醫院檢驗設備數據采集及雙向通信的探討與應用

趙會，孟慶紅，陳丹

(徐州醫科大學附屬醫院 信息處，江蘇 徐州 221000）

0 引言

LIS (Laboratory Information Management System)是為醫院檢驗科設計的實驗室信息管理系統。該系統將試驗儀器與計算機聯網，自動采集儀器數據通過程序處理存儲，生成檢驗報告。基本實現了檢驗科業務的信息化、智能化、自動化、規范化。檢驗設備數據采集是LIS的關鍵，需要根據不同儀器設計不同的通信接口。接口模式大致分為串口通信模式、網絡通信模式、文件讀取方式、數據庫交互方式。隨著條碼技術的應用，接口模式可以分為單項通信和雙向通信模式。本文根據實例介紹各種通信模式及實現方案。

1 四種數據采集模式

1.1 串口通信

串口通信模式是檢驗設備聯機最常見的模式，主要通過介質串口線將儀器與計算機相連，通信程序通過串口控件(MsComm 32)進行數據的接收與發送。其中又以9針串口為主要模式，既可以使用成品線，也可以自己制作。如圖1。

以PowerBuilder為開發工具，通過注冊控件MsComm32建立OLE控件，通過控件實時監聽串口通信狀態來獲取數據。屬性設置如下：

圖1

通過ole控件將儀器傳輸的結果接收并存儲，存儲方式可以是存表、文件、變量等，然后進行數據分析，提取有效數據。數據無論以HL7格式，還是ASTM格式，或是其他，均可以通過軟件進行解析，如果遇到特殊情況，如亂碼等需要特殊處理。

1.2 網絡通信

網絡通信模式是近幾年檢驗設備聯機的模式，主要通過介質網線將儀器與計算機相連，通信程序通過網絡編程接口控件(Winsock)進行數據的接收與發送。作為通信的計算機可以作為服務端，也可以作為客戶端。以PowerBuilder為開發工具，通過注冊控件Winsock建立winsock控件，通過控件實時監聽串口通信狀態來獲取數據。通信方式有兩種，如圖2。

圖2 通信方式

通過該控件實時監聽是否有數據，通過Dataarrival函數獲取數據如下：

winsock.object.getdata(ref ls_receiver)

通過winsock控件將儀器傳輸的結果接收并存儲，存儲方式可以是存表、文件、變量等，然后進行數據分析，提取有效數據。數據無論以HL7格式，還是ASTM格式，或是其他，均可以通過軟件進行解析，如果遇到特殊情況，如亂碼等需要特殊處理。

1.3 文件交互

文件交互數據處理模式往往適用于儀器自帶控制解析軟件或者儀器采用第三方軟件，此時由儀器自帶軟件或第三方軟件與儀器進行數據傳輸，LIS的接入需要與儀器控制軟件或第三方軟件對接。比如使用Labman作為控制儀器的第三方軟件，控制儀器和獲取儀器結果后會在指定路徑的文件夾存放，LIS只要開發通信程序實時監控文件夾中是否存在文件即可，有則讀取解析，同時讀取后刪除文件。如圖3。

圖3

1.4 數據庫交互

數據庫交互數據處理模式往往適用于儀器自帶控制解析軟件或者儀器采用第三方軟件，此時由儀器自帶軟件或第三方軟件與儀器進行數據傳輸，LIS的接入需要與儀器控制軟件或第三方軟件對接。比如血粘度儀、PCR儀等控制儀器和獲取儀器結果會存放其本身數據庫中，LIS只要開發通信程序實時監控對方數據庫，有新數據則讀取解析。此種數據通信方式需要建立對方數據庫連接，連接方式有多種,需要根據不同數據庫而定。比如使用ACESS數據庫，則用ODBC方式連接，使用SQL SERVER數據庫則可以直連。如圖4。

圖4

2 雙通模式

隨著信息化技術的提高、條碼模式的啟用、儀器自動化程度的提高，LIS與儀器的雙向通信被廣泛應用起來。TLA(Total Laboratory Automtion)全實驗室自動化，是基于條碼的將實驗室多臺儀器通過特殊的物流傳送設備連接起來，通過軟件控制實現全流程信息化管理，實現全流程自動化需要完成與設備的雙向通信。雙向通信即實現LIS向儀器發送工作單信息，區別于單項通信LIS只從儀器獲取結果數據信息。根據儀器不同，雙工模式也不相同，基本分為串口、網口模式雙工和文件交互方式雙工。

雙工的實現以條碼為載體，實現儀器自動識別試管條碼獲取檢測項目，需要LIS完成條碼工作單的生成，通過特定的格式發送給儀器。不同儀器接收工作單的格式不盡相同，一般儀器接口文檔會提供交互方式。

下面以某廠家血凝流水線儀器為例，介紹雙向通信的具體流程。

2.1 工作單準備

首先需要將醫囑項目同LIS檢測項目對照，然后將LIS檢測項目與儀器檢測項目對照(儀器通道號)，LIS獲取醫囑按照規則生成檢測項目列表，如圖5。

圖5

2.2 與儀器進行雙向通信

如圖6，LIS通信通過請求(ENQ)開始與儀器進行交互，每次交互均需要收到儀器返回的應答消息(ACK)后，進行下一步的通信。其中消息部分的各段均需要收到ACK后，再發下一段。每段格式按照一定的要求進行組織成串，每串最后均需要校驗該串的完整性與正確性。具體校驗如圖7。每段內容均以STX開始，以CR+LF結束。具體實現日志如圖8。

圖8

圖9

2.3 結果通信解析

儀器檢測完畢會傳輸結果給LIS，通信模式跟發送工作單相反，即儀器發送請求(ENQ),LIS通信應答(ACK),儀器端接收應答后會繼續發送消息段。消息段格式與工單消息段基本相似，均以STX開始，CR+LF結束。發送完畢，會發送結束標志(EOT)。具體數據日志如圖9。

圖6

圖7

3 總結

檢驗科作為醫院重要的醫技科室，在整個醫療行為中起到越來越重要的位置。LIS系統作為為實驗室開發的信息系統也越來越完善。檢驗設備采集是LIS系統中基礎的工作，隨著自動化流水線及條碼的應用，實驗室自動化程度越來越高。

基于條碼的儀器雙向通信的實現，提高的工作效率，減少了差錯，提高了檢驗科的管理水平。

檢驗設備種類繁多，接口各不相同，這就需要針對不同的儀器開發不同的通信接口，以滿足實驗室儀器采集需求。本文只簡單介紹常用的通信接口方式及雙通模式介紹，在實際開發聯機過程中，亦會遇到各種特殊情況及特殊需求，這對LIS系統也是逐步需要完善的過程。