HL7應(yīng)用與醫(yī)院信息系統(tǒng)集成

1、HL7應(yīng)用與醫(yī)院信息系統(tǒng)集成一  簡介        北京大學人民醫(yī)院于1996年建成國內(nèi)第一個大型醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)。近年來，在不斷完善現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，正在建設(shè)醫(yī)學圖像存儲傳輸處理系統(tǒng)(PACS)、檢驗科信息管理系統(tǒng)(LIS)、手術(shù)室信息管理系統(tǒng)(ORIS)、臨床監(jiān)護信息管理系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)(CPR)、門診信息系統(tǒng)等。在建設(shè)這些系統(tǒng)的過程中，我們分別選擇了不同公司的優(yōu)秀產(chǎn)品，采用HL7技術(shù)進行系統(tǒng)集成。首先試點的是PACS與HIS的互連，目前已經(jīng)進入實際測試階段。這是國內(nèi)首例HL7應(yīng)用嘗試，受到各個方面的關(guān)注。國內(nèi)傳統(tǒng)的HI

2、S建設(shè)方法大多依靠一家HIS開發(fā)商，制約了醫(yī)院HIS建設(shè)的發(fā)展速度。在HIS與PACS、LIS等系統(tǒng)互聯(lián)中，大多采用打開對方數(shù)據(jù)庫直接讀寫的方法。這種方法存在很多弊病，在大量系統(tǒng)互連的情況下十分危險。采用HL7集成HIS正在成為國際HIS建設(shè)的發(fā)展趨勢。國內(nèi)HIS的技術(shù)已經(jīng)與發(fā)達國際的水平十分接近，發(fā)展速度明顯變慢，只有專業(yè)化才能夠進一步提高。因而，集成將成為一種主流。目前，國際上正在制定HL7版本3(HL7 V.3)和電子病歷標準。HL7 V.3采用了面向?qū)ο蟮闹虚g件技術(shù)和XML語言。美國醫(yī)療信息和管理系統(tǒng)協(xié)會(HIMSS)和北美放射學會共同組織了IHE(Integrating the He

3、althcare Enterprise)，從流程角度規(guī)范臨床信息系統(tǒng)(CIS)。HL7、IHE、DICOM (DICOM是醫(yī)學圖象傳輸標準)正在緊密合作，構(gòu)造整個醫(yī)療行業(yè)信息化的基本框架，代表了國際HIS的發(fā)展方向。我們正在緊跟國際發(fā)展潮流，探索中國醫(yī)院信息化與國際接軌的途徑。 二  HL7與HIS互連技術(shù)        HL7是醫(yī)療領(lǐng)域不同應(yīng)用之間電子數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，是由HL7組織制定并由ANSI批準實施的一個行業(yè)標準。它主要的目的是要發(fā)展各型醫(yī)療信息系統(tǒng)間，如臨床、保險、管理、行政及檢驗等各項電子資料的標準。HL7從HIS接口結(jié)構(gòu)

4、層面上定義了接口標準格式，并支持使用現(xiàn)行的各種編碼標準，如ICD-9/10、SNOMED等。HL7采用消息傳遞方式實現(xiàn)不同模塊之間的互連，十分類似于網(wǎng)絡(luò)的信息包傳遞方式。每一個消息可以細分為多個段、字段、元素和子元素。       為了支持實現(xiàn)HL7，一些公司開發(fā)了HL7引擎(類似于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序)，通常是一組支持HL7通信的過程調(diào)用函數(shù)或控件，應(yīng)用程序按照HL7引擎的約定提供參數(shù)，模塊之間的通信則由HL7引擎完成。以往國內(nèi)HIS集成大多采用開放數(shù)據(jù)庫，允許對方程序直接讀寫的方式，這種方式的優(yōu)點是簡單、效率高; 缺點是通用性、安全保密性不好。如果眾多廠家任

5、意打開對方數(shù)據(jù)庫讀寫，將無法保證系統(tǒng)的正確性，可能導致災(zāi)難性的后果。國內(nèi)也有公司自己開發(fā)了專用API接口，這種方法提高了安全性，增加了復雜性。以上兩種系統(tǒng)集成方法的共同缺點是，需要為不同廠家的同類產(chǎn)品開發(fā)相應(yīng)的接口程序。HL7實際上是一組標準的API接口，這樣可以大大簡化不同廠家同類應(yīng)用程序接口的復雜度和工作量。典型的HL7通信是一種點對點方式(圖1)。這種系統(tǒng)連接方式對于減少不同應(yīng)用的接口數(shù)量沒有明顯效果，近年來，為了解決系統(tǒng)的復雜度問題，HL7服務(wù)器解決方案開始出現(xiàn)。HL7服務(wù)器作為系統(tǒng)集成的中心結(jié)點，與多個子系統(tǒng)互連，可以大大簡化多個系統(tǒng)互連的接口數(shù)量(圖2)。但是，HL7服務(wù)器本身的復

6、雜度決定了這種方式只有在十分復雜、異構(gòu)模塊眾多的情況下才適于使用。       HL7可以規(guī)范臨床醫(yī)學和管理信息格式，降低醫(yī)院信息系統(tǒng)互連成本，提高醫(yī)院信息系統(tǒng)之間信息共享的程度。在美國及越來越多的歐洲國家，HL7被用作醫(yī)療系統(tǒng)中文字及數(shù)字信息的標準接口。而HL7在國內(nèi)的應(yīng)用還未見報道，這是因為囊括醫(yī)院各管理模塊的綜合型HIS產(chǎn)品還是市場的主流。但是，隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)由管理為中心向以病人為中心的臨床信息系統(tǒng)(CIS)轉(zhuǎn)變，隨著專業(yè)化細分的發(fā)展，以HL7標準實現(xiàn)系統(tǒng)互連將成為必然趨勢。三  HL7在北京大學人民醫(yī)院的應(yīng)用  

7、     在人民醫(yī)院PACS系統(tǒng)建設(shè)中，我們決定將美國GE公司的PACS、RIS(放射信息管理系統(tǒng))與眾邦惠智公司的HIS通過HL7互連。通過嘗試總結(jié)經(jīng)驗，制定我院醫(yī)技科室管理系統(tǒng)與HIS互連接口規(guī)范，探索HIS集成方式。       IHE定義了放射信息系統(tǒng)的基本流程(圖3)。我們根據(jù)IHE流程，結(jié)合我國應(yīng)用需求進行了修改。一般國外將RIS放在管理信息系統(tǒng)中開發(fā)，與醫(yī)療設(shè)備進行集成。我國大部分PACS系統(tǒng)包含RIS。因此國內(nèi)HIS與PACS集成主要是HIS與RIS的集成。GE公司與我院合作，共同開發(fā)適合中國市場的RIS產(chǎn)品

8、。       在HL7集成中，我們采用了點對點通信方式(圖4)。HIS端使用太平洋醫(yī)信公司的HL7引擎，GE公司在RIS端使用自己的HL7引擎。       我們根據(jù)實際操作流程，基于HL7標準，設(shè)計出以下流程: 病人入院登記后，將病人基本信息傳入RIS系統(tǒng); 錄入醫(yī)囑時，如有放射科檢查項目，傳送至RIS系統(tǒng)預(yù)約; 如因故取消此項檢查，通知RIS系統(tǒng); 病人在放射科做完檢查，將費用傳至HIS住院系統(tǒng)計價; 同步兩個系統(tǒng)的藥品及檢查治療項目價目表。      HL7的實現(xiàn)機制

9、是“觸發(fā)事件”。例如，醫(yī)生為住院病人開了X射線片檢查，護士在HIS系統(tǒng)錄入醫(yī)囑時產(chǎn)生觸發(fā)，在HIS HL7 ENGINE產(chǎn)生消息，并傳遞給RIS HL7 ENGINE，由它解析后，通知RIS系統(tǒng)為該病人進行X射線片預(yù)約。       目前該系統(tǒng)已經(jīng)通過實驗室測試，正在準備試運行。四  醫(yī)院信息系統(tǒng)集成       IHE定義了標準的數(shù)字化醫(yī)院框架(圖5)。國內(nèi)一般將HIS分成管理信息系統(tǒng)(MIS)和臨床信息系統(tǒng)(CIS)，IHE的框架主要涉及CIS。醫(yī)院信息化發(fā)展到CIS階段，技術(shù)難度明顯加大，

10、公司一定向?qū)I(yè)化方向發(fā)展，已經(jīng)不可能由一家公司完整開發(fā)全套系統(tǒng)，集成成為必由之路。該框架以電子病歷為核心，以HL7與DICOM作為互連標準，將各個子系統(tǒng)連接起來。IHE的目標是通過標準化簡化系統(tǒng)集成的復雜度，提高通用性，降低造價。圖6介紹了DICOM與HL7的關(guān)系。DICOM、HL7和IHE都有協(xié)調(diào)組共同工作，以協(xié)調(diào)標準之間的兼容性。它們與數(shù)據(jù)字典標準化的各個組織組成了一個完整的標準化體系，從不同層次定義HIS的標準。Rocky Shi討論了3種HIS集成方法的優(yōu)缺點:     (1)單一廠商模式: 優(yōu)點是傳統(tǒng)模式，無需集成，項目管理簡單，技術(shù)復雜度低，

11、節(jié)約經(jīng)費; 缺點是應(yīng)用范圍受限，功能受限，單點失誤，單供應(yīng)商風險，維護較差，維護費用較大，無法實現(xiàn)完整解決方案;     (2)多廠商模式: 優(yōu)點是適合應(yīng)用，系統(tǒng)水平高，容易修改，分散費用; 缺點是廠商過多，選擇困難，管理困難，技術(shù)復雜;     (3)混合模式: 分別選擇單一廠家建設(shè)費用/財務(wù)管理系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)，多廠家建設(shè)其它系統(tǒng); 將整個系統(tǒng)進行有限劃分，既保持了系統(tǒng)的靈活性，又限制了系統(tǒng)的復雜度。     我們認為第三種模式比較合理，也適合國內(nèi)的實際情況。 

12、;    以往的國際CIS市場十分混亂，眾多中小公司的小型產(chǎn)品充斥市場。由于沒有好的總體規(guī)劃，導致系統(tǒng)互連復雜、數(shù)據(jù)冗余、維護困難。目前，GE、飛利浦、西門子等以醫(yī)療器械為基礎(chǔ)的大公司，不約而同地把競爭點聚焦在CIS市場，將原來分屬不同部門的IT人員集中成立醫(yī)療IT部門，按照國際標準建設(shè)完整的CIS解決方案。GE公司將在2003年2月的美國HIMSS年會上正式發(fā)布GE總體解決方案(GE Total Solution)。      在新一代HIS建設(shè)中，HL7 V.3十分需要注意。HL7 V.3采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，將現(xiàn)代軟

13、件工程學方法應(yīng)用于HL7標準的開發(fā)過程，使其結(jié)構(gòu)和內(nèi)容更加完善。HL7 V3按照自頂向下(Top down)的設(shè)計思路，通過面向?qū)ο蟮姆治龊徒＃峁┖侠淼恼Z義定義，從而提高了HL7內(nèi)部的一致性，消除了不必要的選擇性(Optionality)。參考信息模型(Reference Information Model，RIM)是HL7 V.3構(gòu)建的基石，它以靈活的可共享的信息模型表達廣泛的信息內(nèi)容。HL7 V.3考慮到信息交換過程中的安全性、隱私性，新版本將采用多種手段保護病人信息，如服務(wù)授權(quán)、電子簽名、比口令(Password)更先進的用戶身份鑒別技術(shù)等。HL7 V.3采用了多種信息表達技術(shù)如XM

14、L，EDIFACT等以增進系統(tǒng)間的互操作性(Interoperability)。HL7 V.3基于XML開發(fā)了病人記錄體系(Patient Record Architecture)，可以產(chǎn)生結(jié)合HL7消息內(nèi)容的XML格式的電子文檔，便于不同系統(tǒng)間的信息交換。       HL7 V.3的對象分解標準和流程標準將直接影響下一代HIS的基本結(jié)構(gòu)和模塊劃分。這種HIS子模塊內(nèi)部的標準化將大大簡化系統(tǒng)的開發(fā)和維護，從而促進標準中間件的生產(chǎn)。這種標準化也將促進HIS從不同層次向“即插即得(Plug and Play)”發(fā)展。    

15、  在集成的大趨勢下，HIS將成為一個分布式系統(tǒng)，從某種意義上講，可以提高系統(tǒng)的可靠性，降低單點失誤的可能。但是，分布式系統(tǒng)固有的問題應(yīng)該引起重視，尤其是數(shù)據(jù)一致性問題。如果為了嚴格保障數(shù)據(jù)一致性，單個子系統(tǒng)故障可能導致整個系統(tǒng)的癱瘓。這種問題在理論上沒有統(tǒng)一的解決方法，只有在系統(tǒng)設(shè)計中，通過適當劃分系統(tǒng)，減低數(shù)據(jù)的偶合度實現(xiàn)。       集成系統(tǒng)的實施需要很好的規(guī)劃。醫(yī)院的管理者和信息部門需要制定出比較長遠的發(fā)展規(guī)劃，制定出一套貫徹實施的規(guī)則并堅持實施。其中，模塊的劃分和接口方案既要考慮當前需要，又要考慮長遠發(fā)展。   

16、   我們前面討論了HL7集成HIS的優(yōu)點，HL7集成方式也存在自己的問題。除了前面提到的分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性問題和可靠性問題外，HL7消息系統(tǒng)的實時性較差使之不宜用于實時性要求較高的系統(tǒng)，如門診收費系統(tǒng)等。由于HL7消息系統(tǒng)實現(xiàn)比較復雜，沒有必要在子系統(tǒng)內(nèi)部使用。       HIS集成也提出了一個新問題，誰來集成公司的產(chǎn)品？人民醫(yī)院為了集成HIS與RIS，專門抽出兩名研究生研究HL7和有關(guān)流程問題，但國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院不具有這種實力。這個問題可能由幾個方面來解決:      (1)HIS廠商(醫(yī)院管理系統(tǒng)開發(fā)商): 國內(nèi)醫(yī)院大多已經(jīng)建設(shè)了管理信息系統(tǒng)。這些廠商可以在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，幫助醫(yī)院選擇并集成其它廠商的產(chǎn)品。目前國內(nèi)HIS與PACS捆綁方式已經(jīng)比較多見。      (2)管理咨詢公司: 最典型的例子是國際著名ERP廠家SAP只生產(chǎn)平臺，由管理咨詢公司代理產(chǎn)品，幫助企業(yè)實施系統(tǒng)。