医院信息系统教程第七章临床信息系统

新世纪全国高等中医药院校规划教材

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医院信息系统教程

第七章

临床信息系统

7.5临床信息系统发展的特征及问题

临床信息系统是当前医院信息化最活跃的领域。它的发展具有以下比较明显的特征

⒈简化信息采集、录入手段

⒉灵活直观的信息表现形式

⒊医疗管理模式的溶入

⒋智能化知识库的应用

⒌向电子病历方向发展

⒍新技术手段的应用

习题7-3⒈简化信息采集、录入手段

如何减轻医护人员录入病人信息的工作量，使录入过程符合人的思维过程，避免对医疗过程的干扰是信息录入手段所追求的目标。一方面，大量的医疗设备已具备数字化的接口，如临床监护设备、检验设备等，信息系统可以通过接口自动进行数据采集，免去手工输入的麻烦;另一方面，积极探索新的录入手段。更多的工作投入到智能化输入工具的研究开发上，让输入系统在知识库智能推理的帮助下完成输入。另外，采用用户可定制的表格化病历和输入界面，可以适应不同专科的需要，也是探索的重点。

⒉灵活直观的信息表现形式

传统的纸张记录方式对病人病情发展和诊疗过程的记录只能以单一轴向进行表达（多数情况下以时间为轴向）。医护人员要找出某一症状的变化或者某项生理参数值的变化，并不能很直接地得到。新的临床应用系统几乎都结合了图表功能，病人的病情和治疗过程可以以图表的方式直观地表现出来。通过将病人的用药、检查、治疗放到一张图表中，医生可以一目了然地获取病情和治疗过程的总体情况。医生还可以根据需要对图表中要体现的数据项进行定制，以获得反映特定目的的图表。

⒊医疗管理模式的溶入

对新的医疗管理方式的支持是临床信息系统发展的又一特点。其中比较突出的是临床路径和面向问题病案的采用。

临床路径的管理思想是通过规范医疗过程，减少同一病种不同病人、不同医生的医疗过程差异，达到降低医疗成本的目的。面向问题的病案着重于解决传统病案记录中只按时间顺序记录，而病人症状发展与医疗过程信息不清晰的问题，强调了病案记录应将病人的症状和所采取的医疗措施关联起来，以症状的发展变化为轴线来记录病案。这就对临床信息系统中的信息记录和展现方式提出了新的要求。一些系统提供的动态图表化的医疗事件展现方式是对这种管理方式很好的支持。

循证医学

?循证医学(evidencebasedmedicine)是指遵循科学依据的医学,提倡在临床实践中将个人经验与当前最佳科学依据结合起来进行医疗决策

（即处理病人的决定）

。传统的临床实践中,医师多根据个人的或高年资医师传授的经验行事,或根据动物试验或基础理论推导做出治疗选择,这种行为模式从本质上讲属于经验医学的范畴。经验医学并非全无道理,但是也导致某些非理性的医疗行为,例如医疗保健的滥用(overuse)、不足(underused)、误用(misuse)和随意多变(variation)。总之，临床路径、面向问题病案、以及循证医学思想等。这些功能体现了信息系统与医学方法更密切的结合。

⒋智能化知识库的应用

在医护人员的日常医疗工作中，有大量涉及相关医学知识的应用。在临床信息系统中，建立各种知识库，帮助医护人员掌握和应用这些知识，是临床信息系统研究的热点。检验知识库也是比较常见的应用之一，系统可以根据医嘱，对标本的采集条件进行提示;可以对检验项目与病人用药的冲突提出警告;可以对检验结果进行解释。各种专科的临床医疗指导（Guideline），例如糖尿病医疗指导、高血压医疗指导等，也是当前临床知识库发展的热点。

⒌向电子病历方向发展

将各个业务系统产生的病人信息集成到一起，由以业务为中心的信息管理发展到以病人为中心的信息管理，形成电子化的病历系统，是临床信息系统由局部发展到整体集成的必然结果。

⒍新技术手段的应用

计算机和网络技术的快速发展对临床信息系统是一个巨大的推动。新技术的出现为临床信息系统的实现带来了新的手段，表现出了良好的效果。另外，因特网技术、移动计算技术、多媒体技术的运用也将大大促进临床医学信息系统的发展。

我国的医院信息系统建设正处于由管理信息系统向临床信息系统发展的起步阶段。一些已经建立了管理信息系统的医院提出了建立临床信息系统的需求，但综观这一行业，医院对于如何实施临床信息系统缺乏明确的思路。对于如何开发好和应用好临床信息系统，应该注意以下几个方面的问题：

注意的问题

⒈注重专业化的应用

⒉注重采用先进的医疗管理模式

⒊

注重信息交换标准和系统集成

⒋注重循序渐进

习题7-3⒈注重专业化的应用

与管理信息系统相比，临床信息系统具有更加专业化的特点。由于医疗过程的复杂性，要开发出适用的临床信息系统，设计人员必须对医疗过程有相当深入的了解、具备相当程度的医学专业知识，能够把握医护人员的业务需求才行。在系统界面的表达，在与医学知识库的结合，在系统功能的设置上，必须深入地研究、反复地尝试、踏踏实实地工作，才能开发出优秀的临床应用软件。

⒉注重采用先进的医疗管理模式

为了解决特定的问题，发挥信息系统的优势，临床信息系统往往包含着一定的医疗管理模式，像前述的临床路径、面向问题病案等。系统的功能是按照这样的模式来设计的。一方面，开发者需要研究医疗管理思想，在软件中倡导一种新的适合于管理临床病人信息的模式，充分发挥计算机的优势来支持这样的模式，而不是对手工方式的简单模拟；另一方面，系统的应用者要按照这样的模式来组织医疗过程，改革相应的医疗规章制度。

⒊

注重信息交换标准和系统集成

正因为临床信息系统的专业性，不太可能由一个系统开发商提供所有的处理临床信息的子系统。目前各医院的管理信息系统由一个厂商一统天下的局面必然会被打破，而换之由多家厂商的系统集成，这就涉及到对信息交换标准的研究和采用。目前这方面标准国外较多，如HL7、DICOM等。

⒋注重循序渐进

临床信息系统是由多个系统组成的，在建设上不可能一蹴而就，而应该逐步发展。对于影响面大的系统，例如检验信息系统、放射信息系统、医生工作站系统可以先行实施。

7.6临床信息系统的新技术应用

7.6.1CIS数据存储及其架构的特点

7.6.2无线技术

7.6.3临床信号采集技术动向

7.6.1CIS数据存储及其架构的特点

目前存储技术主要有三种方式：

?直接存储（DirectAttachedStorage，DAS）、

?网络附加存储

(NetworkAttachedStorage，NAS)、?存储区域网（StorageAreaNetwork,SAN）。

?传统的直接存储的模式DAS是直接将存储设备连接到服务器上，当存储容量增加时，这种方式很难扩展；当服务器出现异常时，会使数据不可获得。

?NAS和SAN的出现适应了网络正成为主要的信息处理模式的发展趋势。

习题7-3服务器－A服务器－BSCSI磁柜

网

络

SCSISCSI心跳线

SCSI存储拓扑图

SCSISCSI磁柜

⒈网络附加存储NAS

?NAS——网络附加存储，即将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务。

?NAS由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等组成。?NAS将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接，可以无需服务器直接上网；

?专门用于数据存储的简化操作系统，内置与网络连接所需的协议，系统管理和设置简单。

?NAS是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。

?用户选择NAS解决方案，原因在于NAS价格合理、便于管理、灵活且能实现文件共享。

⒉存储区域网络SAN

?SAN——存储区域网络，即通过特定的互连方式连接的若干台存储服务器组成一个单独的数据网络，提供企业级的数据存储服务。

?SAN是一种特殊的高速网络，连接网络服务器和诸如大磁盘阵列或备份磁带库的存储设备。

?SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。

中心交换机

服务器

IP－SAN拓扑图

网络千兆

网络百兆

IP存储磁盘阵列

IP区域

中心交换机

服务器

IP－SAN拓扑图

网络千兆

网络百兆

网络交换机

IP存储磁盘阵列

MSInitiatorIP区域

对外服务网

存储专网

网

卡

网卡

SAN具有的特点：

?首先SAN具有无限的扩展能力，由于SAN采用了网络结构，服务器可以访问存储网络上的任何一个存储设备，因此用户可以自由增加磁盘阵列、带库和服务器等设备，使得整个系统的存储空间和处理能力得以按客户需求不断扩大。

?SAN具有更高的连接速度和处理能力。SAN采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤通道技术，目前的传输速度为100Mbps，并会很快开发出传输速度为200Mbps和400Mbps的光纤通道交换机。

实现SAN的硬件和软件

?实现SAN的硬件基础设施是光纤通道，由3部分构成：

?存储和备份设备，包括磁带库、磁盘阵列和光盘库等；?光纤通道网络连接部件，包括主机总线适配卡（HBA:HostBusAdapter）和驱动程序、光缆（线）、集线器、交换机、光纤通道与SCSI间的桥接器(Bridge)等；

?应用和管理软件包括：备份软件、存储资源管理软件、设备管理软件。

?在SAN解决方案中，除存储设备外，其关键部件就是网络连接部件——光纤交换机。

HIS系统的典型应用

双机集群构筑HIS系统

通过四路企业级服务器构筑起的双机集群系统，提供了极高的可用性，为HIS系统的运行提供了极为可靠的平台。依靠先进而又成熟的存储局域网技术（SAN），建立统一的存储资源，可以将各个主要应用服务器中的大量数据信息，如HIS，LIS，医保等数据集中于此。这样可以一方面统一为目前各个应用配备稳定，有保障的存储，另一方面也可以满足以后如各种应用系统运行所需灵活调配的大量数据空间。

NAS和SAN比较分析

?NAS具有安装管理方便、价格平民化等优点，是中小企业存储的优选方案。

特别是对于部门服务器合并项目、独立的工作组级的客户，他们能充分享受到NAS性能价格比的好处。

?SAN可以适用于企业级数据存储、服务器集群、远程灾难恢复、Internet数据服务等多个领域。SAN和NAS因满足用户的不同层面的应用需求而共存，同时随着iSCSI、IP、Infiniband等技术的不断出现，未来的SAN、NAS最终将逐渐走向统一。

无锡市第一人民医院的的HIS,PACS,电子病历系统

?2019年9月，选用了戴尔的整套存储方案，具体包括2台DELL|EMCCX300光纤盘阵与1台戴尔PV160T带库，它们分别承担起存储、备份和容灾的功能，共同为院方构建了一个“分类存储、一体备份、重点容灾”的医疗数据中心。

?该数据中心的四个系统（HIS、PACS、病历、社保）共使用了8台主机，其中：HIS系统采用医院原有的2台其它品牌服务器担任前端主机；PACS系统采用2台戴尔PE6650服务器担任前端主机；电子病历系统采用1台戴尔PE6650服务器与1台医院原有的其它品牌服务器共同担任前端主机；社会保险系统采用2台新引进的戴尔PE2850服务器担任前端主机。每台主机均安装了3块HBA卡，以便与存储后台连接。

“分类存储、一体备份、重点容灾”的管理方案

7.6.2无线技术

?掌上移动计算技术为医疗保健行业带来了多种多样新的应用解决方案。医疗保健供应商可以随时随地的向他们的客户提供服务，医院的护士利用掌上设备可以直接纪录病人的生理、病理数据，查询医院业务系统的数据，药剂师可以记录各种各样的实验结果，医生可以随时纪录诊断结果、从医院业务系统查询病人的历史纪录。

习题7-3病人床边信息系统定义

解决方案

?无线移动计算技术

无线网络设备：无线网桥、无线网络接入点、无线网络客户端适配器（通常称为无线网卡）三个部分

?无线网桥用来连接两个局域网

?无线网络接入点是计算机通过无线接入局域网的枢纽，相当于集线器或交换机

?无线网卡将计算机与无线网络连接地设备。

7.6.3临床信号采集技术动向

⒈

基于VGA的视频信号采集分析系统

⒉射频技术RFID在医疗行业的应用

⒊应用RFID的优点

⒋RFID在母婴识别上的应用

⒈

基于VGA的视频信号采集分析系统

?综合监护仪等设备只有VGA或者视频输出

?信息数据无法对进行长时间保存

?不便于医生及时、准确地判断患者的病情

?需要依托当前先进的技术来实现对医院监护信息进行采集以及储存，从而使得患者的历史医疗信息的完整性。

?以视频格式保存信息，其数据量是惊人

?以压缩的视频格式（例如H.264协议），1台监护仪1小时的视频流量至少需要约100M，则一天的视频信息保存量约需要2.4G，假设1台监护仪的使用效率是50%（即1年180天），则需要硬盘容量为438G，就是4个120G的硬盘。

?采用以DSP为核心的嵌入式技术把监护仪信息中的有用的波形和数字信息提取出来，减少存储的数据量，而且方便查询。

视频信号采集分析系统网络拓扑图

⒉

射频技术RFID在医疗行业的应用

?射频技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

?RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签

?储存的信息量非常大。广范应用于第二代身份证、军车牌照仿伪、大型设备固定资产管理、航空物流识别，医疗设备识别等诸多领域。

习题7-3RFID系统由三部分组成：

（1）标签：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；

（2）阅读器：读取标签信息的设备；

（3）天线：在标签和读取器间传递射频信号。

?采用RFID系统的意义

?采用RFID技术的腕带存储了病人的相关信息，包括基本个人资料以及药物过敏史等

?通过RFID电子标签上的电子编码对应到数据库中

?通过RFID智能腕带，医护人员可以随时随地掌握每一位病人的准确信息。

医院应用RFID系统的示意图

护士应用RFID系统处理病人信息

RFID系统的病人标识原则

?提供确切的病人身份标识，且标识准确而且统一，涵盖医院的各个相关部门；

?建立病人与医疗档案、各种治疗活动的明确对应关系；

?使用可靠的标识产品，确保病人标识不会被调换或丢失。

安全性分析

1）网络接入控制

2）身份验证:预分配密钥

3）加密特性

4）采用多层结构体系，避免客户端直接访问数据库。

5）应用系统基于角色的权限管理体系，避免非法用户入侵

6)应用软件的身份管理，工号加密码及数据库自身的安全机制

⒊应用RFID的优点：

（1）对交流困难的病人进行身份的确认。

（2）监视、追踪进入高危区域的人员。

（3）当医疗紧急情况能够推动限制措施的执行。

（4）腕带允许医院管理员对部分数据进行加密。

⒋RFID在母婴识别上的应用

?RFID腕带在医院的母婴识别方面应用。

?医院在母亲抱错婴儿

?婴儿被盗等问题，

?在现有管理软件中增加RFID技术，包括腕带、手持读写器、门禁系统等。

RFID应用腕带识别母婴示意图

浙江大学邵逸夫医院无线系统架构

无线医护平台是建立在医院管理信息系统、LIS系统、PACS系统基础之上的整合型平台，具有如图所示的逻辑架构：

个性化界面数据服务层业务服务层展现服务层医保疾病控制中心行业管理外部系统企业服务总线RFID硬件院长医生工作站护士工作站咨询台医护人员库房PACS数据服务集成平台标签打印机手持阅读器固定阅读器RFID接入中间件RFID管理中间件门户产品科室业绩报表基于角色管理药品统计报表物资统计报表门诊诊疗流程住院登记流程药库管理流程LIS检查流程PACS检查流程药房管理流程住院结算流程门诊结算流程病人基本信息病人就诊信息病案信息PACS影像资料检查资料医生护士资料科研成果资料库存数据门诊LIS住院后勤无线医护系统技术实现

?系统采用WebService技术提供信息服务，前后台系统之间的交互采用SOAP协议。

邵逸夫医院无线系统应用范围

?无线移动电子病历

?药物管理

?实验室信息管理

?条码标示带应用

?无线病人监测系统

?无线网络寻呼功能

?固定资产管理

?人力资源管理

邵逸夫医院无线应用模式

?以HIS为依托

?应用条码腕带

?医生工作站

?护士工作站

医生工作站组成

目的

让医生记得更多、医嘱更及时、工作效率更高

?病人基本信息

?医嘱查询

?医嘱输入

?报告查询

?生命体征查询

?手术安排查询

?会诊单查询

护士工作站组成

?目的把护士还给病人

?病人基本信息

?医嘱查询

?医嘱执行

?报告查询

?生命体征查询

?生命体征录入

?手术通知查询

?病人费用录入

远期计划

?新生儿防盗系统

?无线营养配餐

?药物管理

?无线病人监测系统

?无线网络寻呼功能

?固定资产管理

?人力资源管理

7.7临床信息系统的标准化协议（自学）

?国际标准

?HL7?CDA临床文档结构

?临床前后文对象管理CCOW?分布式医疗保健环境DHE?LOINC、ArdenSyntax、DICOM、SNOMED、ICD10等

?国家标准/部颁标准

?《耳穴名称与部位》

?《中医病证分类与代码》

?《全国主要产品(中药部分)分类与代码》

?《中医临床诊疗术语》

?《中医病证诊断疗效标准》

?《中医病案规范》等

习题7-4?CDA临床文档结构（ClinnicalDocumentArchitecture，

CDA）体系.HL7临床文档结构（CDA）是制定以交换文档为目的的一种指定结构和语意的文档标记。

?CCOW是ClinicalContextObjectWorkgroup的英文缩写，即临床前后文对象管理，是HL7标准组织指定的一个独立标准，