鄭定容，陳燦鋒，梁新郁

廣東省深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣東 深圳 518102

基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)的研究

鄭定容，陳燦鋒，梁新郁

廣東省深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣東 深圳 518102

目的 結(jié)合醫(yī)院的實(shí)際情況，探討適用于我院信息化建設(shè)相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIS)。方法 LIS信息系統(tǒng)使用多層體系工作流實(shí)施的方案，遵循Health Level 7(HL7) 醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)信息交互。結(jié)果 基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)，能夠很好地解決異構(gòu)系統(tǒng)的互操作問題，實(shí)現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)資源安全的互通互連。結(jié)論 基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)，能為提高臨床研究的效率、保證數(shù)據(jù)質(zhì)量、加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全、促進(jìn)數(shù)據(jù)共享等方面起到積極的作用。[關(guān)鍵詞] 醫(yī)院信息系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)；系統(tǒng)集成；HL7；檢驗(yàn)儀器

0 前言

隨著醫(yī)療信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，政府、醫(yī)院、醫(yī)療保險(xiǎn)、醫(yī)療儀器、遠(yuǎn)程醫(yī)療等機(jī)構(gòu)正面臨醫(yī)學(xué)信息化交換的瓶頸和困惑。由于各個醫(yī)院內(nèi)部信息系統(tǒng)多半是不同廠商獨(dú)立開發(fā)，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，只能使臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)成為彼此獨(dú)立和封閉的“信急孤島”[1]，所以標(biāo)準(zhǔn)化是解決信息交換和共享的有效途徑。安全是LIS工作流中不可分割的一部分，成為制約LIS工作流應(yīng)用發(fā)展的一大障礙。隨著LIS工作流技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠很好地解決LIS系統(tǒng)中的安全授權(quán)、數(shù)據(jù)的安全訪問以及用戶的安全管理等問題[2]。

1 材料和方法

1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用程序

服務(wù)器的主要配置：主板為INTEL S3200芯片組、CPU為Xeon 3220 2.40（1066MHz）8M L2 Cache；硬盤為2× 500GB；內(nèi)存為4GB DDR-2 667MHz ECC Memory（2G×2）；服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows2003 R2+SP2。客戶端為聯(lián)想揚(yáng)天M商用機(jī)，操作系統(tǒng)Windows XP SP3，數(shù)據(jù)庫采用SQLserver 2005系統(tǒng)，120臺終端工作站；主干采用100M 5類網(wǎng)線鋪設(shè)，100M交換到桌面。

1.2 LIS系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境

采用CodeGear RAD Studio Delphi 2007為后臺開發(fā)工具，在設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)支持下，完成檢驗(yàn)儀器和LIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)。開發(fā)LIS信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)與安全規(guī)范如下。

1.2.1 LIS信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換實(shí)施方案

LIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換遵循HL7標(biāo)準(zhǔn)[3]，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中的HL7引擎是通用的中間件，它是整個LIS的信息交換核心，負(fù)責(zé)全系統(tǒng)范圍內(nèi)域之間的信息接收、轉(zhuǎn)換和發(fā)送[4]。HL7引擎由通訊模塊、接串口模塊、控制模塊、格式驗(yàn)證模塊和數(shù)據(jù)驗(yàn)證模塊組成。

圖1 LIS系統(tǒng)中的信息交換結(jié)構(gòu)

1.2.2 LIS信息系統(tǒng)安全使用多層體系工作流實(shí)施方案

（1）工作流狀態(tài)。使用到的工作流的狀態(tài)機(jī)模型如圖2所示。

圖2 狀態(tài)機(jī)模型

（2）安全工作流模型。使用到的安全工作流的實(shí)體模型如圖3所示。

圖3 安全工作流的實(shí)體模型

2 結(jié)果

基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)（A組），能夠很好地解決異構(gòu)系統(tǒng)的互操作問題，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院其他子系統(tǒng)互通互連率100%。網(wǎng)絡(luò)塞車率5%，數(shù)據(jù)泄密事故率0%。與原來傳統(tǒng)的LIS系統(tǒng)（B組）相比較，結(jié)果如表1所示：

表1 新舊兩LIS系統(tǒng)實(shí)施效果比較

3 討論

從本文研究結(jié)果表明，基于HL7多層體系工作流的模式開發(fā)出來的LIS系統(tǒng)更加優(yōu)于原來傳統(tǒng)模式開發(fā)的LIS系統(tǒng)。具有更高的兼容性，能夠完全實(shí)現(xiàn)與醫(yī)院其他子系統(tǒng)互通互連，基本上解決了LIS系統(tǒng)經(jīng)常網(wǎng)絡(luò)塞車情況，更好地解決了LIS數(shù)據(jù)無法加密的局面。

根據(jù)HL7標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出能夠與多種操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境之間的文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的引擎模塊，主要具備以下的功能：

（1）支持TCP/IP通訊協(xié)議的通訊模塊，向其他應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送醫(yī)療資訊信息或從其他應(yīng)用系統(tǒng)接收醫(yī)療資訊信息。通訊模塊數(shù)據(jù)格式完全遵守HL7標(biāo)準(zhǔn)的XML格式。

（2）提供翻譯對照功能的接口模塊，實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與HL7 XML格式之間的相互轉(zhuǎn)換，將用戶數(shù)據(jù)變?yōu)榻y(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。

（3）支持各種實(shí)際應(yīng)用的HL7醫(yī)療資訊事件的控制模塊，如檢查醫(yī)囑、轉(zhuǎn)診等，負(fù)責(zé)根據(jù)消息類型做相應(yīng)的處理。

（4）對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行檢查驗(yàn)證，保證所發(fā)送/接收的醫(yī)療資訊數(shù)據(jù)完全符合HL7標(biāo)準(zhǔn)的格式。

（5）對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行檢查驗(yàn)證，保證所發(fā)送/接收的醫(yī)療資訊數(shù)據(jù)的內(nèi)容是正確完整的數(shù)據(jù)。

利用多層分布式結(jié)構(gòu)的基本思想是將用戶界面與業(yè)務(wù)邏輯分離，把系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分為多個層次，即在用戶界面層與數(shù)據(jù)服務(wù)層之間加入多個業(yè)務(wù)邏輯層，讓程序的不同部分同時在多個計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。這樣的多層結(jié)構(gòu)很好地解決了客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中客戶端和服務(wù)器端負(fù)擔(dān)過重、系統(tǒng)伸縮性差、系統(tǒng)缺乏靈活性以及系統(tǒng)維護(hù)量大等諸多問題(尤其是當(dāng)客戶端處于不同的區(qū)域時)[5]。

基于LIS安全要求，并參考工作流管理系統(tǒng)（Workflow Management Coalition，WFMC）[6]定義關(guān)于工作流的內(nèi)容：安全工作流是一個能夠預(yù)防安全威脅并滿足相應(yīng)安全需求的、計(jì)算機(jī)化的業(yè)務(wù)處理過程。安全工作流管理系統(tǒng)就是一個能夠定義、管理和執(zhí)行安全工作流的工作流管理系統(tǒng)。安全問題是LIS工作流中不可分割的一部分，成為制約LIS工作流應(yīng)用發(fā)展的一大障礙。主要問題包括LIS工作流中任務(wù)的安全授權(quán)、數(shù)據(jù)的安全訪問以及用戶的安全管理等?；谂R床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室工作特點(diǎn)，結(jié)合LIS工作流的運(yùn)行特點(diǎn)，我們將LIS工作流劃分為：LIS工作流層、LIS控制層和LIS數(shù)據(jù)層三個層次。從任務(wù)、事件和數(shù)據(jù)的角度來考察分析工作流的運(yùn)行過程，并參考工作流中狀態(tài)轉(zhuǎn)換的思想，將狀態(tài)機(jī)的概念引入到每一層的授權(quán)過程中，并提出了一個基于多層狀態(tài)機(jī)的安全工作流模型。

以上分析說明：基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)，能使臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室由經(jīng)驗(yàn)管理走進(jìn)科學(xué)管理、規(guī)范化管理，使管理從繁瑣、凌亂走向簡便的信息化，提高工作效率。實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)信息全院共享是臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室提高自身素質(zhì)，盡快適應(yīng)信息化社會發(fā)展，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)信息社會化的需要數(shù)據(jù)是信息的源頭和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)的質(zhì)量將直接決定信息的價(jià)值，所以基于HL7多層體系工作流的LIS系統(tǒng)的建立，確保了從全方位、多角度保證數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全，以準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)保證信息的價(jià)值。

[1] 李鐵,黃天培,盧堅(jiān).基于SOA實(shí)現(xiàn)醫(yī)院應(yīng)用集成平臺[J].醫(yī)學(xué)信息,2010,23(5):1157-1160.

[2] 谷巖,宗志堅(jiān),鄢丹.基于多層C/S結(jié)構(gòu)的醫(yī)院信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2005,26(8):2229-2232.

[3] 郭江濤,夏軍,蔡連忠,等.基于HL7的電子病歷系統(tǒng)信息共享模型研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2010,28(5):105-107.

[4] 王海舜,宏宇.基于HL7的HIS信息交換解決方案探討[J].中國醫(yī)療器械雜志,2008,32(2):111-113.

[5] 韓新偉,趙權(quán).多層構(gòu)架的物資編碼管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2006,27(15):2846-2850.

[6] 任洪濤,齊璇,柳軍飛.MINI工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2003,24(11):37-40.

[7] 徐玲.LIS與HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)方案比較[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(6):52.

[8] 杜鵬,白樹仁.基于多層狀態(tài)機(jī)的安全工作流模型[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué), 2005,27(9):81-84.

The Research of LIS Based on HL7 and Multi-Layer of Workflow

ZHENG Ding-rong, CHEN Canfeng, LIANG Xin-yu
Clinical Laboratory, Xixiang People's Hospital, Bao'an District of Shenzhen, Shenzhen Guangdong 518102, China

Objective According to the actual situation of the hospital, to explore the laboratory information system (LIS) which is suitable for our hospital to construct our own information share and exchange system. Methods Using multi-layer distributed workflow technology and integrated function units and affairs, adopted Health Level 7 (HL7) information exchange standard to realize information interaction. Results The LIS system which is based on the HL7 and multi-layer of workflow, can be the best solution to solve the problem of the heterogeneous systems' Interoperability and realize the safe interconnection of different department's data resources. Conclusion The LIS system which is based on the multi-layer of workflow, is playing a positive role in the efficiency of clinical research、the quality、security and data sharing and so on.

hospital information system; laboratory information system(LIS); system integration; HL7; laboratory instruments

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.05.016

1674-1633(2011)05-0061-02

2011-02-24

2011-03-09基金項(xiàng)目：2 0 0 8年深圳市科技計(jì)劃(衛(wèi)生醫(yī)療類)項(xiàng)目（200803235）。

本文作者：鄭定容，臨床副主任技師。

作者郵箱：woodyou@163.com