基于HL7多層體系工作流的LIS系統的研究

鄭定容，陳燦鋒，梁新郁

廣東省深圳市寶安區西鄉人民醫院檢驗科，廣東 深圳 518102

基于HL7多層體系工作流的LIS系統的研究

鄭定容，陳燦鋒，梁新郁

廣東省深圳市寶安區西鄉人民醫院檢驗科，廣東 深圳 518102

目的 結合醫院的實際情況，探討適用于我院信息化建設相適應的實驗室信息系統(LIS)。方法 LIS信息系統使用多層體系工作流實施的方案，遵循Health Level 7(HL7) 醫療信息交換標準實現異構系統信息交互。結果 基于HL7多層體系工作流的LIS系統，能夠很好地解決異構系統的互操作問題，實現各部門數據資源安全的互通互連。結論 基于HL7多層體系工作流的LIS系統，能為提高臨床研究的效率、保證數據質量、加強數據安全、促進數據共享等方面起到積極的作用。[關鍵詞] 醫院信息系統；實驗室信息系統；系統集成；HL7；檢驗儀器

0 前言

隨著醫療信息產業的飛速發展，政府、醫院、醫療保險、醫療儀器、遠程醫療等機構正面臨醫學信息化交換的瓶頸和困惑。由于各個醫院內部信息系統多半是不同廠商獨立開發，沒有統一標準，只能使臨床檢驗實驗室信息系統成為彼此獨立和封閉的“信急孤島”[1]，所以標準化是解決信息交換和共享的有效途徑。安全是LIS工作流中不可分割的一部分，成為制約LIS工作流應用發展的一大障礙。隨著LIS工作流技術的廣泛應用，能夠很好地解決LIS系統中的安全授權、數據的安全訪問以及用戶的安全管理等問題[2]。

1 材料和方法

1.1 計算機系統及應用程序

服務器的主要配置：主板為INTEL S3200芯片組、CPU為Xeon 3220 2.40（1066MHz）8M L2 Cache；硬盤為2× 500GB；內存為4GB DDR-2 667MHz ECC Memory（2G×2）；服務器操作系統為Windows2003 R2+SP2。客戶端為聯想揚天M商用機，操作系統Windows XP SP3，數據庫采用SQLserver 2005系統，120臺終端工作站；主干采用100M 5類網線鋪設，100M交換到桌面。

1.2 LIS系統的開發環境

采用CodeGear RAD Studio Delphi 2007為后臺開發工具，在設備供應商的技術支持下，完成檢驗儀器和LIS系統的數據互聯。開發LIS信息系統相關技術與安全規范如下。

1.2.1 LIS信息系統數據交換實施方案

LIS系統的數據交換遵循HL7標準[3]，其結構如圖1所示。其中的HL7引擎是通用的中間件，它是整個LIS的信息交換核心，負責全系統范圍內域之間的信息接收、轉換和發送[4]。HL7引擎由通訊模塊、接串口模塊、控制模塊、格式驗證模塊和數據驗證模塊組成。

圖1 LIS系統中的信息交換結構

1.2.2 LIS信息系統安全使用多層體系工作流實施方案

（1）工作流狀態。使用到的工作流的狀態機模型如圖2所示。

圖2 狀態機模型

（2）安全工作流模型。使用到的安全工作流的實體模型如圖3所示。

圖3 安全工作流的實體模型

2 結果

基于HL7多層體系工作流的LIS系統（A組），能夠很好地解決異構系統的互操作問題，實現醫院其他子系統互通互連率100%。網絡塞車率5%，數據泄密事故率0%。與原來傳統的LIS系統（B組）相比較，結果如表1所示：

表1 新舊兩LIS系統實施效果比較

3 討論

從本文研究結果表明，基于HL7多層體系工作流的模式開發出來的LIS系統更加優于原來傳統模式開發的LIS系統。具有更高的兼容性，能夠完全實現與醫院其他子系統互通互連，基本上解決了LIS系統經常網絡塞車情況，更好地解決了LIS數據無法加密的局面。

根據HL7標準設計出能夠與多種操作系統和硬件環境之間的文件和數據進行交換的引擎模塊，主要具備以下的功能：

（1）支持TCP/IP通訊協議的通訊模塊，向其他應用系統發送醫療資訊信息或從其他應用系統接收醫療資訊信息。通訊模塊數據格式完全遵守HL7標準的XML格式。

（2）提供翻譯對照功能的接口模塊，實現用戶業務數據與HL7 XML格式之間的相互轉換，將用戶數據變為統一的數據格式。

（3）支持各種實際應用的HL7醫療資訊事件的控制模塊，如檢查醫囑、轉診等，負責根據消息類型做相應的處理。

（4）對數據格式進行檢查驗證，保證所發送/接收的醫療資訊數據完全符合HL7標準的格式。

（5）對數據格式進行檢查驗證，保證所發送/接收的醫療資訊數據的內容是正確完整的數據。

利用多層分布式結構的基本思想是將用戶界面與業務邏輯分離，把系統結構劃分為多個層次，即在用戶界面層與數據服務層之間加入多個業務邏輯層，讓程序的不同部分同時在多個計算機上運行。這樣的多層結構很好地解決了客戶機/服務器結構中客戶端和服務器端負擔過重、系統伸縮性差、系統缺乏靈活性以及系統維護量大等諸多問題(尤其是當客戶端處于不同的區域時)[5]。

基于LIS安全要求，并參考工作流管理系統（Workflow Management Coalition，WFMC）[6]定義關于工作流的內容：安全工作流是一個能夠預防安全威脅并滿足相應安全需求的、計算機化的業務處理過程。安全工作流管理系統就是一個能夠定義、管理和執行安全工作流的工作流管理系統。安全問題是LIS工作流中不可分割的一部分，成為制約LIS工作流應用發展的一大障礙。主要問題包括LIS工作流中任務的安全授權、數據的安全訪問以及用戶的安全管理等。基于臨床檢驗實驗室工作特點，結合LIS工作流的運行特點，我們將LIS工作流劃分為：LIS工作流層、LIS控制層和LIS數據層三個層次。從任務、事件和數據的角度來考察分析工作流的運行過程，并參考工作流中狀態轉換的思想，將狀態機的概念引入到每一層的授權過程中，并提出了一個基于多層狀態機的安全工作流模型。

以上分析說明：基于HL7多層體系工作流的LIS系統，能使臨床檢驗實驗室由經驗管理走進科學管理、規范化管理，使管理從繁瑣、凌亂走向簡便的信息化，提高工作效率。實現檢驗信息全院共享是臨床檢驗實驗室提高自身素質，盡快適應信息化社會發展，實現檢驗信息社會化的需要數據是信息的源頭和基礎。數據的質量將直接決定信息的價值，所以基于HL7多層體系工作流的LIS系統的建立，確保了從全方位、多角度保證數據質量與安全，以準確、全面的數據保證信息的價值。

[1] 李鐵,黃天培,盧堅.基于SOA實現醫院應用集成平臺[J].醫學信息,2010,23(5):1157-1160.

[2] 谷巖,宗志堅,鄢丹.基于多層C/S結構的醫院信息系統的設計[J].計算機工程與設計,2005,26(8):2229-2232.

[3] 郭江濤,夏軍,蔡連忠,等.基于HL7的電子病歷系統信息共享模型研究[J].數字技術與應用,2010,28(5):105-107.

[4] 王海舜,宏宇.基于HL7的HIS信息交換解決方案探討[J].中國醫療器械雜志,2008,32(2):111-113.

[5] 韓新偉,趙權.多層構架的物資編碼管理系統的設計與實現[J].計算機工程與設計,2006,27(15):2846-2850.

[6] 任洪濤,齊璇,柳軍飛.MINI工作流管理系統的設計與實現[J].計算機工程與設計,2003,24(11):37-40.

[7] 徐玲.LIS與HIS系統數據交互實現方案比較[J].中國醫療設備,2010,25(6):52.

[8] 杜鵬,白樹仁.基于多層狀態機的安全工作流模型[J].計算機工程與科學, 2005,27(9):81-84.

The Research of LIS Based on HL7 and Multi-Layer of Workflow

ZHENG Ding-rong, CHEN Canfeng, LIANG Xin-yu
Clinical Laboratory, Xixiang People's Hospital, Bao'an District of Shenzhen, Shenzhen Guangdong 518102, China

Objective According to the actual situation of the hospital, to explore the laboratory information system (LIS) which is suitable for our hospital to construct our own information share and exchange system. Methods Using multi-layer distributed workflow technology and integrated function units and affairs, adopted Health Level 7 (HL7) information exchange standard to realize information interaction. Results The LIS system which is based on the HL7 and multi-layer of workflow, can be the best solution to solve the problem of the heterogeneous systems' Interoperability and realize the safe interconnection of different department's data resources. Conclusion The LIS system which is based on the multi-layer of workflow, is playing a positive role in the efficiency of clinical research、the quality、security and data sharing and so on.

hospital information system; laboratory information system(LIS); system integration; HL7; laboratory instruments

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.05.016

1674-1633(2011)05-0061-02

2011-02-24

2011-03-09基金項目：2 0 0 8年深圳市科技計劃(衛生醫療類)項目（200803235）。

本文作者：鄭定容，臨床副主任技師。

作者郵箱：woodyou@163.com