区域医疗信息化平台数据交换方案设计

赵浩宇

西南医院 信息科，重庆 400038

0 前言

近年来，医院“看病难、看病贵、看病烦”成为社会关注焦点。究其原因，是医疗信息资源缺乏整合。各医院基本为独立运作，医疗信息分散、数据结构不统一，难以实现互通，求医群众和医护人员均无法通过网络实时了解多家医院的医疗信息动态和实现医疗信息的共享。通过区域医疗信息共享平台，各医疗机构将医疗数据进行上传共享，实现医疗信息资源整合，既可使病人享受更加透明、便利、高效、便宜的医疗服务[1]，也可以帮助各医疗机构获取病人大量共享信息，以此改进工作流程，提高工作效率。

1 数据交换关键技术

1.1 SOA体系

SOA（面向服务架构）是一种IT体系结构样式。区域协同医疗服务数据交换与共享平台遵循SOA架构体系，将不同的应用系统通过良好的接口和契约联系起来，利用ESB企业服务总线实现各类异构信息资源的集成，从而实现相互间的信息交换、信息共享与业务协同。

1.2 前置交换技术

前置交换子系统从各业务应用系统的数据库中获得数据，并将数据转换成XML格式、通过WebServices等协议完成于中心交换子系统的数据交换。系统支持格式包括XML、HL7、CDA R2等。对于数据的交换可以通过映射工具来完成生成CDA文件[2]。

1.3 ICE架构

ICE架构是一种适用于异种环境的面向对象中间件平台，支持分布式的部署管理、消息中间件、网格计算等。ICE API提供了一个向下调用接口，通过调用此接口来实现本地和远程的数据交换。可以将系统设计成一个节点对象，对数据交换所需的操作全部定义为服务接口，供其他节点对象进行远程调用。采用ICE中间件作为通信平台，隐藏了通过网络远程调用的细节，使得数据交换像是非远程进行的，系统的上下级不影响对系统的管理。通过ICE将系统和设备共有的操作抽象出来作为抽象构建角色，将系统与系统之间的数据交换以及系统与设备之间的数据交换统一起来，大大简化了设计的复杂度，使得结构更为清晰。

2 数据交换方案设计

2.1 数据采集标准

由于各级医疗机构采用了不同的医疗信息化系统，而系统集成商在设计实施这些医疗信息化系统时对医院规模、开发技术掌握、系统架构设计和业务理解等各方面有着千差万别，从而导致对相同业务采取了各种不同的数据定义、组织和存储。为了屏蔽这些区别，必须对这些医疗数据进行统一数据定义和组织。通过对医疗业务的分析整理，定义出医疗业务信息交换标准，该标准以HL7标准和XML标记语言为基础，对医疗业务中的各种信息进行定义，统一了医疗业务信息数据的定义和数据组织模式，规范了医疗业务数据交换标准。HL7是不同医疗信息系统间标准的通讯协议，它使得医院各型医疗信息系统、医院间不同医疗信息系统之间能够进行数据交流与交换，允许医疗机构不同的应用系统间进行一些重要资料的沟通。XML即可扩展标记语言，通过此种标记，计算机之间可以处理包含各种信息的文件。它既可以根据用户要求进行自定义，也可以具有特定的标准格式，是一种很抽象的语言。通过符合HL7标准的XML可扩展性的标记语言作为数据传输介体，为将来其他应用系统直接与区域医疗数据交换平台交换数据提供标准数据接口[3]。

2.2 数据交换机制

各医疗机构上传的数据在前置机的交换以XML文件作为中介，见图1。医院把符合标准要求的数据从数据库里提取后，再导入中间表，传输至医院交换前置机。医院交换前置机部署数据发布的源适配器，实现数据的抽取、转换、过滤和发布等功能，通过相关触发器生成相应的XML文件。也可在医院交换前置机上安装一个数据库，作为交换数据库使用。通过部署数据复制适配器，实现共享数据从医院业务系统到交换数据库的数据转移任务。数据复制适配器可配成定时导入或实时导入，并支持数据的增量抽取或同步更新等多种模式。然后在医院交换前置机中部署数据发布源适配器，实现定时或实时的数据发布，将数据进一步发布到中心交换服务器。在中心交换服务器中部署数据订阅目的适配器，订阅来自各医院业务系统的共享数据，并存贮到数据中心数据库中（ODS，可操作数据存储）。医院业务系统的可共享数据，就可以定时或实时集成到中心数据库中，形成数据中心的基础数据库。

需要特别说明的是，医疗数据交换平台采用星形结构部署，以前置交换服务器为中心，通过各种适配器与现有的系统通信交换数据。前置交换服务器的部署原则是不影响原有系统的正常运行，所以前置交换服务器提供开放的交换接口和通用的各种适配器接入原有系统，尽量不在原有系统上安装任何软件或者客户端程序。

图1 数据交换机制

2.3 数据访问机制

数据中心设计架构为B/S模式，该模式具有良好的开放性和跨平台性。对卫生局数据中心可采用Web形式进行访问，客户端仅需要浏览器就可以访问患者数据。由于涉及医院内网与卫生局数据中心（外网）间的相互访问，必须保障医院网络的安全。各医疗机构可以通过光纤直连卫生局，并且加装防火墙。医院在带路由功能的防火墙上对卫生局网络进行NAT（Network Address Translation，TAN）地址映射（图2），分配与院内网相同的网段，在技术上可将卫生局变成医院的一个分院。在防火墙处对不同的数据交换内容进行了相应配置，开放必要的端口进行访问，实现了安全可靠的数据交换[4]。

图2 网络端口映射示意图

根据医院内部局域网基本情况，各工作站使用的IE浏览器通过NAT技术转换地址后访问卫生局数据中心Web服务器，按照网页的提示，输入病人全局识别码即可以查询病人的病历、检验、检查等信息，实现区域内医护人员对病人就诊信息的共享访问。

3 交换方案特点

3.1 整合兼容性

对接入到区域医疗信息化网络平台的信息提供者和信息获取者，不需要改变其原有的内部信息系统，只需要编写接口程序和信息编码转换程序就能实现医疗数据交换。

3.2 采用标准化设计

平台数据交换方案采用标准化的数据类型、组织结构、医疗术语、数据访问服务和网络架构，能够满足各种应用系统的临床数据需求，最大程度地支持不同系统之间的互操作，为未来更多区域医疗业务的开展提供统一、标准的数据交换和协同工作平台。

3.3 可扩展性

该数据交换方案具有可扩展性，医院不会因为数据交换平台一个系统的微调而影响整个医院信息系统的运行，可以随着需求的增加扩展其相应的交互能力。

4 结语

数据交换平台是实现区域医疗信息化的核心环节，由于大多医疗机构都有自己的信息系统和标准，其数据结构也各不相同，医疗信息资源交换与共享的长效机制尚未建立，这些问题都会妨碍区域医疗信息化的发展。本文通过对数据交换技术的分析和设计，为解决不同医疗机构间诊疗记录、医疗文件等相关信息资源的交换与共享提供了一种可行的技术方案，对促进医疗卫生信息资源开发利用、降低信息协同成本、推动区域医疗信息化建设具有一定的借鉴意义[5-7]。

[1]杨燕,陈功,沈宫建,等.医疗数据交换平台在医院信息化中的应用[J].中国医疗设备,2011,(8):38-42.

[2]杨雷.数据交换平台在区域医疗信息化中的设计与研究[J].网络安全技术与应用,2013,1(4):43-45.

[3]唐凯,管世俊,黄钊,等.区域医疗信息化中的医疗数据交换平台[J].医疗卫生装备,2010,31(5):35-37.

[4]宋斌,陈海东,余赛玉,等.军队区域医疗信息平台设计与技术应用[J].解放军预防医学杂志,2010,28(5):32-33.

[5]游静.区域医疗信息系统集成实施案例与实施模式研究[J].科技管理研究,2013,(20):199-207.

[6]顾辰辰.基于区域的医疗信息交换平台的研究[D].北京:北京工业大学,2013.

[7]万莹.区域医疗信息共享协同平台技术研究及应用[D].长沙:中南大学,2012.