醫療信息系統集成問題的探索

包頭市社區衛生服務管理中心 王建偉

包頭市中心血站 譚婭娜

1.醫療信息系統的集成的應用背景

我國在醫療信息系統的建設方面起步較晚，在實際應用中，對醫療信息系統的建設和管理偏向于對單一信息類型。各類型的醫療信息系統之間存在著協作不暢的問題，甚至普遍存在“信息孤島”。出現這種現狀的原因，一是受到技術和計算機系統的構建方面的限制，二是在建設這些醫療信息系統時就沒有充分考慮到各類系統之間的集成和聯通。在醫療技術不斷發展和醫院信息化建設的背景下，要求將各類醫療信息系統之間實現有效的集成和整合。在這樣的趨勢下，有些無法進行整合的信息系統必須要重新構建，付出的代價很大。此外，從醫療信息共享的角度，醫療機構自身、醫機構之間的信息共享、國家和地區層面的衛生信息管理等也對不同類型的醫療信息系統提出了集成和整合的要求。這就需要研究對各類醫療信息系統之間的集成和整合問題，以最小的代價來實現醫療信息系統的統一化。

2.醫療信息系統間的集成需求分析

從單一醫療信息系統的構成來說，單個系統通常都比較完善而且具有較強的實用性。因此在系統間的集成的需求就主要表現在對不同系統間的協同和信息共享兩個方面。①系統間的協同需求：在協同方面的需求是針對不同系統共同完成一個工作過程而言的，其實現方式是通過信息系統之間的信息傳輸來實現醫療數據收集和處理的無紙化操作，節約社會資源；②系統間信息共享方面的需求：信息共享更多的是為同一家醫療機構的內部運作提供便利，將病人的醫療數據在不同的科室之間進行傳遞；當病人在不同的醫療機構間接受治療時，系統間的信息共享將為不同的醫療機構的提供病人完整的臨床病歷數據。

不論是從信息協同還是從信息共享的角度，都需要處理不同系統間的通訊或數據交換，這是處理醫療信息系統集成問題的核心所在。當前醫療信息系統所采用的標準繁多，但通常都缺乏足夠的通用性。系統的集成方式的基礎通常都是以醫療信息數據庫間的訪問來實現數據交換。較為常見的方式是通過HL7或DICOM等點對點的標準信息交換模式。但即便采用這類標準通信系統，也難于在系統集成時實現即插即用。其他一類諸如基于虛擬數據中心和web service服務中間件的集成方式也不利于推廣。因此解決醫療信息系統的集成問題是醫療信息化的重要內容，需要深入研究。

3.當前醫療信息系統集成常見解決方案分析

3.1 基于數據庫的集成解決方案

基于數據庫的集成解決方案主要分為兩大類：基于直接操作的數據庫系統集成和基于中間數據庫操作的系統集成。但這兩類解決方案都有一定的局限性，受到集成系統數量的約束，一般用于系統數量很少的情形。但由于操作相對簡單，對于解決封閉遺留系統的信息集成非常有效，因此這類解決方案采用的頻率也比較高。直接數據庫操作的解決方案盡管操作難度不大，但存在較大的風險。因為在實現了這類系統集成后不同的系統間的數據聯系緊密，一旦發生數據破壞，將產生連鎖反應，使得與之集成的其他系統的數據庫系統也受到破壞。而基于中間數據庫操作的系統集成方案是通過設立具有數據交換能力的中間接口數據庫，由該數據庫來實現不同系統間的數據交換與信息共享。相對于直接操作數據庫的集成方式，這類方法讓各數據庫系統的數據有更好的獨立性。但缺點也很明顯，那就是中間接口數據庫在設計時受到集成系統數量的制約，隨著需要做數據交換的數據庫數量增加，中間數據庫的設計難度將極度增大，近乎于無法有效實現。

3.2 基于標準消息的集成解決方案

典型的基于標準消息的集成解決方案是通過HL7、DICOM標準消息來實現放射領域設備和系統的集成，這兩類方式都遵循IHE技術框架。這類解決方案最大的優點是只需要對新加入的系統進行一次集成即可，同時避免對各子系統間的兩兩集成，并將集成方案中的子系統都以IHE技術框架統一約束、配置和協調。但這類集成方案最大缺點是待集成的各子系統都必須遵循IHE的技術標準，因此使用頻率相對較小。

3.3 基于接口引擎的解決方案

這類解決方案利用接口引擎（如HCN、HTB、Ensemble等）來實現不同系統數據的兼容和傳輸，受數據格式和傳輸的限制較小，能夠更好的保障各子系統的數據獨立性。這類方法最大的優點是可以將以不同技術標準構建的信息系統互聯，在未實現各系統標準化的情況下能夠為系統間的集成提供可行的過渡方案。

3.4 其他解決方案

除了上述幾類系統集成方案外，還有基于面向服務架構（SOA）的解決方案、一體化解決方案等。這兩類方案適用環境一般為同一單位內部，但由于缺乏統一的定值標準，因此在使用上還處于摸索階段。

4.醫療信息系統集成方法探討

在借鑒常用醫療信息系統集成方法的基礎上，本文將探討一種基于IHE框架和SWIM集成模型的醫療信息系統集成模式。

4.1 IHE技術框架

IHE是國際上流行的醫療信息系統集成技術框架，其組成結構按不同的醫學科目的子框架和對應的集成規范來綜合構成整體系統集成。每一種不同的集成規范承擔一定的角色和任務。每個任務被觸發后自動選擇對應的規范操作細節，以各子醫療信息系統的標準集成接口和數據交互為基礎，從而形成一套連接各種醫療設備和信息系統的操作環境。

4.2 SWIM醫療信息系統集成模型

SWIM模型（Semantic and Workflow based Integration Model）的原理是基于語義和工作流之間的互操作，以解決不同數據庫之間異構問題和業務流協調為工作重點，是一種自上而下的組織結構。按從上到下的結構分層，各層次分別為：流程管理、事物映射、語義轉換、句法轉換和系統連接。各層次的任務簡述如下：

(1)流程管理：這一層次主要規范醫療系統中各類操作的，將各類操作形成完善的管理流程，并把不同學科分支的數據統一成為以醫院單位的整體結構，利用流程驅動機制來實現各操作流程之間的切換和數據交換。

(2)事物映射：該層次主要負責完成對各類觸發事件的醫療事務數據庫的構建，以HL7V2標準為基礎，將需要輸出的醫療事務傳輸至流程管理層。為了統一輸出與輸入的數據，通過集成事務庫來實現對各醫療信息的儲存格式統一化。

(3)語義轉換：語義轉換層設置的目的在意解決不同數據系統之間的異構轉換，也是將醫學專業診斷知識和數據之間轉換的媒介。為了克服當前醫療信息系統之間信息模型的私有特性，在該層采用標準化的醫療信息模型和屬于標準，醫療信息模型采用RIM，屬于標準采用HL7V2。

(4)句法轉換：句法轉換的功能是實現不同醫療信息系統數據結構和編碼異構之間的轉換，從而使得集成后的系統具有統一的數據格式。為了避免點對點的句法轉換，采用XML標準中介數據結構和編碼來實現句法轉換，其優勢在于這種轉換標準具有良好的擴展性，且不受操作平臺的限制。

(5)系統連接層：系統連接層是實現各集成子系統之間的物理連接和實現系統間信息的交換。這個層面的實現途徑有很多中，如CORBA、RPC、API等，具體方式可依據具體子系統情形而定。

在IHE技術框架下利用SWIM模型會比其他情況下進行系統集成的難度更低，如果沒有在IHE技術框架，SWIM模型也可以實現系統的集成。SWIM模型可以實現不同類型的信息系統之間的解耦，保留各子信息系統的獨立性，又保障在不同技術接口之間的異構數據交換，可較好的實現系統之間的集成，適合于對于醫院各類醫療信息系統規模的信息系統集成。

[1]段會龍,呂旭東.醫療信息系統發展現狀及趨勢[J].中國醫療器械信息,2010,10(2):1-6.

[2]何雨生,王力華,王秀民,等.IHE與醫院信息系統集成技術研究[C].中華醫院信息網絡大會,2006:471-483.