蒙　華　李東林　韋潤蓮　翟玉蘭

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院　廣西 南寧 530021)

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醫(yī)療異構(gòu)環(huán)境下Ensemble平臺(tái)數(shù)據(jù)資源交互的研究

蒙華李東林韋潤蓮翟玉蘭

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院廣西 南寧 530021)

隨著區(qū)域醫(yī)療發(fā)展的推進(jìn)，醫(yī)療信息資源集成是關(guān)鍵，這就要求系統(tǒng)開發(fā)考慮到當(dāng)前醫(yī)療異構(gòu)環(huán)境下信息系統(tǒng)的集成和數(shù)據(jù)中心的建立。由于醫(yī)療信息資源形式各異，系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫不同，以及大數(shù)據(jù)量交換、對(duì)業(yè)務(wù)流程的控制要求等，阻礙了信息系統(tǒng)集成和資源共享，提出基于Ensemble集成平臺(tái)(內(nèi)置后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Caché)，避開限制條件，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源數(shù)據(jù)交互的方法。從廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院滿意度回訪的需求出發(fā)，闡述交換數(shù)據(jù)定義、消息流程以及傳輸機(jī)制等環(huán)節(jié)，通過在Ensemble建立BusinessService、BusinessProcess、BusinessOperation實(shí)現(xiàn)接口平臺(tái)消息發(fā)送和結(jié)果返回過程。在實(shí)踐運(yùn)用中表明，Ensemble集成平臺(tái)能滿足醫(yī)療異構(gòu)環(huán)境下數(shù)據(jù)交換要求，促進(jìn)醫(yī)院信息化建設(shè)。

系統(tǒng)集成EnsembleCaché接口技術(shù)滿意度回訪

0　引　言

區(qū)域醫(yī)療信息化不斷推進(jìn)過程中，醫(yī)療技術(shù)新發(fā)展帶來諸多便利，同時(shí)也導(dǎo)致大量異構(gòu)、自主的醫(yī)療信息系統(tǒng)和海量信息資源。各系統(tǒng)管理和維護(hù)眾多重復(fù)多樣的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，各異的數(shù)據(jù)庫，但是系統(tǒng)之間卻無法與聯(lián)動(dòng)，共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)[1]，給醫(yī)療衛(wèi)生工作造成困擾。在醫(yī)療信息化程度不高的縣鄉(xiāng)各醫(yī)院和衛(wèi)生院，這種現(xiàn)象更加明顯。因此，醫(yī)療信息資源如何進(jìn)行有效、安全的集成和通信，并逐步向醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析與挖掘方向延伸是醫(yī)療界面臨的挑戰(zhàn)。從上世紀(jì)80年代開始，醫(yī)療界信息系統(tǒng)整合方案吸引了國際上眾多科研、教育機(jī)構(gòu)和醫(yī)療軟件系統(tǒng)開發(fā)商的關(guān)注，各種醫(yī)療通信標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定和推廣，如HL7(Healthlevelseven)、webservice協(xié)議棧、IHE(IntegratingtheHealthcareEnterprise)集成規(guī)范等為醫(yī)療信息系統(tǒng)間的集成奠定基礎(chǔ)[2]。

實(shí)現(xiàn)醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互可通過建立醫(yī)療業(yè)務(wù)中間數(shù)據(jù)庫和集成平臺(tái)。前者集中存儲(chǔ)醫(yī)療數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交互由各異構(gòu)系統(tǒng)訪問中間數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)[3]。該模式的數(shù)據(jù)安全及業(yè)務(wù)流程缺乏控制。集成平臺(tái)模式，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化，并控制醫(yī)療業(yè)務(wù)流程，動(dòng)態(tài)調(diào)整異構(gòu)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流向，滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互以及互操作性。國內(nèi)已有較成熟的醫(yī)療集成平臺(tái)，如IBM、東軟公司、美國Intersystems公司開發(fā)的產(chǎn)品，但醫(yī)療信息資源的集成方面的成功案例和經(jīng)驗(yàn)仍欠缺，須規(guī)劃全局，循序漸進(jìn)。美國Intersystems公司開發(fā)的集成平臺(tái)Ensemble(內(nèi)嵌Caché 數(shù)據(jù)庫)，有效解決接口繁雜及數(shù)據(jù)規(guī)范化的問題。通過對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取和流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)信息和管理信息的互聯(lián)互通[4，5]。

1　Ensemble集成平臺(tái)總體架構(gòu)

區(qū)域醫(yī)療以居民健康檔案為中心，要求簡(jiǎn)化異構(gòu)系統(tǒng)集成，并制定醫(yī)療信息體系各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)共享[2,6]。廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院是綜合性三級(jí)甲等醫(yī)院，是區(qū)內(nèi)醫(yī)療、教學(xué)、科研的重要基地。近年來，醫(yī)院信息化程度不斷提高，院內(nèi)異構(gòu)系統(tǒng)增多，如醫(yī)德醫(yī)風(fēng)、醫(yī)學(xué)影像、超聲、醫(yī)院信息系統(tǒng)、電子病歷、人力資源管理系統(tǒng)等。系統(tǒng)單點(diǎn)間信息交換，耦合度過高。系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互和集成更加復(fù)雜，接口維護(hù)、管理難度加大，且存在安全隱患。

Ensemble應(yīng)融入醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)，可搭建在HIS體系架構(gòu)的應(yīng)用層。EnsembleStudio工作室，集成Caché 的開發(fā)環(huán)境，具有跨網(wǎng)絡(luò)、跨協(xié)議、支持應(yīng)用集成和數(shù)據(jù)集成優(yōu)勢(shì)，各系統(tǒng)只需要與Ensemble平臺(tái)做接口，降低系統(tǒng)開發(fā)復(fù)雜度[7，8]。圖1為Ensemble體系架構(gòu)。

圖1　Ensemble平臺(tái)的體系架構(gòu)

Ensemble在醫(yī)院信息系統(tǒng)中主要作用是消息機(jī)制的傳輸和控制，主要特點(diǎn)是支持內(nèi)嵌HL7標(biāo)準(zhǔn)、XML類庫等消息格式；內(nèi)置后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Caché。Ensemble主要包含三個(gè)層次：數(shù)據(jù)接口層、業(yè)務(wù)核心層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。

(1) 業(yè)務(wù)核心層

包括業(yè)務(wù)流程管理和消息管理，定制、調(diào)度業(yè)務(wù)流程以及映射消息。業(yè)務(wù)服務(wù)BS(BusinessService)，接受消息對(duì)象，將它轉(zhuǎn)換成請(qǐng)求消息，并傳遞給業(yè)務(wù)流程或者業(yè)務(wù)操作。業(yè)務(wù)流程BP(BusinessProcess)接收請(qǐng)求消息，然后按照順序或者并行的方式執(zhí)行一套預(yù)定義好的行為。業(yè)務(wù)操作BO(BusinessOperation)，接收BP消息，映射到指定的外部應(yīng)用。同時(shí)把請(qǐng)求消息對(duì)象的屬性轉(zhuǎn)換成外部應(yīng)用可用的格式，并通過輸出適配器調(diào)用該外部應(yīng)用[6]。

(2) 數(shù)據(jù)接口層

輸入和輸出適配器(支持SQL/FTP/TCP/HTTP/SOAP等)，集成各異構(gòu)系統(tǒng)到業(yè)務(wù)流程中，并監(jiān)控各個(gè)子系統(tǒng)的執(zhí)行情況和運(yùn)行狀態(tài)[9]。接入服務(wù)以適配器集成接入各醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)(HIS/EMR/LIS/PACS等)，被集成系統(tǒng)之間的信息交互載體為XML，通過消息機(jī)制建立XML的交換通道。

(3) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

包括元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫和消息倉庫，用于存儲(chǔ)各業(yè)務(wù)流程的消息定義和轉(zhuǎn)換等。

(4) Caché 數(shù)據(jù)庫

美國Intersystems公司采用面向?qū)ο蠓绞匠晒υO(shè)計(jì)的后關(guān)系數(shù)型據(jù)庫Caché，本質(zhì)是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和面向?qū)ο髴?yīng)用開發(fā)的高性能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。美國三大實(shí)驗(yàn)室及70%醫(yī)療行業(yè)信息系統(tǒng)均采用Caché[6，7]。Caché包含事務(wù)處理和Client/Server應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)在于集成多種數(shù)據(jù)庫訪問方式，包括多維數(shù)組、SQL和對(duì)象數(shù)據(jù)庫。查詢數(shù)據(jù)效率增強(qiáng)，同時(shí)存儲(chǔ)空間占有率減小。

Caché 所有數(shù)據(jù)都保存在多維數(shù)組存機(jī)制擎Global中，Global是一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)，可存儲(chǔ)帶有許多下標(biāo)的數(shù)據(jù)，且不限制數(shù)據(jù)類型。Global表示形式：^名稱(下標(biāo)1,下標(biāo)2,…)=值。如表1所示為查找表PA_ADM的表結(jié)構(gòu)，即各種Global的索引類型、名稱和具體內(nèi)容。其中，data類型是用于保存數(shù)據(jù)，遍歷樹結(jié)構(gòu)就是訪問data；index類型是用于存放查找下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的索引。Global以樹狀的形式保存，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)直接與磁盤和內(nèi)存中的數(shù)據(jù)塊相對(duì)應(yīng)，訪問速度極快[6]。

表1　多維數(shù)組Global

Ensemble提供業(yè)務(wù)、事件、業(yè)務(wù)規(guī)則日志、消息跟蹤監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)開發(fā)期的有效調(diào)試及運(yùn)行期間的故障診斷分析。利用集成平臺(tái)故障可追溯機(jī)制，可快速定位導(dǎo)致異常的環(huán)節(jié)[9]。集成平臺(tái)的權(quán)限還包括數(shù)據(jù)來源的定義、調(diào)度控制等方面，對(duì)外提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問方法，形成各應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖。

2　接口關(guān)鍵技術(shù)WebService

WebService由一系列的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議組成，具有跨平臺(tái)、簡(jiǎn)單和集成能力強(qiáng)等特點(diǎn)[11，12]。鑒于XML在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的跨平臺(tái)技術(shù)，且易于處理結(jié)構(gòu)化文檔信息[6,9，10]，Ensemble內(nèi)置的Caché創(chuàng)建Web服務(wù)時(shí)，采用XML作為描述結(jié)構(gòu)化資料和應(yīng)用組件的標(biāo)準(zhǔn)語言，并自動(dòng)生成WSDL，用于描述、規(guī)范命令和服務(wù)[11]，實(shí)現(xiàn)可互操作的分布式應(yīng)用程序。

3　在醫(yī)德醫(yī)風(fēng)滿意度回訪的接口實(shí)現(xiàn)

3.1接口需求

目前國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院醫(yī)德醫(yī)風(fēng)滿意度調(diào)查主要通過軟件系統(tǒng)對(duì)就診病人開展。包括電話咨詢，病房發(fā)放調(diào)查單，網(wǎng)站調(diào)查以及自助機(jī)等方式，調(diào)查內(nèi)容較單一，且信息之間無法有效共享，存在信息孤島現(xiàn)象。隨著醫(yī)療信息化改革從面向醫(yī)院內(nèi)部管理向整體醫(yī)療全面發(fā)展，對(duì)醫(yī)德醫(yī)風(fēng)滿意度調(diào)查工作提出內(nèi)容更廣泛、信息化程度更高要求[13]。

順應(yīng)醫(yī)療信息化發(fā)展要求，廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院針對(duì)滿意度調(diào)查模塊另辟蹊徑，采用信息化手段，結(jié)合通信、網(wǎng)站等渠道對(duì)出院患者的全方位調(diào)查，提供康復(fù)、術(shù)后治療指導(dǎo)等，了解病人出院后的治療和恢復(fù)情況，觀察醫(yī)院對(duì)病人診斷、治療的有效性。通過社會(huì)監(jiān)督和患者參與，提高患者就診滿意度，積極防止或減少醫(yī)德考評(píng)失真。如何安全有效獲取病人全面、準(zhǔn)確的就診信息，協(xié)助工作人員更好開展院外回訪工作，涉及到異構(gòu)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的共享，信息的安全等問題。借助醫(yī)院Ensemble集成平臺(tái)，及院內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行的醫(yī)院HIS系統(tǒng)、全結(jié)構(gòu)化電子病歷等醫(yī)療信息化發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，與醫(yī)德醫(yī)風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口數(shù)據(jù)的有效傳輸。

3.2開發(fā)環(huán)境

操作系統(tǒng)：windowserver2008;

Web服務(wù)器：IIS(InternetInformationServer) 6.0;

集成平臺(tái)：Ensemble(集成開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)置Caché 數(shù)據(jù)庫)。

3.3接口消息定義

廣西醫(yī)科大第一附屬醫(yī)院在醫(yī)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)主要采用醫(yī)生開立的醫(yī)囑來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。病人首次就診，系統(tǒng)生成唯一登記號(hào)(PAPMI_NO)，該病人每次就診均生成一個(gè)就診號(hào)(PAADM_RowID)，子項(xiàng)是醫(yī)生開出的多個(gè)醫(yī)囑號(hào)(OEORD_RowID)。根據(jù)醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)來定義接口消息的結(jié)構(gòu)，定義接口消息時(shí)要求相關(guān)系統(tǒng)的消息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循：

1. 消息的返回值ResultCode有兩種取值：0代表成功; -1代表錯(cuò)誤。

2. 消息類型FLAG有三種取值：插入;更新；刪除。

3.XML消息中的字段名標(biāo)簽命名，釆用單詞首字母大寫方式，如：NAME字段的標(biāo)簽形如〈Name〉小明〈/Name〉, 而PAPMI_NO字段的標(biāo)簽形如0001111000。

4. 平臺(tái)返回值形式：平臺(tái)把此消息發(fā)給病人服務(wù)系統(tǒng)，則返回值形如：0成功0001111000…。

5. 涉及的參數(shù)說明。以住院病人診斷信息字典參數(shù)為例。

交易輸入：4186096

。

表2和表3是病人診斷信息的輸入?yún)?shù)說明。

表2　病人診斷信息接口輸入?yún)?shù)說明

交易輸出：0成功086239急性淋巴細(xì)胞性白血病,L2型治愈…

表3　病人診斷信息接口輸入?yún)?shù)說明

3.4消息交換觸發(fā)原理

圖2　滿意度調(diào)查模塊接口觸發(fā)原理

如圖2所示，醫(yī)德醫(yī)風(fēng)系統(tǒng)向Ensemble發(fā)送請(qǐng)求消息：實(shí)參和方法。平臺(tái)依據(jù)HIS系統(tǒng)回訪病人標(biāo)準(zhǔn)(住院病人達(dá)到出院標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)生下達(dá)出院醫(yī)囑，護(hù)士對(duì)病人做出院處理；或主管醫(yī)生提交病人電子病歷)，調(diào)取Caché 腳本數(shù)據(jù)處理程序，返回XML消息串給醫(yī)德醫(yī)風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)接受XML消息，把病人的基本信息放入接口中間庫等候隊(duì)列(包括病人基本信息，出院診斷、手術(shù)情況、出院醫(yī)囑等)。

3.5滿意度調(diào)查接口的具體實(shí)現(xiàn)

BS提供的方法接口，即webservice接口，說明如表4所示。平臺(tái)通過添加命名空間和類名直接調(diào)用webservice接口。

表4　webservice接口說明

圖3顯示BP的消息路徑，協(xié)調(diào)八個(gè)業(yè)務(wù)操作，屬于Ensemble內(nèi)部調(diào)用。調(diào)用下一個(gè)BO，使用的是哪種方法。是消息同步，此步驟運(yùn)行完成，才可以進(jìn)行下一步。

圖3　BP

訪問Ensemble之外的方法或者應(yīng)用程序，屬于內(nèi)部調(diào)用。業(yè)務(wù)操作在Ensemble中封裝為BO，部分代碼如下所示。調(diào)用可以重用，減少工作量。

圖4接口返回值

3.6集成平臺(tái)的界面視圖數(shù)據(jù)追蹤

集成平臺(tái)的消息管理和跟蹤視圖如圖5和圖6所示。

圖5　消息管理界面

圖6　消息跟蹤視圖

3.7請(qǐng)求方獲取所需數(shù)據(jù)

醫(yī)德醫(yī)風(fēng)系統(tǒng)主要完成以下工作：

(1) 與Ensemble服務(wù)器端建立連接，發(fā)送查詢請(qǐng)求。通過Skettle開源數(shù)據(jù)抽取工具與集成平臺(tái)接口建立連接。依據(jù)雙方協(xié)定的接口輸入，制定查詢請(qǐng)求，通過建立的連接把查詢請(qǐng)求發(fā)送到接口端。

(2) 接收接口端返回的XML數(shù)據(jù)，提取所需的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)處理。

醫(yī)德醫(yī)風(fēng)系統(tǒng)獲取病案首頁、電子病歷等信息，數(shù)據(jù)解析、過濾等操作，得出滿意度回訪界面數(shù)據(jù)如圖7所示。

圖7　滿意度回訪界面

4　結(jié)　語

本文介紹醫(yī)療集成平臺(tái)Ensemble的基本功能、XML和 webservice 技術(shù)，并結(jié)合醫(yī)院數(shù)據(jù)交互實(shí)例需求，建立基于Ensemble平臺(tái)的BS、BP、BO實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，該平臺(tái)具有很好的應(yīng)用前景。集成平臺(tái)投入使用后，信息人員的平臺(tái)管理、接口二次開發(fā)能力需要不斷提高。若平臺(tái)宕機(jī)醫(yī)療信息系統(tǒng)將面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)[14]。將第三方數(shù)字認(rèn)證系統(tǒng)引入集成平臺(tái)，確保信息安全加密，防范數(shù)據(jù)被竊取和篡改風(fēng)險(xiǎn)[1,14]，是下一步深入研究的方向之一。

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RESEARCHONINTERACTIONOFENSEMBLEPLATFORMDATARESOURCEINMEDICALHETEROGENEOUSENVIRONMENT

MengHuaLiDonglinWeiRunlianZhaiYulan

(TheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity，Nanning530021,Guangxi,China)

Withthepromotionofregionalmedicaldevelopment,medicalinformationresourcesintegrationbecomesthekeyissue,anditrequirestheintegrationofinformationsystemandestablishmentofdatacentreinheterogeneousmedicalenvironment．Becauseofthediversityofmedicalinformationresourcesandthedifferenceofdatabaseofsystemsoftwareaswellasthelarge-scaledataexchanges,thecontrolofbusinessprocesses,etc,theinformationsystemintegrationandresourcesharingareimpeded.Weputforwardamethodofimplementingmedicalresourcesdatainteraction,whichisbasedonEnsembleintegrationplatform(abuilt-inrelationaldatabaseCaché),andkeepsawayfromvariouslimitation.ProceedingfromtheneedsoftheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversityonfollow-upforsatisfaction,weexpoundedthelinksofdefinitionofexchangingdata,massageprocess,andtransmissionmechanism,etc,andthenimplementedthemessagesendingandresultsreturningprocessoninterfaceplatformbyestablishingBusinessService,BusinessProcessandBusinessOperationonEnsemble.ItisdemonstratedinpracticalapplicationthattheEnsembleintegrationplatformcanmeettherequirementofdataexchangesinheterogeneousmedicalenvironmentandpromotehospitalinformatisationconstruction.

SystemintegrationEnsemblecachéInterfacetechnologyFollow-upofsatisfaction

2015-07-30。蒙華，工程師，主研領(lǐng)域：集成平臺(tái)，醫(yī)療信息管理與信息系統(tǒng)。李東林，工程師。韋潤蓮，高級(jí)工程師。翟玉蘭，工程師。

TP

ADOI:10.3969/j.issn.1000-386x.2016.10.025