基于ESB的醫院數據交換平臺的建設與應用

高東慧 陳柯 陳輝

關鍵詞：信息化；企業服務總線；數據交換平臺；消息格式

0 引言

隨著醫療信息技術的不斷發展，醫院逐步建立了電子病歷系統（EMR） 、放射信息管理系統（RIS） 、醫學影像歸檔通信系統（PACS） 、檢驗信息系統（LIS） 等信息系統，在醫院信息系統開發的早期，由于業務系統數量較少，各個系統數據交換量少[1-2]，基本采用的是點對點數據交換和數據中心交換，其中最常見的數據交換方式是通過數據庫的表、視圖、存儲過程等方式進行的，但是這種方式隨著醫院信息系統和數據量不斷增多而導致數據耦合性、擴展性和可維護性變差，不利于醫院信息化建設的進一步發展。而基于企業服務總線（ESB） 的醫療數據交換平臺的出現極大地解決了上述問題，它以標準數據格式為消息內容，通過Web Service服務和HTTP通信接口方式進行各個信息系統的數據交換，它能增強醫院醫療信息數據的可擴展性和可維護性，方便各個醫療信息系統互相的對接和使用。本文以張家港市第一人民醫院數據交換平臺的建設情況為例，來介紹其技術要點和驗證數據交換平臺的有效性。

1 數據交換平臺數據標準化

數據交換平臺通過采用標準化數據和數據傳輸交換可以實現數據共享。因為數據標準化可以將多個業務系統中的數據進行歸一化處理，確保數據在平臺中能夠共享。同時平臺可以對多種標準進行轉換，實現異構消息的轉化和映射[3]。數據交換平臺用到的標準化數據格式有：HL7（Health Level Seven） 標準，JSON（JavaScript Object Notation） 格式。

1.1 HL7標準

HL7是Health Level Seven的簡稱，是標準化的醫療衛生信息交換協議，用以解決不同廠商的醫療設備、儀器、醫療信息系統之間醫療數據交換的問題[4]。

HL7 的數據以消息為基本構成單位，消息是由段、字段、組件、分隔符等構成。一條消息由多個段組成，每一段都有由3 個字符表示的段名。如：

消息段（MSH） ：表示消息頭；

消息段（EVN） ：表示事件類型；

消息段（PID） ：表示患者基本信息；

消息段（PV1） ：表示患者住院情況；

消息段（DG1）（可選擇）：表示患者診斷信息，診斷代碼和診斷名稱；

消息段（ORC）（醫技項目）（可選擇）：表示醫技項目申請單序號；

消息段（OBR）（醫技項目）（可選擇）：表示醫技項目申請信息；

消息段（OBX）（醫技項目）（可選擇）：表示醫技項目結果信息；

同時每個消息段由多個字段組成，字段之間用“|”分隔。一個數據字段又可能由多個組件組成，組件之間用“^”分隔。字段和數據字段代表的值可根據文檔標準進行查閱對照。“＼r”表示消息終止符。HL7需形成文檔說明，包括字段名稱和說明信息等內容，形成標準格式給予消息的發送方和接受方。然后發送方和接受方通過數據平臺進行HL7信息數據交換。

以張家港市第一人民醫院用到的患者入院基本信息的一個例子來說明，其HL7消息內容如下：

JSON格式中包括頭部（Header） 和消息體（Body） 。頭部（Header） 包括一些消息發送的固定格式包括消息類型，消息唯一號，消息發送時間和接受發送方標識等，消息體（Body） 包括具體的內容展示。JSON格式以字段名稱，說明信息等內容形成文檔，給予消息的發送方和接受方。然后發送方和接受方通過數據平臺進行JSON格式信息數據交換。

2 基于數據平臺的數據交換方式

EMR、LIS、RIS 和PACS等醫療信息系統以WebService服務或者HTTP接口通信的方式接入數據交換平臺，醫療信息系統之間不直接進行數據交換，而是通過數據交換平臺進行數據的交換通信。各信息系統互為消息的發送方和消息的接受方。消息的發送方發送消息到數據交換平臺，經由數據交換平臺完成數據信息的提取、數據格式的轉換和數據消息路由，從而以標準的數據格式發送到消息的接受方。其流程如下：

1） 發送方在業務節點觸發后，如果需要把業務信息傳遞給其他系統，按照標準數據文檔的HL7/JSON 消息格式，對相應的業務內容進行HL7/JSON 消息封裝；

2） 發送方將封裝好的HL7/JSON消息以Web Ser?vice服務或者HTTP接口通信的方式發送給數據交換平臺；

3） 數據交換平臺在接收消息后按照通道配置情況，完成數據信息的提取、數據格式的轉換和數據消息路由，把消息分發到指定的系統；

4） 由接收方發通過數據交換平臺發送一條處理結果應答給發送方；

5） 各系統接受方在收到發來的消息后，解析消息內容（消息格式是HL7/JSON） ，對收到的消息進行相關的業務處理。

數據交換平臺允許數據在消息發送者和消息接收者之間的交換中跨越不同的通信協議和數據格式。例如，Web Service服務或者HTTP接口通信可以用在同一個路由通信中，數據格式（HL7/JSON） 可以進行不同之間的轉換。由于數據交換平臺并不直接儲存各醫療信息系統的數據，因而可以避免基于數據中心交換造成的性能瓶頸問題。同時醫療信息系統以各自的接口和標準的數據格式接入到數據交換平臺進行數據交換，醫療信息系統的更新換代時，只需把新的醫療信息系統接入數據交換平臺，并不影響其他醫療信息系統與數據交換平臺的連接，大大降低了醫療信息系統之間的耦合性[4]。

3 數據交換平臺應用效果

本文以張家港市第一人民醫院數據交換平臺中住院患者醫囑信息的發送、檢驗單申請和結果推送為例，驗證數據交換平臺的有效性。

3.1 醫囑信息發送

本文以醫生給住院病人進行開醫囑信息的醫療業務流程為例，驗證數據交換平臺的有效性。如圖1 所示，住院病人的開醫囑信息的醫療業務流程涉及住院電子病歷系統（EMR） 、醫院信息系統（HIS） 、檢驗信息系統（LIS） 之間的業務交互。

具體流程如下：

1） 醫生在住院電子病歷系統中開具醫囑信息之后，醫囑信息被封裝成JSON格式后傳給數據交換平臺的接收服務通信點（HTTP 接口，如圖1 中的平臺HTTP_輸入_10通信點）。

2） 數據交換平臺接收到醫囑信息之后，進行信息的路由選擇，如：藥品醫囑信息發送給數字化藥房系統進行藥品的記賬和配送；移動護理系統接收到檢驗醫囑信息進行采血操作。

3） 數據交換平臺通過平臺路由選擇分發醫囑信息到各個接收醫囑信息的通信點（如圖1中：數字化藥房HTTP通信點，移動護理HTTP通信點等），然后各個接收系統進行醫囑信息（JSON格式）的解析使用，同時通過平臺返回醫囑消息確認信息給住院電子病歷系統。

3.2 檢驗申請單和結果推送

檢驗申請單和結果推送涉及電子病歷系統（EMR） 、醫院信息系統（HIS） 、檢驗信息系統（LIS） 之間的業務交互。

3.2.1 檢驗單申請具體流程

1） 醫生在電子病歷系統中開具患者的檢驗申請單的信息被封裝成HL7格式后傳給數據交換平臺的接收服務通信點（HTTP 接口，如圖2 中平臺_HTTP_20002通信點）；

2） 通過數據交換平臺中的申請主路由發送檢驗申請單到檢驗信息系統（LIS） 系統的接收通信點中（Web Service 服務，如圖2 中LIS_SOAP_輸出_80 通信點）；

3） 通過平臺返回檢驗申請單確認信息給電子病歷系統。

3.2.2 檢驗結果推送具體流程

1） 檢驗信息系統（LIS） 系統通過調用數據交換平臺Web Service服務（圖3中平臺_SOAP_輸入_9091通信點）把檢驗結果信息（HL7格式）傳入平臺中；

2） 平臺通過路由選擇分發給各個接入平臺的系統中（如圖中無紙化系統、院感系統、卒中系統、His數據庫表中供His查閱檢驗信息、區域臨檢中心等）

3） 通過平臺返回檢驗結果確認信息給檢驗信息系統（LIS） 系統。從張家港市第一人民醫院數據交換平臺中住院患者醫囑信息的發送和檢驗單申請和結果推送這兩個實例看出：

1） 數據交換平臺采用標準化信息數據格式，接入平臺獲取數據消息便捷化，可以方便醫院信息系統的接入，提高了醫院信息系統開發的穩定性和可擴展性；

2） 數據交換平臺采用一對多接口交換模式，可以減輕業務系統獲取數據的壓力，同時免除從數據庫直接獲取數據，減輕院內數據庫數據交換壓力，降低服務器使用成本。

3） 數據交換平臺采用規范化流程，平臺統一對外數據交換標準，并提供多種靈活的對接技術，如（WebService服務或者HTTP接口）[3]。

4 結論

本文以張家港市第一人民醫院基于ESB的數據交換平臺的建設情況為例，介紹了平臺消息格式技術要點，同時通過醫囑信息發送、檢驗申請單和結果推送兩個例子驗證數據交換平臺的有效性。數據交換平臺采用規范化流程和標準化信息數據格式，統一對外數據交換標準，并提供多種靈活的對接技術。因此平臺可以方便醫院信息系統的接入，提高醫院信息系統開發的穩定性和可擴展性，同時由于平臺采用的是一對多接口交換模式，可以減輕業務系統獲取數據的壓力。