o u s l ye o m i d e r e dt h em i l t e l i a lf o r ma n dt h ew o f l r f l o ws t a n d a r di n t e g r a t i o 几 h i eh a sc o n f o r m e dt ot h eh l 7 觚dt h ed i c o ms t a z 】d a i j d , a n da c c o r d i n gt ot h e mt o d r a wu pas e r i e so f w o r k f l o wc r i t e r i o n , w h i c hh a s 删d e dt h eq u i t ep e r f e c ts o l u t i o nf o r t h eh o s p i t a li n t e r i o ri n t e g r a l i o i l i nt h em o s s a g es l l u e l l l l e 右d 正t h eh l 7s t a n d a r dh 嬲l a i d 站f o u n d a t i o nf o rt h e i k 加i - b 盯l i e l rc x e t m g i l l gm e d i c i n ed a t aa n d $ h a l i n gn 8 0 l 嘲l l l d w e a lr e g i o nm e d i c a l s e f v i 啷t h ef i r s tx m l - b a s e dc l i n i c a lm e d i c a li n d u s t r yd o e u m a l t s - c l i n i e a id o e l m a e n t a r e h i t c e t l l l ep r o m o t e db yh l t v 3 0h a sb e e nr e c o m m e n d e db yt h el a b - t fi ni t t e i n t c 删o nf r a m e w o r k a st h es t a n d a r do f m e d i c a li n f o r m a t i o n 鲥n l d 【i 】e e i nt h ef i e l do fi n t e g r a t e ds o l u t i o nr e a l i z a t i o n , m i e r o s o t th a sj u s tl a u n c h e dt h e w m d o w sc o m m u n i c a t i o nf o t m d a f i o n ( w c f ) ，w h i c he m b o d i e st h ea d v a n t a g e so fa v a r i e t yo fd i s t r i b u t e dt e e l m o l o g i c s w c fh a st a k e no ni t sp o w e r f u lc a p a b i l i t yi nt l a e “嗣l 伽o fc r o s s - p l a t f o r m , c r o s s - p r o e m , c r o s s - n e t w o r km tc 1 0 s s s y s t e mf i e l d s w c fp r o v i d e sal , a f e e ts o l u t i o nf o rt h ei n t e g r a t i o nb e n v 嘲m e d i c a l $ y s t c n l s t h i sp a p e rt a k e sl i sa n dt h eh i si n f o r m a t i o na n dw o r l d l o wi n t e g r a t i o no , sf i l l e x a l n p l c , i n l r o d u e e st l a ei n t e g r a t e dp l a na n dt h ew o r i d t o wi nh i ea n di t sl a b - 耶 s u b - f r a m e , a n dt h ex d * 一l a bi 1 1 t c g r a t i o nu n i ti nd e t a i l t h r o u g hu s i n gw c ft e c h n i q u e a n dt h eh l 7c d a m e s s a g em o d e l ，t a k i n gl i $ a n dt h eh i si n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n a q t h e 仪帕e t a k i n gs 豇瑚a st l a cf o u n d a t i o n , t a k i n gi i - i ew o r l d o w 鹤c r i t e r i o n ，a i n t e 孕枷i 加s o l u t i o nh a sb 啪, l c , , c l o p e c tw i t ht h i ss o l u t i o nd e s i 印。da n dt h ew o r k f l o w d e m o n s l r a t i o ni nt h i sp a p e r , ar e l i a b l ei n t e g r a t i o nt e m p l a t ef o ro t h e rs y s t e mi sa l s o p r o v i d e d k e y w o r d s ：i h e ；l a b - t f ：h l 7c d a ；w c f ：l i s ：h i s ：i n t e g r a t i o n c l a s s n o ：t p 3 l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：焉一琏 j 签字日期：伊7 年f 2 ，月7 日 导师签名：纺砑眵 签字日期：勘哆年fl 月分日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意 学位论文作者签名：葫学签字日期：习年h 月7 日 致谢 本论文的工作是在我的导师杨晓晖教授和王桂雁教授的悉心指导下完成的， 杨晓晖教授和王桂雁教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和 影响在此衷心感谢三年来杨晓辉老师和王桂雁老师对我的关心和指导。 杨晓晖教授和王桂雁教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上 和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向杨晓辉老师和王桂雁老师表示衷 心的谢意。 杨晓晖教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷 心的感谢。 在公司实习及撰写论文期间，王桂雁老师、王鸿波经理等对我论文的理论指 导和项目实现的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业 第一章绪论 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，社会对医疗体系的服务要求越 来越高。为了适应时代发展的需求，医疗机构本身在不断引入先进设备和先进系 统的同时，也在不断的改进管理水平，力求提供高品质的医疗服务。管理科学与 计算机技术的结合促进了现代医院管理技术的形成。现代医院管理技术的目的是 通过现代管理模式与计算机管理信息系统支持医院合理、系统地经营管理医疗服 务，最大限度地发挥现有设备、资源、人、技术的作用，最大限度地产生经济效 益和社会效益。为此，医疗行业人员开始意识到发挥计算机科学的所有潜力来满 足医院管理信息化的要求，实现降低医疗事故、全面改善医疗机构的效率和诊疗 的总体质量的目的。要做的这点，除了不断引进先进的数字化诊疗设备，诊疗工 作还要求有一个信息集成的框架来设计出最优的工作流程，以便满足医院和病人 的需要。 1 1 国内医疗行业的集成之路 随着国内医疗行业信息化程度的深入，各地医院都争相实现数字化。各种先 进的医疗设备和信息系统开始入驻各个科室。在国内的众多医院里，虽然h i s 、 c 璐、l i s 、p a c s 、r i s 等先进系统逐渐普及，但是各个系统间绝大部分信息仍然 通过纸介质和手工来传播，这就使得众多先进的医疗设备成为彼此隔离的信息孤 岛。医院使用的医疗系统之间的信息交流一直被忽视。传统的流程和先进的医疗 设备之间的巨大落差，己经制约了医院的全面发展。同时，随着智能化要求的越 来越高，系统开发的难度不断加大，各个系统开发公司不得不向专业化方向发展， 已经不大可能由单一公司开发全部医疗系统。因此，医疗信息系统集成的呼声越 来越高 然而，由于国内的医疗信息系统开发商大都不太重视行业标准，国内生产的 各个系统非标准接口问题非常严重，不同开发商开发的系统数据共享困难，交互 性差，大量的开发商在做低水平的重复劳动，这给系统间的集成带来了很大的困 难。在h l 7 1 标准出现之后，中国顺应世界潮流，于2 0 0 1 年正式以h l 7c h i n a 的身 份成为h l 7 的会员，国内的系统开发企业开始接受h l 7 并开发出了一系列基于 卸l 7 通讯协议产品。同时，随着d i c o m 标准的快速发展，世界主要的影像设备厂 关于h l 7 标准的内容，在第四章的第二节会有较详细的介绍 商陆续宣布支持d i c o m 。使得d i c o m 标准在放射科的统治地位最终确立。在h l 7 和d i c o m 的框架下，国内的医院开始联合软件开发商开发出了基于h l 7 标准的 中间件，用于连接医院内部众多的非标准接口的系统，初步实现了集成的目标。 但是随着整个行业信息化速度的加快，系统的升级和更新换代不断的加快，每次 系统的更新都不得不伴随着昂贵的中问件的重新开发，这给医院带来了巨大的负 担。另一方面，由于各个系统内的各个应用模块终端并不具有h l 7 的消息能力， 因此无法实现系统与系统之间的实时数据处理和应用终端的查询请求等应用。因 此这种完全依赖中间件的集成方式并非可持续发展的方案。 i h e 2 集成框架的提出给深陷系统集成困境中的医院带来了曙光，于是医院和 软件开发企业一道开始研究基于i h e 框架的集成方案。由于i h e 提出的前五年基 本集中于解决放射科的集成问题，因此到目前为止国内对这一领域的研究比较多， 也开发出了不少比较完美的解决方案。随着i h e 继续向其他医疗领域的扩展，人 们也把集成的目标转移到了其他科室上。其中之一就是检验科的集成框架，其正 式名称为i h el a b o 咖t c d a n i c a lf r a m e w o r k ( i h el a b - t f ) ，自2 0 0 5 年2 月发 布1 2 1 版本以来，得到广大应用群体的不断讨论和改进，在2 0 0 7 年8 月1 6 日正 式推出了全新的2 0 版本 1 2 课题的产生及意义 近年来，在飞速发展的r r 技术的推动下，临床实验室逐渐告别了传统的工作 模式，踏上了信息化的发展道路。但是，经十多年的发展，临床实验室信息化实 验室和数字化医院的要求还有很大的差距，即使在实验室内部建立了以局域网支 撑的l i s ，但它还是信息孤岛，理想的l i s 不仅是实验室内部实现信息化，还应当 和医院信息系统即h i s 整合一体，实现和医院其他部门共享信息资源，检测数据 在医院内部，乃致通过i n t e m e t 在更广阔的范围流动 在u s 和h i s 运行过程中，l i s 和h i s 之间要频繁地进行数据传送、数据交 换。由于i l l s 和h i s 大都建立不同的操作平台之上，并且由于医院信息系统的复 杂性，医院的信息化建设必然是集成不同厂商的软件产品，医院的h i s 和l i s 很 可能是由两家公司提供，因此必须要求h i s 和l i s 按标准规范建立简单方便的数 据交换接口和能够指导他们协调一致工作的集成方案。总之，理想的模式是：h i s 和l i s 相对独立，但又能保持密切的联系。国外医学信息界制订的i h e 集成框架 下的l a b o r a t o r y t e c h n i c a lf r a m e w o r k ，为l i s 自身以及与其他系统问的集成问题提 2 关于i h e 集成框架的内容在下一章讲做详细的介绍 2 供了一个解决问题的途径。 h i el a b o r a t o r yt e c h a i c a lf r a m e w o r k ( h i el a b - t f ) 是专门为制订检验科的事 务流开发的集成框架。它的目的是通过l i s 系统和其他信息系统( 比如h i s ) 的协 调下，实现检验科的自动化、高效率和零差错，实现为其他系统和患者提供最佳 的检验服务。 本文讨论的内容是在遵循i h el a b - t fv 2 0 的框架的前提下，着重解决的是 l i s 和h i s 以及其他系统间的信息集成问题。由于国内以往对p a c s 系统的集成讨 论的比较多，而且l a b - t fv 2 0 刚刚发布，所以在国内研究最新版本下的检验科 的集成问题的人比较少，再加上也都是初始阶段，故本文所述解决方案是对这一 新领域的一个大胆尝试，对其他同行也有重要的参考价值。本文的设计方案照样 适用于其他系统间的集成，为医疗系统的完全集成提供了一个可行的实施参考。 本文的内容很多都是直接来自最新的标准文档和技术文档( 比如i h el a b - t f v 2 0 ，h l 7 v 3 0 c d a ，w c f 官方文档等) ，对新标准和新技术的学习者亦有一定 的帮助 1 3 本文的主要内容结构 本文的内容分为六个部分： 第一章绪论：简要的介绍了医疗集成的背景和发展过程，并阐述了本课题 的主要产生背景和现实意义。 第二章m e 医疗信息系统集成框架：从i h e 整体概述出发，逐一介绍了m e 的发展历程和重要概念，并引出了i h e 的实验室技术框架的介绍，这个集成框架 是本文的主要指导框架。 第三章w c f 概述：先简单介绍了s o a 的概念，进而详细介绍了s o a 的最 新产品w c f 的内容。w c f 是最新的面向服务的技术，是本文所述的解决方案的 主要实现技术。 第四章实验室对外信息集成规划：这一部分是本文的主要技术细节的理论和 设计依据。首先阐述了解决方案中各个模块与i h el a b - t f 框架的对应关系；接着 简单介绍了h l 7 和c d a v 2 0 ，它是本文采用的消息格式标准； 第五章w c f 集成方案实现：本章是实际系统具体实现和设计labintegafion 部分，是对以上章节尤其是依据第四章所阐述的设计原理的技术体现。 第六章总结与展望：总结本文所努力实现的解决方案的成果和应用前景， 对该领域的继续研究和方案改进进行展望。 第二章i h e 医疗信息系统集成框架 由北美放射学会( r s n a ) 美国医疗信息与管理系统协会( h i m s s ) 联合发起 的医疗机构集成( i n t e g r a t i n gh e a l t h c a r ee n t e r p r i s e ，i h e ) 项目，其目标就是弥合 或沟通这些标准间的间隙，为医疗机构中使用不同标准的信息系统规范标准的实 现方法并提供互连集成方案，确保各工作流程正确、顺畅地流动，使部门信息共 享并协调工作。i h e 的最终目标是实现医院全面信息集成及工作流程自动化，不 但科室内部都能实现高效可靠的信息流，而且科室之间的相关信息流也具有完整 性和一致性。 2 1 医疗集成及发展简介 现代医疗机构对医疗信息的集成和共享已成为最重要、最基本的要求。这就 要求医疗信息技术首先要做到医疗信息资源的共享，病人才可能从不同地区、不 同就诊医院、不同诊疗医师那里获得全部的诊疗信息同时，也促进了医师、医 院和其他医疗服务机构之间的信息交流和沟通，促进了基础研究与临床的信息交 流和沟通，促进了先进的诊断技术和治疗方法的推广应用。 1 9 8 7 年开始发展的医疗数据交换标准( h l 7 ) 和1 9 9 3 年开始发展的医学数字 图像通信标准( d i c o m ) 的制定和使用，有效促进了医疗信息系统问的集成。h l 7 标准用以规范医院信息系统( h i s ) 和其他医疗系统之间的信息通信，而d i c o m 则 涵盖了数字医学图像采集、归档、通信、显示及查询等信息交换的所有协议，用 以实现p a c s ( 医学影像存档与通信系统) 与r i s 和h i s 等系统的集成。【1 】 这些标准为共享信息提供了基础，但由于标准之间存在着差异以及标准处理 的数据对象也不相同，因此并没有完全解决整个医疗机构内部，各类复杂多变的 图像及文档信息在不同标准的系统之间的通信和共享问题。此外，实现整个医院 环境的全面信息集成，不仅要完成信息的通信和交换，还需要实现工作流程的集 成，即通过不同类型系统问正确的信息流控制，使多个系统协调动作完成同一个 工作过程。这除了需要由标准来规定信息本身的交换格式和方法之外，还需要规 范信息交换的时序和种类。以交通灯为例，虽然路口和人行横道上都设立了统一 标准的交通灯，而且每种颜色的灯所代表的意义都有一致性的规定，但是如果没 有统一的工作流程来协调每个灯的工作时序，道路仍然会是混乱不堪和无序的( 例 如同一个路口的行车灯和人行灯同时为绿) 。 为了妥善的解决这个问题，北美放射学会( r s n a ) 美国医疗信息与管理系统 4 协会( h 订s s ) 在1 9 9 8 年提出了建立h i e 医疗集成框架的倡议。h i e 不是一个新 的标准，它是一个指导性的框架，规定了各个医疗过程的流程和各个标准的协调 作用 2 2 i h e 概述 h i e ( 医用信息系统集成) 是一项推进整合现代医疗保健机构信息系统的倡议。 它的基本目标是确保提供给医疗保健专业人员对病人诊断必需的所有信息是正 确、可用的。医疗保健信息管理系统学会( 砌m s s ) 和北美放射学会( r s n a ) 是 这项倡议的主办单位。h i e 倡议既是鼓励整合的一个过程，也为其提供了一个论坛。 为了获得特定的临床应用目标，它在现有消息通讯标准( 如d i c 0 m 和h l 7 ) 的 基础上定义了一个技术框架，其中包含了为实现这个框架的一个严格的验证过程。 在h i e 倡议中使用的方法不是去定义新的整合标准，而是支持现有的标准的应用 目前只有d i c o m 、h l 7 。当有必要对现有的标准进行进一步解释或扩展的时 候，i h e 的做法是向有关的标准组织提出建议而不是擅自定义一些新的标准、或标 准的延伸 2 3i h e 的发展历程 h i e 的创意在1 9 9 8 年被提出以来，由于r s n a 作为最主要的发起者、主办者 和执行协调者，最初的研究和示范内容主要集中在医学影像学领域，并在1 9 9 9 年 r s n a 年会和2 0 0 0 年h i m s s 年会上( h i ey e a r1 ) 提出了第一个i h e 集成模型： s c h e d u l 。dw 砌o wp r o f i l c ，在这个集成模型中基本完成了对医院医学影像信息 化环境中基础的工作流程操作和执行过程( 如影像检查申请处理、检查安排、检 查实施以及检查结果的管理等流程) 以及所涉及的角色和事务的定义描述。尔后， 又分别在r s n a 2 0 0 0 ( i h e y e a r 2 ) 提出了6 个集成模型、在r s n a 2 0 0 2 ( h i e y e a r 4 ) 继续增加了3 个新的集成模型至此，r s n a 和h i m s s 已按预期的计划以年 会作为操作平台分别组织了4 个年度( m ey e a r l m ey e a r 4 ) 的i h e 流程实现过 程的实践演示和示范，共总结和提出与医学影像学信息化流程相关的l o 个集成模 型和超过4 0 个事务处理过程，这些己基本上覆盖了p a c s 和r i s 系统工作流执行 以及p a c s - - r i s 系统间集成和数据通讯的主要的环节。【i i i h ey e 卸r l - - 4 研究和示范的内容集中在医学影像学相关的流程执行过程，这是 一个在医院诊疗环境中以患者入院并执行医学影像学检查过程的纵向发生的工作 流。经过4 个年度的h i e 原理和执行过程的演示和示范，i h e 在医学影像学领域 5 的应用在国际上己得到了医院用户和系统提供商的认同，并开始进入实际应用的 推广和实践阶段。从h i ey e a r5 开始，i h e 的研究和示范除了在医学影像学领域 进一步向纵深和细节发展外，主要开始了向医院其它学科领域和信息化环境横向 的扩展，譬如心脏科( c a r d i o l o g y ) 、检验科( l a b o r a t o r y ) 、眼科( e y ec a r e ) 、 病理学( p a t h o l o g y ) 等。h i e 最终将覆盖医院整体信息化基本的工作流执行过程。 2 4h i e 的基本概念 i h e 的基本概念包含角色( a c t o f ) 、事务( t r a n s a c t i o n ) 、集成单元( i n t e n t i o n p r o f i l e s ) 和技术框架( t e c h n i c a lf r a m e w o r k ) 。 角色是指信息系统或者程序中产生、管理或者处理信息的功能单位，是通用 化系统的成员，代表医院信息化环境中信息系统内特定的流程或处理过程的基本 功能执行组件和执行模块单元，其产生、管理和作用于与操作行为相关的信息和 信息流。每一个角色支持一组i h e 事务，每一个信息系统可能包括一个或者多个 角色 事务是指i h e 所定义的发生在角色之间的用于信息数据的处理或交互过程， 事务包括了多个角色基于通行的标准机制进行数据通讯和交互行为的细节规范和 定义。每一个特定的事务执行必定与两个角色( 称为角色对) 相关联，但同样的 事务执行可以发生在不同的角色对之问。 集成单元是h i e 技术框架的基本单位每一个集成单元都是几个特定的角色 和对应事务组成的情景。集成单元为用户和厂商提供了一种方便地理解或引用珊e 技术框架功能子集的方式，使用户在不涉及角色和事务细节的情况下，能更加准 确地描述对i h e 的支持，而不是仅仅简单地声明与h i e 相兼容。 h i e 技术框架是一份详细的结构严谨的文档，它将信息系统( 基于h l 7 ) 和 影像系统( 基于d i c 0 m ) 有机结合成为一个完整的实体，是实现i h e 集成功能的 综合性指南。日前的i h e 技术框架共包括以下十个子框架：心脏科技术框架，眼 科医疗技术框架，1 1 r 底层构造技术框架，实验室技术框架，病理学技术框架，患 者协调护理技术框架，患者护理设备技术框架，质量保证技术框架，放射性肿瘤 学技术框架和放射科技术框架，每个技术框架分别对应不同的医疗应用领域。本 文重点讨论l i s 系统和h i s 系统的集成问题，而实验室技术框架里面就包含l 璐 的对外交互流程，与u s 系统密切相关下文将重点介绍实验室技术框架【2 】 6 2 5i h e 实验室技术框架( u 心t f ) 虽然十几年来检验科信息系统有了明显的发展，但是大部分医院的检验科的 相关系统仍然需要以人工来监控各项检验、样品采集后的相关辨识分类及登录的 工作、之后还要对检验结果的资料做分析统计和储存工作；在系统之间的交互方 面，仍然以人工的方式传递医嘱，传递检验样品和检验结果，如此将耗费大量人 力以及人工操作可能造成的错误率、且不易于后续的处理，与其他系统以及医院 外的其他机构之间的资料共享更加困难。在 h e 的l a b o r a t o r y t e c h n i c a lf r a m e w o r k 中就有解决这一系列问题的详细的规范流程。在此技术框架下，检验科将实现自 动化收集患者的各类临床数据，减少错误发生率；自动产生各种需要的文件和报 表还可以进一步整合成电子病历、减少人力书写文档的需求进而大幅提高工作效 率；减少纰漏或样品遗失，简化文档格式和电话查询以节省人工操作的时间；增 加病例记录的完整；能够方便的在系统问或机构问共享检验报告和检测数据等。 i h el a b o r a t o r yt e c h n i c a lf r a m a v o r k ( 以下简称i h el a bt f ) 即m e 实验室 技术框架，是i h e 集成框架下的一个子集，它定义了对现成标准的执行方式来解 决医疗实验室和本机构内部其他医疗系统之间的集成问题，以及与机构外的其他 卫生保健系统的集成问题；它涵盖了几乎所有的基于试管样品的检验项目，包括 微生物和血库的相关检测，还包括了解剖病理学和输血工作流的集成等。 i h el a bt f 每年更新一次，每次更新都包含了前一个版本发布以来的阶段性 回顾，以及新版本的主要的改进内容。当前版本是2 0 ，这一版本制订了i h e 在此 框架下的新的相关事务的定义和执行流程新版本已经通过以下网址发布： w w w i h e n e t t e c i m i c a l f r a m e w o r k ，w w w i h e - e u r o p e 丘，w w w g m s i h , f r i h e 。与前 一个版本相比，新版本对事务的描述更加深入，并整合了很多以往只在技术框架 的附件中说明的集成单元，它们是：l a b o r a t o r yd o v i 0 0a u t o m a t i o n ( l d a ) ， la i ”m t o r yp o i n to fc a x et e s t i n g ( l p o c t ) ，l a b o r a t o r yc o d es e td i s t r i b u t i o n ( l c s i ) ) ，s h a r i n gl a b o r a t o r yr e p o r t s ( x v 一l a b ) 和l a b o r a t o r ys p e c i m e nb a t e o d e l a b e l i n g ( l b u m el a b - t fv 2 0 由五卷组成：第一卷( u 山邢1 ) 对i h e 的功能进行了深 入的说明，阐述了由集成单元组织的事务以及这些事务满足医疗集成目的的强大 功能。第二卷( l a b 1 8 2 ) 对每个基于消息的事务和消息本身进行了详细的技术 说明。第三卷( l a 母- t f - 3 ) 对每个基于文档的事务和文档内容的组织形式进行详 细的说明。第四卷( l a b - t f - 4 ) 介绍了在i h el a b - t f 的所有集成单元中都可用 的l o i n c ( l o g i c a lo b s 酬o n si d e n t i f i e r s ，n a m e sa n dc o d e s ) 的子集。第五卷 ( l a b - i t - 5 ) 用于各个国家针对此技术框架的自定义扩展唧 7 2 5 1i h el a b t f 的集成单元简介 i h el a bt f 提供了一系列的工作流集成单元，用于在医疗实验室，医院病房 以及其他医疗机构之问，完全地集成医疗工作流中的样品检验环节。通过这些集 成单元，i h el a b - t f 还能使医院内部的检验科实验室可以像独立的科学实验室那 样能够广泛的和本地的、全国的，乃至世界的医疗机构共享试验报告和检测数据。 下面是对各个集成单元做简单介绍： l a b o r a t o r yt e s t i n gw o r k f l o w ( l t w ) ：涵盖了医疗机构内部的检验实验室的 检测过程，涉及处理识别的指令和不识别的指令，识别的病人和未识别或识别错 误的病人。这个集成单元取代了之前版本的两个单元：l s w f 和l i r 的功能，虽 然这两个单元在这个版本中仍然被保留，但仅仅是为了兼容性的考虑。 l a b o r a t o r y d c v i a u t o m a t i o n ( l d a ) ：描述了检测过程中的自动化管理和自动 化设备相关的工作流。 l a b o r a w r y p o i n to f c a r e t e s t i n g ( l p o c d - 描述了在治疗过程中即时的检测过 程和在患者床边就地进行的检测过程的工作流。 l a b o r a t o r yc o d es e td i s t r i b u t i o n ( l c s d ) ：这个单元为应用程序提供了一种获取 医疗检验实验室领域内的代码体系的方法，以便用于数据共享等操作。 ia b o r a t o r ys p e c i m e nb a r c o d el a b e l i n g ( l b l ) ：涵盖了对检测请求指令中涉及的 检测样品标签的自动化生成和传输过程。 s h a r i n g i a b o r 锄o f y r e p o r t so ( d - l a b ) ：定义了通过应用r r i - 1 陌框架下的一种 文档共享集成单元来实现与其他医疗科室或机构共享电子文档格式的检测报告的 过程。 l a b o r a t o r ys c h e d u l e dw o a f l o w ( l s w f ) ：这个单元仅仅是为了保持与以往版本 的兼容性。在这个版本下，它仍然描述了正常情况下检验科的检测工作流的控制 过程。 l a b o r a t o r yi n f o r m a t i o nr e c o n c i l i a t i o n ( l 瓜) ：这个单元仅仅是为了保持与以往 版本的兼容性。在这个版本下，它仍然描述了异常情况下检验科的检测工作流的 控制过程。 这些集成单元并不是孤立的存在，他们彼此之间以及与h i e 其他集成框架下 的集成单元之间都有着密切的联系，通过相互协作来实现具体的集成功能。下图 展示了i h el a b - t f 的工作流集成单元自身的相互依赖关系以及与h i ei t i t f 的 联系。 8 图2 5 1 1 ：l a b - t f 的工作流集成单元 3 1 f i g u r e 2 5 1 - 1 ：w o r k f l o w i n t e g 枷o n p r o f i l a o f l a b - t f 上图中除了l s w f 和l i r ( 图中亮灰色框体) 这两个集成单元只是用来保持 向后兼容性之外，其余的l a b - t f 的集成单元( 白色框体) 都能使i h e1 1 r i 1 下框 架下的p a m 或者p d q 集成单元获得最新的病人数据。除了l d a 单元是用于控制 实验室内部的自动化仪器，l 1 3 ，l p o c t ，l b l ，l c s d 这些集成单元是完全用 来控制检验科与其他实验室之间，与病房之间以及与外部机构之间的工作流集成 的。为了能共享数据，d i el a b - t f 特别定义了一个称为x d * l a b ( s h a r i n g i , a b r a t o r yr e p o r t s ) 的集成单元来控制实验室检测报告的共享流程。这个单元定义 了报告的内容、结构和形式( 电子文档) 2 5 2h l 7 标准在i h el a b - t f 中的应用 l a b - t f 支持h l 7 共用标准，框架中的大部分事务和内容模块符合h l 7 标准 的构架和消息通讯方式，只有l p o c t 集成单元使用的是p o c t i a 标准，但这个 标准仍然支持h l 7 标准。各版本的h l 7 标准与l a b - t f 的关系如下图所示： 9 图2 5 2 1 ：不同版本的r l 7 标准在l a b - t f 中的应用 f i g m e 2 5 2 - 1 ：v c n f i o m o f i - i l 7 i n e i n t h e l a b - t f l x o f i l a l o 第三章w c f 概述 h i s 与l i s 两个系统既是相互独立的，又是相互联系的。如病人基本信息在 h 硌中录入后，在l i s 中应可直接调用，不须重复录入；在医院中就诊，检查申请 是由h i s 发出的，而检查的安捧和操作是由l i s 控制的；门诊病人做检查应到门 诊收费处交费，住院病人的检查费用应在住院处计费，检验科不应有自己的收费 系统；检验报告由l i s 生成，而m s 以及其他系统也可以参考该报告等等。h i s 与l i s 的系统信息交换及集成后，可以实现资源共享，避免数据重复录入，病人 检查流程将会更加顺畅。然而，h i s 和l i s 是两个完全独立运行的系统，一般情况 下，可能由不同厂商提供、使用不同的开发技术和数据结构实现以及运行于不同 的环境中。若采用传统的软件集成技术( 如数据共享、创建应用程序标准接口等) 来实现两个系统问的信息交换将成为一项十分艰难的任务。w c f 很好的解决了这 个问题，它能将应用程序的数据和操作作为一项服务来提供，通过访问对方系统 的服务接口，访问者将得到所需要的数据，而访问者并不用关心对方的实际操作 过程。 本文采用v i s t a 的新技术一一w c f 来架构应用服务器，对外发布相关服务。 由于w c f 是$ o a 家族的新成员，下面首先简单介绍一下s o a 的概念。 3 is o a 概述 面向服务的体系架构( s e r v i c o - o r i e n t e da r c h i t e c t m e ，s o a ) 是一种基于互联 网的信息集成体系框架，s o a 采用面向服务的软件封装技术，它以服务接口 ( s e r v i c ei n t e r f a c e ) 和服务实现( s e r v i c ei m p l e m e n t a t i o n ) 的方式呈现，它的三个 基本要素是服务描述、服务发现和服务调用。从技术角度讲，它是一个组件模型， 以x m l 技术为基础，通过使用w s d l 协议基于x m l 格式的w 曲s e r v i c e 描述语 言来描述接口。s o a 不仅仅是一个软件开发框架而且还是一个业务开发框架，它 能够将不同类别、不同平台的服务结合在一起，动态地、实时地更新维护一个跨 区域的多功能的应用实体。面向服务的体系结构中共有三种角色，它们分别是服 务提供者，服务调用者和服务注册者。其中服务提供者负责服务功能的具体实现， 并通过服务操作将所提供的服务发布到服务注册器，接收到服务调用者的服务请 求时，执行所请求的服务。服务调用者则是服务执行的发起者，首先需要到服务 注册器里查找符合条件的服务，然后根据服务信息进行服务绑定调用，以获得 需要的功能服务注册器则用来提供给服务提供者的注册服务，提供对服务的分 类和查找功能，以便服务调用