醫院健康體檢信息網上發布系統的設計

高爽，趙華，趙志云

解放軍第309醫院 門診部，北京100091；2.軍委機關事務管理總局 衛生局，北京 100082

醫院健康體檢信息網上發布系統的設計

高爽1，趙華1，趙志云2

解放軍第309醫院 門診部，北京100091；2.軍委機關事務管理總局 衛生局，北京 100082

目的為使體檢者快速、準確、安全地獲取健康體檢信息，開發健康體檢信息網上發布系統。方法在醫院原有的內部體驗流程基礎上，研發基于互聯網的體檢信息網上發布系統。系統拓撲機構采用物理網閘連接醫院內部網和互聯網，體檢數據通過物理網閘單向推送給互聯網，以保證信息的安全交換。結果系統實現了體檢數據自動、隔離、安全網上發布，體檢者通過用戶界面可方便地查詢、下載和打印自己的體檢報告。結論系統投入使用后，為患者增添了一種體檢數據查詢手段，極大地改善了醫院醫療服務水平。

健康體檢信息系統；物理隔離技術；醫院信息系統；預防治療；網絡安全

引言

世界衛生組織（WHO）對健康的定義是：“健康是指生理、心理及社會適應三個方面全部良好的一種狀況，而不僅僅是指沒有生病或者體質健壯。”我國衛生部發布的《中國慢性病報告》顯示國人慢性病發病情況形式不容樂觀，以成年人體重為例，國內成年人體重超重率達到了22.8%，肥胖率達到了7.1%，預計人數分別有2億和6000萬。面對如此龐大的患病群體，體檢部門在健康數據的搜集、風險測評、以及健康方面的維護教育與指導上都起到了非常關鍵的作用。同時隨著人們對身體健康的認識程度不斷提高，醫療消費觀念正在由有病治病向無病預防方向轉變，因此健康體檢得到高速發展。如何讓體檢人員在第一時間獲取準確的健康體檢報告，成為健康體檢事業的重要課題。研究成果中有運用PB（Power Builder）開發技術設計便攜式健康體檢信息采集系統[1]和健康體檢信息[2]，還有根據功能要求和性能參數完成了體檢管理信息系統的開發工作[3]，也有基于Web Services（Web 服務）構建SOA架構（面向服務的架構）來實現體檢信息系統的集成[3]，分析了數字化體檢信息管理系統的系統功能[4]，即利用先進的技術和方法在健康體檢系統的應用[5]等等。經研究表明，健康體檢信息網上發布系統是實現快速準確獲取體檢報告的有效平臺。本論文研究的系統，重點是采用先進的網閘進行物理隔離技術，通過軟件模塊對醫院信息系統（HIS）數據庫進行掃描，及時形成完整的體檢信息報告，運用信息提醒，使體檢者以安全的方式在網上獲取體檢信息，系統在醫院實施后，信息發布的合理性和及時性已得到實際驗證。

1 系統總體設計

1.1 系統設計目的

健康體檢主要通過醫學的手段和方法對受檢者進行各種身體檢查，了解健康狀況，發現疾病線索，預防和治療健康隱患和疾病。體檢者在醫院完成了健康體檢后，想在第一時間獲取體檢結果。體檢結果出來后，由于工作或時間關系，許多體檢者無法親自到醫院獲取自己的體檢結果，而由其他方式寄送體檢結果，也會延誤一定的時間，同時屬于個人的某些“隱私”也可能泄露。

為了提高患者獲取體檢數據的便捷性，提升醫療信息化服務的透明度，在原有的醫院內部體驗流程基礎上，研發基于互聯網的體驗信息網上發布系統。系統主要實現醫院內部體驗數據自動推送和發布，保證數據安全隔離交換，患者通過互聯網終端快速地查詢體驗結果。系統投入使用后，能為患者新增一種體檢數據查詢手段，提高體驗數據的利用效率，極大地改善醫院醫療服務水平。

1.2 系統原則設計

（1）提高服務能力。提供準確及時的體檢信息，為患者及時反饋體檢結果。

（2）提升信息公開能力。通過優質服務、誠信服務，吸引體檢群體，并利用各種信息渠道，傳播優質服務理念、健康理念等，以保持體檢群體的市場占有率。

（3）著眼未來發展。立足體檢中心實際，著眼中心未來發展，加強中心管理，提高工作效率，改進體檢質量為目標，建立完善全面的體檢中心信息系統。

1.3 系統架構

體驗信息網上發布系統架構采用B/S（瀏覽器/服務器模式）+C/S（客戶/服務器模式）的復合結構，即：體檢數據的查詢采用B/S架構，體檢數據的安全發布采用C/ S架構。添置物理隔離網閘、體驗數據交換服務器等硬件，開發網上查詢和數據發布軟件。統一身份認證，使客戶端操作人員通過一次身份驗證就可以進入系統的不同模塊或者不同功能軟件，實現權限的統一管理。

1.4 系統拓撲結構

兼顧醫院用戶查詢的便捷性和數據的安全性，采用物理網閘連接醫院內部網和互聯網。醫院內部的體檢和相關數據通過物理網閘單向地向互聯網推送體檢數據，醫院患者通過用戶界面方便地查詢、下載和打印自己的體檢報告，極大地方便患者。因此，物理網閘是本系統的數據交換中心和物理安全隔離中心。網絡拓撲結構，見圖1。

體檢數據推送終端定時地從檢驗管理系統（LIS）、影像歸檔和通信系統（PACS）等體檢數據庫中提取出體檢數據，以認證過的數據交換格式，通過物理網閘單向地推送到互聯網體檢數據接收服務器。

在網絡出口及不同的安全邊界采用的防火墻和網閘配合，通過隔離網閘，將體檢公眾查詢平臺隔離接入，在保障醫院內部網絡安全的同時，提供醫院體檢相關LIS、PACS等信息查詢服務，實現高效的服務響應，并通過網閘的安全策略，有效隔離外部網絡攻擊及病毒。

將醫院內部核心網絡的體檢數據庫服務器通過網閘虛擬映射到網閘外網端，來自患者查詢的查詢請求的數據請求僅能到達網閘外網端：互聯網體檢數據接收服務器和醫院WEB網站，網閘對外不提供任何服務和端口，完全屏蔽內部網絡結構和應用，隔離其他任何外部主機對內網的訪問請求。在該隔離環境下，大量已知或未知的網絡攻擊行為都被隔離網閘隔離而無法進入醫院內網，保證了內部數據安全。

圖1 系統拓樸結構圖

2 軟件結構設計

健康體檢信息網上發布系統包括數據推送系統、數據接收系統、體檢信息查詢系統、體檢信息查詢后臺管理系統等組成，見圖2。

圖2 健康體檢信息網上發布系統軟件結構

2.1 數據推送子系統

當前醫院正在使用的體檢系統數據主要來源于3個渠道，即LIS產生的化驗結果，PACS產生的檢查結果，體檢系統采集的其他體檢結果，這些數據都分別存儲在醫院不同的數據庫中。健康體檢信息網上發布系統首要解決的是數據問題，數據推送系統實現LIS數據、PACS數據和體檢數據由醫院內部網絡推送到互聯網上。

LIS數據推送是將醫院LIS數據庫中所有關于體檢者化驗結果推送到互聯網平臺；PACS數據推送是將醫院PACS數據庫中所有檢查結果的文字描述信息推送到互聯網平臺。除此之外，體檢數據還包括體檢系統采集的其他體檢信息構成，如體檢者姓名、年齡等個人基本信息，血壓、心電圖等。推送的體檢數據信息類型主要有數字、文字和圖片，這也是體檢報告的主要數據來源。體檢報告的生成是按照特定的報告格式和先后順序，將數字、文字和圖片整合在一起，通常以PDF文件的形式進行推送。

體檢信息數據一般采用每日自動上傳到網站的方法，實現數據結果和建議的及時公布[6]。數據推送子系統采用“定期掃描、自動生成報告、主動推送”的方式。定期掃描是指系統定期判斷體檢人員的體檢結果數據完整性，定期周期參數可分為：開始時間、結束時間、掃描周期。體檢數據掃描有兩種策略：① 實時性優先策略；② 事務性優先策略。實時性優先策略是指掃描時間段覆蓋日常診療體檢時間，適當放寬掃描頻率，如10 min掃描1次，增加體檢結果發布的實時性，適用于當天快速獲取體檢報告的人員，但對服務器系統的繁忙程度增加。事務性優先策略是指掃描時間段設定在每天比較空閑時間，如晚上20:00～23:59，每2 min掃描一次。此時，當天的體檢結果在數據庫中都已生成對應信息，遍歷提取就可以生成當天的所有體檢報告，減輕了服務器系統的繁忙程度，但是報告要在第二天才能看到，適用于體檢報告可以在第二天網上遠程獲取的體檢人員。

自動生成報告是指如果體檢結果全部生成，如從數據庫自動生成PDF文件。主動推送包括推送體檢人員信息和推送體檢報告兩種。體檢人員信息包括：姓名、體檢號、手機、體檢時間、所在單位等，便于體檢查詢。文件格式：txt格式。文件名為：“體檢號+姓名+體檢時間.txt”。將內網推送的體檢人員信息txt文件，數據保存到數據庫中。如果有重復記錄，要進行比較過濾。推送體檢報告的過程是從HIS中生成WORD文檔，再打印成PDF文件，或者直接生成PDF文件。文件格式：PDF格式；文件名為：“體檢號+姓名+體檢時間.pdf”。存儲目錄都是指定的文件目錄。

2.2 數據接收子系統

數據接收子系統主要接收系統推送的數據，包括LIS數據接收、PACS數據、其他體檢數據。LIS數據主要實現LIS數據的接收，當接收成功后自動將LIS數據推動到互聯網平臺。PACS數據接收主要實現PACS數據的接收，當接收成功后自動將PACS數據推動到互聯網平臺。其他體檢數據接收主要實現其他體檢數據的接收，當接收成功后自動將數據推動到互聯網平臺。該子系統接收信息采用“定期掃描、自動接收、短信提醒”的方式。定期掃描是指設定開始時間、結束時間、掃描周期等參數，定期掃描外網中指定的目錄。按照體檢數據掃描策略來對應地接受體檢報告。自動接收是指將內網推送的體檢報告PDF文件，存放在指定目錄，如果有重復文件，要進行比較過濾，同時保存數據文件和體檢保存轉存日志。短信提醒是指接收到PDF文件后，通過短信模塊發送給到用戶的手機。

2.3 體檢信息查詢子系統

體檢信息查詢系統運行在互聯網平臺上，其數據來源于醫院內部網絡推送的數據，該系統主要面向兩類用戶進行查詢，分別是個人查詢和團體查詢。用戶根據“體檢號+手機動態短信”的方式，進行體檢報告的查詢、顯示、下載、打印等。考慮到患者個人隱私問題，也可以要求輸入檔案號和查詢密碼。

當患者輸入正確的檔案號和查詢密碼后，系統給出體檢結果，該結果以PDF文件的形式顯示，具體格式參照醫院正規的體檢報告進行定制。系統提供在線打印體檢報告功能；支持在線下載體檢報告，下載文件存儲為PDF格式。

2.4 體檢查詢后臺管理子系統

用戶管理主要實現系統用戶的管理，包括添加、刪除、修改、授權用戶查詢、打印和下載權限。查詢信息統計是指查詢統計患者的查詢日志，方便醫院領導掌握系統運營情況，更好地實現便民服務。數據備份和恢復支持管理員手動進行數據備份和恢復，防止數據出現災難性破壞。

3 系統安全技術分析

健康體檢信息網上發布系統是一個復雜的系統工程，系統建設兼顧先進性、安全性的原則設計，實現各種信息資源的傳輸、分析、共享等，為用戶提供優質、快捷、方便的服務。

3.1 數據安全技術

（1）數據傳輸方面：要求建立了統一的安全隔離交換平臺，具有安全的文件和數據庫交換功能，具有數據快速推送和發布能力，采用實時數據傳遞模式，數據傳輸過程中應采取加密措施。

（2）系統的接口方面：要求與醫院現行的體檢系統、醫院HIS、 LIS、 PACS及醫院WEB網站實現無縫鏈接。

（3）硬件設備方面：系統充分運用物理隔離網閘技術、防火墻技術、數據加解密技術、身份認證及數字簽名技術來保證系統整體的安全性、可靠性。

（4）用戶權限方面：由于體檢信息涉及到體檢者的隱私情況，合理的權限設計，保證了體檢數據安全高效運行[7]。系統管理權限設計分為3類用戶，即系統管理員、醫護人員、體檢者。所有用戶必須經注冊后才能登錄系統。系統管理員權限最高，對所有的系統數據的生成和推送進行管理。醫護人員在病情診斷范圍內對數據進行瀏覽、統計等管理工作。體檢者在身份認證后，進行體檢數據瀏覽。

3.2 物理隔離網閘技術

健康體檢信息存儲在醫院內部局域網，當在外網上發布體檢信息時，就需要在保障內部網絡數據安全的條件下，將內部局域網上的體檢信息傳輸到外部網絡服務器，供體檢人員實時查看和下載。這就需要用到使用網閘進行物理隔離。

物理隔離網閘是一種帶有多種控制的專用硬件，是在電路上切斷網絡之間的鏈路及協議連接，并能夠在網絡間進行安全適度應用數據交換的網終安全設備。通過固化在網絡隔離單元硬件上的調試控制電路實現邏輯開關，保持內網與外網在任意時刻不互相連通[8-10]。物理隔離的一個特征，就是內網與外網永不連接，內網和外網在同一時間最多只有一個同隔離設備建立非TCP/IP協議的數據連接。其數據傳輸機制是存儲和轉發。由于在安全隔離網閘所連接的兩個獨立主機系統之間不存在通信的物理連接、邏輯連接、信息傳輸命令、信息傳輸協議，不存在依據協議的信息包轉發，只有數據文件的無協議“擺渡”，且對中間固態存儲介質只有“讀”和“寫”兩個命令，安全隔離網閘從物理上阻斷了具有潛在攻擊可能的一切連接，使非法訪問無法入侵、無法攻擊、無法破壞，實現真正的安全保護。物理隔離的思路是在保證必須安全的前提下，盡可能互聯互通。采用物理隔離網閘技術可以解決防火墻對操作系統的依賴，防止TCP/IP的協議漏洞、應用協議的漏洞，避免防火墻、內網和DMZ區域（隔離區）同時直接連接。

3.3 網絡安全技術

網絡管理技術主要包括網絡管理及網絡安全兩方面：① 可以采用一些基于SNMP開發出的相關產品，如IBM公司的Tivoli、HP公司的NetView、CA公司的Unicenter/ TNG等，來實現對被管理設備的監控、診斷及故障恢復，對網絡的數據傳輸進行分析；② 運用網絡隔離防范措施，采用知名的防火墻產品，如IBM公司的Firewall，CheckPoint公司的防火墻產品。

3.4 應用安全技術

主要側重于預防計算機病毒、檢測計算機病毒以及恢復被病毒侵害的計算機系統。可以選擇一些有代表性的產品，包括Symentic公司的McAfee Virus、Norton公司的Norton AntiVirus等產品。整體系統中充分采用組件編程技術，以保證系統的持續擴展性。

4 結論

隨著人們健康觀念和疾病防范意識的提高，健康檢查成為健康保健的重要形式，導致健康體檢信息的高效服務成了醫療機構信息建設的重要內容[11-13]。用現有的醫療資源為受檢者提供良好服務，為調整健康體檢服務經營策略提供有力支持。健康體檢信息網上發布系統的實施，為體檢者獲取體檢信息提供了一種快速快捷的方式，同時也能提升醫院體檢中心的服務質量和效率，為醫院帶來良好的社會效益和經濟效益[14]。但是也需要認識到，體檢信息網上發布對數據的安全提出了挑戰，需要在物理設備、網絡安全、軟件結構、數據傳輸、安全認證等方面進行嚴格的設計[15-16]，并隨著當前軟硬件技術的進步而不斷完善和提高。

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本文編輯 韓淑英

Design of an Online Publishing System for Hospital Health Examination Information

GAO Shuang1, ZHAO Hua1, ZHAO Zhi-yun2
1. Department of Outpatient, the 309thHospital of Chinese People’s Liberation Army, Beijing 100091, China; 2. Health Bureau, Agency for Offices Administration of Central Military Com mission, Beijing 100082, China

ObjectiveTo develop an online publishing system for hospital health examination information, which could help examinees obtain accurate physical examination data rapidly and safely.MethodsThe online publishing system was built on the original inner experience process of hospital, and designed to issue health examination via the internet. In the design, topology structure was applied to connecting the local area network (LAN) of hospital to the internet through net gap. The physical examination data were unidirectional pushed by net gap from hospital LAN to the internet, which could ensure the safety in exchange information.ResultsThis system could realize that physical examination data were separately, safely and automatically issued online. The examinees could query, download and print their own physical examination reports through the user interface of this system.ConclusionAfter going into service, the system added a new kind of tool for examinees to query physical examination data and also greatly improved the level of hospital medical service.

health examination information system; physical isolation technology; hospital information system; preventive treatment; network security

TP393.09

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.02.029

1674-1633(2017)02-0107-04

2016-06-27

2016-09-17

趙志云，高級工程師。

通訊作者郵箱：yun309@163.com