医疗数据集成平台总体架构设计

医疗数据集成平台总体架构设计于洁，陈功，沈宫建摘 要随着现代医院数字化建设的进一步发展，各种信息系统将越来越多的被投入使用。不同信息系统的构架设计、实现手段和开发环境都有差异，一般而言这些系统之间无法直接进行数据交互。医院需要建立一个提供各个子系统之间高效数据交互的集成平台，结合业务流程实现业务的跨系统整合。文章从医院数据集成平台的设想和构建实际出发，提出了数据集成平台设计理念、构架模块方面的理论设想，并将在实际建设中加以进一步验证和落实。关键词数据集成；平台；架构设计1 系统建设思路现代化医院的发展越来越依赖各种医疗信息系统的高效运作。随着信息系统的逐步完善和充实，将会有更多不同的信息系统加入医院工作流程，在不同的医疗领域发挥作用。这些信息系统可能分别由不同的公司研发，其设计理念、开发环境、模块接口等都各不相同，更不可能彼此之间直接进行数据交互。目前，大部分医院的医疗信息系统实现数据共享是采用了传统点对点通信模式的方法，这样的方式需要每两个系统之间都有专用的接口，且当有新系统添加进来的时候，也必须要单独为每个子系统开发与新系统相应的接口，工作量极大。这样的专用接口也存在很大风险，容易导致系统崩溃，中断医院正常的医疗业务流程。因此，需要建设一个能与全院所有医疗信息系统直接沟通的数据集成平台，以此为中介，实现各系统间的数据共享和交互。1)基本原则数据集成交换平台的基本建设原则包括：(1)实用性项目是新型研发型项目，在国内同行业尚未有成熟案例的情况下，创新性地提出数据集成交换平台的建设思想。同时，本着保护投资的原则，采用业界先进的技术架构和开发工具，以免费开源的ICE中间件为核心，立足自主研发，力求形成具有自主知识产权的软件平台系统。(2)安全性数据的安全性要保证交换的数据必须准确无误，必须建立完善的数据访问、备份等安全机制。平台系统软件自身的安全性，一旦交换平台或任一子系统发生故障，不影响现有子系统的正常运行，确保医院日常业务的正常流转。平台系统提供灵活、多样的交换模式，具有严密的监控策略，可以随时定义、调整业务数据的流转方式。提供完善的应急措施，建立故障情况下的紧急响应预案。(3)稳定性数据交换平台系统的成功研究实施，将成为江苏省中医院的核心业务应用，因此，平台系统软件的稳定性至关重要。一方面，业务流程的规范定义必须符合医院现有的业务应用，又具有前瞻性和相对的延续性，能适应未来信息系统的接入、交换要求，能支持新型医疗模式的业务需要。另一方面，交换平台的技术架构及实现技术必须稳定、可靠，尽可能减少平台自身的故障率，提高系统的容错能力。(4)先进性借鉴业界成功的应用经验，项目采用先进的J2EE架构，参考HL7、DICOM3、ICD10等标准集，实现对临床工作模式与工作流程的优化，为医疗活动提供支持、帮助、预警、检查、辅助诊断等功能，构建江苏省中医院医疗临床信息系统的一体化解决方案。2)设计思路由此，设计采用中间数据库结合高效轻量级中间件系统的架构来建设医疗数据集成平台，后台管理用Web方式实现。(1)子系统设置“数据前置服务器”，平台中心设置“中心平台服务器”以服务间通信形式完成数据同步，“数据前置服务器”以及“中心平台服务器”斥ICE通信中间件与J2EE架构程序完成数据交互过程。(2)同时平台也可提供“数据同步调用接口”以触发形式与“中心平台服务器”进行数据同步；各子系统通过“数据查询调用接口”形式从中间数据库获得交互数据。(3)系统将定义与各个子系统的数据获得接口(数据项)以及数据给予接口格式，并且用数据前置服务规避各子系统数据给予方式的不相同，在“中心平台服务器” 中通过权限设定来控制子系统所能调用的接口类型和内容。(4)当平台从故障中恢复后，子系统“数据前置服务器”能将故障期间通信失败的数据传回“中心平台服务器”，保障数据的完整性和正确性。(5)在后台管理Web程序中管理用户、接口、服务和日志。调整各系统可以使用的接口和服务的启动与停止。通过查看日志文件、数据库日志表，分析和解决发生的错误和告警。2 流程分析21 门(急)诊业务流程(1)获得病历卡并登记：产生病人门诊号，即病历卡上的条码，登记后产生HIS内部使用序号病人ID。(2)病人挂号：产生病人的就诊号码，并且就诊号码与其挂号的科室ID关联。(3)就诊：EMR通过门诊号可以获得病人的详细信息。(4)检查申请单：EMR查询相应的诊疗项目表、检查项目表开出相应的检查申请表。(5)检查项目收费：HIS系统根据门诊号获得检查申请单的信息，收取费用后产生收费记录。(6)医技科室：获得新的检查申请单，并且判断HIS的收费记录确认是否可以开始检查，并在检查完后医技科室系统产生的检查结果。(7)获得检查结果：EMR通过门诊号查询获得检查结果数据，并且EMR可以再次开出检查申请单。(8)开处方：EMR系统获得药品的字典数据，并且查询药品的药房库存信息以开出处方。(9)处方收费：HIS获得EMR开出的处方数据，并且按相应的处方项收费。22 住院业务流程(1)病人住院登记：获得住院号码，登记病人信息，产生病人的住院号，并且关联住院号码以及住院号，由此住院号=就诊号。并且此时HIS相应产生住院押金。(2)住院：EMR通过住院号码(或者住院号)可以获得病人的详细信息。(3)检查医嘱：EMR查询相应的诊疗项目表、检查项目表开出相应的检查申请表，在开设检查申请单前应检查住院病人的住院押金余额以及信用额度余额(只用于提醒医生)。(4)复核检查医嘱：His系统护士站对EMR开出的检查单进行审核并提交。(5)医技科室检查：获得新的检查申请单(已通过HIS复核，此步骤可能可以省略费用判断过程)。(6)His系统计费：医技科室检查完毕通知His系统对相关病人进行计费。(7)获得检查结果：EMR通过住院号码(或者住院号)查询获得检查结果数据，并且EMR可以再次开出检查申请单。(8)处方医嘱：EMR系统获得药品的字典数据，并且查询药品的药房库存信息以开出处方。在开设处方前应检查住院病人的住院押金余额以及信用额度余额。(9)处方医嘱复核：HIS护士站获得EMR开出的医嘱数据，并对医嘱进行复核提交，同时产生收费记账。3 平台设计31 系统架构医疗数据集成平台系统总体架构如图1所示。(1)数据前置服务器进行ETL同步数据。(2)HIS和EMR等子系统直接从中间数据库获得数据作为系统辅助。32 数据流程示意(部分)数据流程示意如图2所示(部分)。33 系统结构模块医疗数据集成平台由以下模块组成：(1)中心数据库：采用Oracle 10g，包含管理数据库以及业务中间数据库。(2)中心数据服务器：采用ICE和J2EE，包含数据同步以及数据调用接口，以及调度管理模块。(3)数据前置服务器(数据同步接口)：采用ICE和J2EE，包含数据同步以及数据调用接口以及前置部分实现。(4)数据查询调用接口：采用DLL和JAVA，调用中心接口，并包装返回给调用系统。(5)监控级日志模块：采用J2EE和IJDg4J，各个节点将开放监控、控制接口，并且做本地日志。(6)日志数据采集服务：采用ICE和J2EE，同步各节点日志数据至中心数据库的管理数据库。(7)平台监控及控制系统：采用J2EE和JBos$，监控平台整体状况并且对系统运行以及调度进行控制。模块结构如图3所示。34 接口方式系统将定义从各个子系统获得数据的数据格式以及提供给各个子系统的数据格式以及形式。各子系统可以根据实际情况提供数据，提供形式。系统前置服务将通过适配各个子系统不通的接口方式来规避整体系统差异性。(1)提供数据形式：子系统如何调用接口或获取数据。(2)DI1动态链接库：提供给非Java开发的子系统。(3)Java类库：提供给Java开发的子系统。(4)中心数据库直连：提供给所有子系统，但不推荐。(5)获取数据方案：中心服务器如何从子系统获取数据。(6)子系统通过上传接口调用：平台正常运行时的首选方案。(7)子系统前置服务器直连子系统数据库中间表：平台从故障中恢复后的首选方案。(8)子系统前置服务器直连子系统数据库原始表：风险较大，非不得已不宜采用。35 系统运行模式系统采用单向同步+查询的调用方式向子系统提供交互数据。子系统数据通过动态链接库或Jar包提供的“数据上传接口”同步到中心中间数据库，使得中间数据库拥有共享数据的完整数据镜像。通过动态链接库或Jar包提供的“数据查询调用接口”向“中心平台服务器”实时地查询数据。也可通过“数据同步调用接口”从中心批量获取字典表和基本数据，保存在子系统的本地数据库中使用。“中心平台服务器”将判断目标子系统的“数据前置服务器”链接状态：如可链接则直接从目标子系统级联调用获得数据返回给调用方；如不可链接直接从中间数据库获得数据返回给调用方。此方式适用于实时要求高的数据，如查询HIS中药品库存数据。当平台从故障中恢复后，子系统“数据前置服务器”可以调用子系统的“数据同步调用接口”取得故障期间通信失败的数据传回“中心平台服务器”，保障中间数据库数据的完整性和正确性。参考文献】1 曹晋军院数据综合查询和统计分析系统设计J医学信息，2OO4，17(6)：3223232文辉清，刘衍民利用医院信息系统的策略J现代临床医学生物