一種基于HSB的醫院信息平臺系統研究

編者按：隨著互聯網技術的快速發展，大數據處理技術和相關系統也越來越多的在各種生活領域中得到廣泛的應用。傳統醫療系統由于系統模塊不統一，信息數據能力運用不足，導致醫療系統之間數據共享能力不足。這篇文章通過建立一種基于HSB的醫院信息平臺系統實現醫療信息數據統一集中處理;處理后的數據通過HSB提供統一共享接口，實現數據共享的能力，實現多院之間統一身份認證、統一操作、數據共享等業務能力整合，提高醫療系統信息化服務的能力;實現醫療機構之間的業務協同，幫助醫院實現高效管理，同時，便于醫療機構快速為患者實現診斷，提高醫療服務質量。另外，還方便一線醫療人員采用最新的數據進行臨床科研，提高綜合醫療能力。系統還提供集中、統一的知識庫服務，與臨床業務系統對接，形成臨床決策支持系統，供醫生進行診治時進行參考，提高醫療系統總體診治的質量。

研究背景和目的

隨著當前互聯網技術的飛速發展，數字化數據采集和數據處理技術也越來越成熟，數據存儲和數據共享能力也在許多行業中得到了廣泛的應用。和西方國家相比，我國醫療行業信息化和數據化能力建設相對較晚，早期的醫療系統都是各個單位系統獨立建設，后期擴展能力不足，院內外數據能力基本做不到業務協同，所以利用面向服務的醫院服務總線技術HSB構建一套跨系統的醫院信息平臺顯得尤為重要，通過平臺可以實現多院之間統一身份認證、統一操作、數據共享等業務能力整合，提高信息化服務的能力。醫院信息平臺具備數據實現跨系統之間進行共享，平臺對數據進行統一存儲和處理形成一套完成的醫療數據庫，方便后期醫療人員查閱醫療數據和為醫療人員提供數據進行臨床科研服務，提高醫療系統的臨床科研能力。醫院信息平臺還可能為患者提供診療信息服務，患者可以在平臺上方便快捷的查閱自己所有的診治信息，提高患者的使用滿意度。醫院信息集成平臺通過整合并實時同步臨床診療活動的所有數據，可對醫院具體藥物的使用量、醫療器械管理情況、患者安全情況、重返情況等進行全面監測分析，并可對臨床重點人群、重點事件進行實時地監測、提醒，幫助醫院實現高質量管理。不同的醫療機構都可以通過平臺系統進行統一對接，實現業務和數據進行共享。這樣一方面有利于醫療機構高效的利用現有的醫療資源，便于開展工作;另一方面，還有利于不同系統之間數據共享，便于為患者進行全程服務，利于后期醫生進行臨床研究。系統提供集中、統一的知識數據服務庫，數據服務庫會收錄全部的基本臨床案例知識、檢查檢驗知識、治療指南知識、醫學文獻知識、各類業務管理規范，形成為各學科服務及管理的知識庫，并在知識庫的基礎上，與臨床業務系統對接，形成臨床決策支持系統，提升醫院的醫療診治的綜合質量，最終能夠規范醫生醫療行為、降低患者死亡率、輔助降低醫療風險。

信息平臺系統總體架構

基于HSB的醫院信息平臺系統在考慮到系統需求功能性和后期系統的拓展性、兼容性等需求，系統總體架構主要分為基礎平臺層、 平臺數據層、平臺服務層、平臺應用層和平臺門戶層?；A平臺層主要負責構建醫院信息平臺的基礎設施，基礎平臺層的主要核心功能為底層硬件設備系統、基礎網絡核心模塊、系統災備處理平臺、數據存儲核心模塊和安全模塊等。基礎平臺層是上層系統安全高效運行的基礎，所以需要具備安全性和高可用性。平臺數據層主要負責構建醫療系統的集成數據中心，包括業務復制庫及操作數據存儲（ODS）、臨床數據中心（CDR）、運營數據中心（ODR）、科研數據中心（RDR）、主數據管理（MDM）、數據倉庫（DW）、知識庫（KB）。另外，數據層還需要完成統一數據存儲和處理工作，對數據進行處理分析后，數據層對上層提供統一API進行數據數據分析能力共享，便于業務數據集中處理分析。平臺服務層核心功能為搭建平臺統一的服務能力組件，核心的服務能力包括統一數據采集、統一數據處理、統一數據分析和核心基礎服務能力等。平臺應用層主要通過底層平臺服務層獲取相關的數據能力對外提供服務，主要面向醫生、醫院管理者和患者等用戶。平臺門戶層主要是通過前端對外直接輸出能力，實現方式不限于網頁、APP和小程序等功能能力，主要的功能包括醫療信息和醫療數據等直接使用的功能頁面。具體平臺總體架構圖，如圖1所示。

信息平臺系統核心技術

本項目基于HSB的醫院信息平臺系統，HSB是指對系統提供分布式的數據處理功能，提供整套的路由分發和路由轉換功能，制定一套完整的統一的標準接口能力，便于實現多系統間進行對接工作。HSB是一個實現了通信、互連、轉換、可移植性和安全性標準接口的醫院基礎軟件平臺。系統主要對醫院信息數據進行統一集中采集、處理，分析、加密和利用，實現信息數據統一整合處理和業務統一整合處理，同時提供跨系統間數據共享的能力，提高統一醫療服務能力。

數據整合處理

數據統一處理處理主要包括數據采集、數據處理和數據利用。（1）數據采集主要包括，數據清洗主要是清理數據庫內留有很多老版本的垃圾數據、測試數據，取出可用數據。數據轉換將業務系統的不兼容數據轉換成數據中心能夠接收的統一規范數據結構。后結構化主要是提供對非結構化以及半結構化的數據轉換成結構化數據的功能。數據加載是指數據經過轉換后存入數據中心的數據庫的過程稱為數據加載。（2）數據處理主要包括，數據計算：基于平臺的應用系統獲取經過計算的數據指標并展示這些指標，平臺可提供可自定義計算表達式的功能，該表達式可支持常規的如求和、平均等數據計算方式。數據緩存：將常用的數據或者需要長時間計算的數據加入數據緩存中，用戶在使用服務時會優先通過數據緩存獲取數據，減少用戶等待時間。數據加密：為了確保接入平臺的信息安全性，與平臺交互的數據應使用加密傳輸的方式。（3）數據利用主要包括，數據展現：平臺可提供多種形式的數據展現方式，包括：柱狀圖、扇形圖、區域圖、統計分析圖等多種圖表方式，以及文字標簽與圖片等形式。搜索引擎：用戶可通過搜索引擎查詢平臺的各類數據?？伤阉鞯膬热莶粏蜗抻跇I務數據本身，還包括對平臺轉化后的數據、后結構化的數據以及經過數據計算的指標。統計分析：主要包括數據的統計、數據的同比、數據的環比、數據的分布情況、數據的影響因子計算以及數據的趨勢預測等。知識挖掘：通過臨床產生的業務數據，對其進行分析，同時結合診療效果完善、挖掘新的知識庫內容，以便更好地指導、輔助臨床醫護人員工作。數據整合處理流程圖，如圖2所示。

搜索系統

隨著醫院業務系統越來越多，每個系統都有自己的患者信息，但是這些系統之間的患者信息并不統一，為了能夠對醫院患者信息統一管理，并能夠將這些分散的患者信息作為同一個患者處理，平臺應當提供患者主索引。對于醫院信息平臺建設以前的患者，建議通過患者標識交叉技術PIX實現，新用戶通過平臺進行注冊，系統會進行生成一個統一用戶標識ID，用來標識用戶的唯一性。另外存在兼容老系統中的老用戶的情況，可以根據具體的用戶身份證和醫?？ǖ刃畔⑤o助來標識用戶，對老用戶也需要先進行ID遷移，使用統一的標識來確保用戶的唯一性。醫療機構在查詢用戶時，會通過主索引EMPI來進行特定范圍域中進行查找這個唯一用戶，但是對于跨域的系統，還需要通過對不同域中用戶進行并行檢索來確保用戶的唯一性。在檢索過程中，通過不同域中的ID進行索引，交叉查找來實現檢索的目的，這樣可以快捷的確認用戶的唯一性。PIX集成規范與MPI的關系圖，如圖3所示。

跨系統之間的用戶檢索，首先需要通過提供的系統號和患者局部ID進行索引查找工作，如果系統中可以直接的進行精準檢索，那么直接給上層用戶返回精確查找的結果信息。對于未能精確進行檢索的用戶，則需要對可能匹配的結果結合進行進一步的檢索操作，如果能得到相對應的匹配結果，那么直接給上層用戶返回精確查找的結果信息。當然對于沒有任何記錄相匹配的結果，也需要同樣給上層用戶返回空的檢索結果信息。另外對于存在潛在重復記錄的信息，則把這些潛在重復記錄的數據都返給上層，供上層進行篩選操作，用于確認用戶的身份信息。患者檢索流程圖，如圖4所示。

信息平臺系統具體實踐

為了保證系統平臺可以正常平穩的運行，總體平臺基礎架構采用主備兩套容災系統進行設計，當主系統出現故障時，備用系統迅速接管系統進行業務處理，這樣保證所有業務可以有效運轉，保證系統可以不間斷運行。總體平臺主要由用戶區、接入區、安全管理區、平臺應用服務、平臺集成數據服務和內網區組成。考慮到后續系統運行的擴展性，系統在設計時，留有充分的內外拓展接口和系統間模塊解耦設計，系統總體還采用集群、冗余和多中心多活架構等技術來實現系統的高可用性?？傮w平臺基礎架構圖如圖5所示。

系統是采用主備兩套系統進行設計，在充分考慮到醫療系統的數據重要性需求的情況下，系統的存儲方案架構也采用主備服務器進行設計，來充分保障醫療數據的安全可靠。系統存儲方案架構主要是由3層進行構建，醫療數據存儲采用主備兩套服務器進行工作，確保在服務器異常時，有備用服務進行接管，確保數據安全可靠，減少不必要的數據損失。同時為了保證數據傳輸的安全可靠，網絡層還需要提供高效傳輸的網絡來進行數據傳輸，保證系統數據安全高效的運轉。另外，數據在統一化管理的同時，還需要對數據進行安全加密，保證數據傳輸和使用的安全可靠。信息平臺存儲架構圖如圖6所示。

醫療系統信息是國家規定的重要安全信息，它不僅僅包括臨床上的具體研究數據，還包括人民具體個人隱私醫療記錄信息，這些信息在傳輸和使用的同時尤其需要注意數據安全，防止數據泄露。數據在傳輸和使用時，系統平臺會采用安全技術進行數據安全保護，系統平臺中的數據統一采用動態秘鑰來進行數據傳輸，防止數據秘鑰泄露操作數據丟失。另外，數據服務器統一采用私有化部署，保證數據及其絕對安全可靠。對于安全管理方面做到系統權限控制，防止用戶越權進行數據查看，保證數據盡可能做到“誰使用，誰負責”，防止用戶方面造成不必要的數據泄露。醫院信息平臺安全體系框架圖，如圖7所示。

小結

經過充分的調查和對大量資料的研究，本文分析了基于HSB的醫院信息平臺系統研究的研究背景和現狀，介紹了醫院信息平臺系統的關鍵技術、工作原理和設計思路，圍繞著企業的實際需求，完成了基于HSB的醫院信息平臺系統的實現。文章先對信息平臺系統總體核心架構進行研究，詳細分析總體架構中的層級分布，分析每一層級的作用。接著討論了信息平臺系統中的數據整合處理，分析數據整合處理核心流程，具體關鍵流程的核心處理思路。最后，通過以上對信息平臺系統的核心架構的了解，分析了構建信息平臺系統的核心平臺基礎架構圖，平臺基礎設施的設計中，采用了那些核心的技術和方案;再根據目前實際的數據需求并結合企業的存儲狀況，進行平臺系統具體核心信息平臺存儲架構搭建;分析平臺基礎架構、平臺存儲架構和全體系框架設計3個重要組成部分，最后建設過程中出現的問題進行了總結和改進。

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作者簡介：王誠斌（1984—），男，初級工程師，現就職于上海市眼病防治中心。