摘  要： 總結(jié)現(xiàn)有的HIS集成中采用的一些集成方法，提出了一種基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院異構(gòu)系統(tǒng)間的集成。
關(guān)鍵詞： HL7  EAI  HIS  標(biāo)準(zhǔn)化  集成

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)院對(duì)信息的需求不斷擴(kuò)展，加之HIS(Hospital Information System，醫(yī)院信息系統(tǒng))的復(fù)雜性，決定了任何一個(gè)HIS廠商都不可能提供一個(gè)醫(yī)院所需要的全線產(chǎn)品，因此在醫(yī)院環(huán)境下，集成不同廠商的產(chǎn)品就成為必然的要求。國(guó)內(nèi)HIS的開(kāi)發(fā)，大多沒(méi)有遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此選擇醫(yī)院信息系統(tǒng)的集成方法變得非常重要。
　　本文針對(duì)醫(yī)院信息系統(tǒng)的集成問(wèn)題，研究了在醫(yī)院環(huán)境下異構(gòu)信息系統(tǒng)間的集成方法，提出一種基于HL7(Health Level Seven)標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)作為醫(yī)院異構(gòu)系統(tǒng)間(采用Microsoft的BizTalk作為集成平臺(tái))集成的方法，使得醫(yī)院信息系統(tǒng)內(nèi)部以消息傳遞的方式實(shí)現(xiàn)溝通交流，達(dá)到集成的目的。從醫(yī)院信息系統(tǒng)發(fā)展的可擴(kuò)展性、集成效率、集成復(fù)雜度、集成復(fù)用性以及集成成本方面入手，為醫(yī)院環(huán)境下異構(gòu)系統(tǒng)集成問(wèn)題尋找出一種可擴(kuò)展、集成效率高、復(fù)雜度低、可重復(fù)使用且成本低的適應(yīng)醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)化的集成方法。這對(duì)于當(dāng)前各醫(yī)院面臨的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成問(wèn)題的解決方法具有普遍意義，同時(shí)可以推動(dòng)醫(yī)院信息標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)社區(qū)醫(yī)療信息共享奠定基礎(chǔ)。
1  現(xiàn)有的解決方案
1.1 集成方法的選擇依據(jù)
　　在醫(yī)院環(huán)境下，選擇一種最適應(yīng)醫(yī)院信息發(fā)展的集成方法實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的集成，主要依據(jù)以下參數(shù)：
(1)集成方法的可擴(kuò)展性。(2)集成方法的效率。(3)集成方法的復(fù)雜度。(4)集成方法的復(fù)用性。(5)集成方法的通用性。(6)集成方法的靈活性。(7)集成方法的安全性。(8)集成方法的成本。
　　理想的集成方法應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：集成效率高，復(fù)雜度低且安全穩(wěn)定，可以重復(fù)使用，并且具有通用和靈活性，同時(shí)可以盡量降低成本[1]。
1.2 集成模型
　　集成模型是指一種用來(lái)集成軟件的特定方法和結(jié)構(gòu)，它定義了集成的特性和機(jī)制，并由此決定如何將應(yīng)用系統(tǒng)集成在一起[1]。集成模型主要在表示層、數(shù)據(jù)層及功能層[1]這三種層面上實(shí)現(xiàn)。醫(yī)院作為特殊的企業(yè)，它的EAI[1](Enterprise Application Integration，企業(yè)應(yīng)用集成)也要以某一個(gè)或幾個(gè)集成模型為基礎(chǔ)，提出最優(yōu)的集成方法，均衡各項(xiàng)集成指標(biāo)，使得系統(tǒng)集成達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)。
　　(1)表示層集成模型：表示層集成模型是一個(gè)面向用戶的集成，它使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的界面來(lái)替換老系統(tǒng)的終端窗口和PC圖形界面，新的表示層需要與遺留系統(tǒng)的商業(yè)邏輯進(jìn)行集成。
　　(2)數(shù)據(jù)層集成模型：數(shù)據(jù)層集成模型從數(shù)據(jù)層面入手，以共享數(shù)據(jù)為前提，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的集成。
　　(3)功能集成模型：功能集成模型是在業(yè)務(wù)邏輯層上完成集成的，而業(yè)務(wù)邏輯層屬于顯示界面和數(shù)據(jù)層之間。基于中間件技術(shù)的集成方法就屬于該模型的應(yīng)用。
1.3 集成方法
　　(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成方法
　　在醫(yī)院信息系統(tǒng)集成方法中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的集成是一種最常見(jiàn)的集成方法。該方法簡(jiǎn)單易用，實(shí)現(xiàn)效率高，同時(shí)它可以在集成模型的任意層面上實(shí)現(xiàn)。但該方法要求醫(yī)院使用的信息系統(tǒng)只能來(lái)自少數(shù)幾個(gè)IT廠商。然而，IT技術(shù)日新月異，一個(gè)醫(yī)院的信息需求不斷擴(kuò)展，一旦來(lái)自不同廠商的HIS系統(tǒng)達(dá)到一定數(shù)量，這種集成方法就明顯出現(xiàn)了弱點(diǎn)。
　　圖1顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成方法的示例，該示例只是針對(duì)住院病人的一個(gè)簡(jiǎn)單模型，醫(yī)院的實(shí)際應(yīng)用中要復(fù)雜許多。

　　從圖1可以看出點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的集成方式在遇到多應(yīng)用系統(tǒng)集成時(shí)暴露出的弱點(diǎn)。假如，有N個(gè)廠商的系統(tǒng)需要其產(chǎn)品都要在醫(yī)院相互集成，則該醫(yī)院有N?鄢(N-1)個(gè)接口需要設(shè)計(jì)（接口是雙向的），這種N2數(shù)量級(jí)的復(fù)雜度極高。即如果有8個(gè)不同的系統(tǒng)，則需要56個(gè)接口。對(duì)于每個(gè)廠商每個(gè)醫(yī)院都要和N-1個(gè)其他廠商打交道，M家醫(yī)院要開(kāi)發(fā)M?鄢(N-1)個(gè)接口。顯然，此時(shí)集成的復(fù)雜度太高，接口過(guò)多，每增加一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，集成復(fù)雜度上升一倍，必然導(dǎo)致成本太高。
　　(2)數(shù)據(jù)共享集成方法
　　目前，數(shù)據(jù)共享的集成方式是很多廠商和醫(yī)院優(yōu)先采用的，它屬于集成模型的數(shù)據(jù)層集成模型的應(yīng)用。數(shù)據(jù)共享集成是以數(shù)據(jù)共享為基礎(chǔ)，應(yīng)用系統(tǒng)雙方彼此通過(guò)直接或者間接的方式讀寫(xiě)對(duì)方的數(shù)據(jù)。
　　數(shù)據(jù)共享集成方法的優(yōu)點(diǎn)較易實(shí)現(xiàn)，對(duì)于少數(shù)幾個(gè)應(yīng)用的系統(tǒng)集成來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)效率比較高，不需要編寫(xiě)太多的代碼。但它的最大弊端是不能保證系統(tǒng)的安全性，擴(kuò)展性差。
　　該方法比較適合基于主題數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的HIS系統(tǒng)。所謂主題數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)就是指同一家醫(yī)院基本上采用一家廠商開(kāi)發(fā)的HIS系統(tǒng)，主要基于集中數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)高度共享，基本上不需要與其他廠商的HIS產(chǎn)品集成。當(dāng)?shù)诙€(gè)廠商的應(yīng)用系統(tǒng)需要加入時(shí)，采用數(shù)據(jù)共享的集成方法應(yīng)該是比較容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)橹恍枰嗷ス蚕韺?duì)方的數(shù)據(jù)庫(kù)，簡(jiǎn)單的相互調(diào)用即可實(shí)現(xiàn)相互集成。
　　(3)基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)的集成方法
　　數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)面向主題的、集成的、時(shí)變的、非易失的數(shù)據(jù)集合，支持管理部門(mén)的決策過(guò)程。對(duì)于醫(yī)院來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)集成方法的目的比較單一，主要是為了從多個(gè)信息源綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策。從醫(yī)院各部門(mén)使用的不同數(shù)據(jù)源中歸集數(shù)據(jù)，按照一個(gè)集中、統(tǒng)一的視圖要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取，進(jìn)而生成數(shù)據(jù)副本，轉(zhuǎn)換成符合數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的模式，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，達(dá)到集成的目的。
　　同樣，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)集成方法屬于數(shù)據(jù)層集成模型的應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)是建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的目的，即便于進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）；缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)冗余存儲(chǔ)，信息同步問(wèn)題難以及時(shí)更新，各數(shù)據(jù)源需要提供統(tǒng)一的視圖模式，且數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)集成方法目的單一，因此不適用于解決當(dāng)前醫(yī)院內(nèi)異構(gòu)系統(tǒng)之間需要相互通信的所有集成問(wèn)題。
　　(4)基于Broker的集成方法
　　基于Broker的集成方法也是醫(yī)院常用的一種集成方法，它類(lèi)似于數(shù)據(jù)共享集成方法，同樣都屬于數(shù)據(jù)層模型的應(yīng)用。Broker集成方法以第三方數(shù)據(jù)共享為基礎(chǔ)，其中一個(gè)或幾個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自己的數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)再以Broker的形式批量的存儲(chǔ)到共享數(shù)據(jù)池中，以備其他應(yīng)用系統(tǒng)可以直接讀取數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)相互集成。這樣的集成方法可以避免直接共享數(shù)據(jù)，保證了系統(tǒng)的安全性；但它的不足之處是需要冗余存儲(chǔ)，只限于少數(shù)幾個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)之間的集成使用，如果應(yīng)用系統(tǒng)太多，同樣面臨著數(shù)據(jù)共享集成方法的缺點(diǎn)，復(fù)雜度過(guò)高，不可維護(hù)。
　　(5)基于中間件技術(shù)的集成方法
　　中間件是一種獨(dú)立的軟件系統(tǒng)或服務(wù)程序，位于操作系統(tǒng)和應(yīng)用層之間一個(gè)軟件層。它向各種應(yīng)用軟件提供服務(wù)，使不同的應(yīng)用進(jìn)程能在異構(gòu)平臺(tái)之間，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互相通信，為應(yīng)用程序提供連接和協(xié)同工作的功能。中間件技術(shù)在集成中越來(lái)越重要，也成為了醫(yī)院信息系統(tǒng)集成中最常用方法之一。
　　中間件集成方法主要屬于功能層模型的應(yīng)用，它可以用于解決多種類(lèi)型的集成問(wèn)題，如數(shù)據(jù)一致性集成、多步處理集成、即插即用集成。但與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的集成方式相類(lèi)似，中間件平臺(tái)需要憑借高度專(zhuān)用化資源方可發(fā)揮出其所具備的潛在效率。此外，其所創(chuàng)建的集成接口同樣具有緊密相關(guān)性，它是將信息與內(nèi)部工作機(jī)制綁定在一起，從而傳遞相互依賴性的封閉系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的另一種表現(xiàn)形式。可見(jiàn)，目前醫(yī)院信息系統(tǒng)所遇到的集成問(wèn)題，不是使用一種中間件技術(shù)就可以解決的，需要綜合考慮，采用多種集成方法相互結(jié)合的解決方案。
2  可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)
2.1 可擴(kuò)展集成平臺(tái)的依據(jù)
　　眾所周知，醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)該是可持續(xù)的。為了實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)與醫(yī)院現(xiàn)有系統(tǒng)的無(wú)縫連接，就需要塔建一個(gè)可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)使得異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息交流采用消息傳遞的方式，系統(tǒng)之間的通信只取決于消息發(fā)布和消息訂閱，并不需要知道系統(tǒng)的相對(duì)位置及具體工作。各系統(tǒng)只需要將自己的接口充分暴露，使得系統(tǒng)之間充分松散，而系統(tǒng)內(nèi)部緊密耦合，每個(gè)系統(tǒng)只關(guān)心各自的訂閱的消息，同時(shí)對(duì)于需要發(fā)布的消息充分暴露給訂閱方即可。前面提到的微軟BizTalk Accelerator for HL7（BTAHL7）、IBM的HAI等概念，都是以該思想為基礎(chǔ)，基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)的解決方案。如圖2所示。

　　其中，BTAHL7=BizTalk accelerator for HL7 ADT、ORM、ORU及DFT都是HL7中的標(biāo)準(zhǔn)消息，其中ADT是關(guān)于病人管理的消息，ORM是關(guān)于病人的醫(yī)囑消息。圖2中采用了微軟的BTAHL7為集成平臺(tái)，各子系統(tǒng)只需要與集成平臺(tái)相連接，將需要傳遞的消息以XML的方式，或者標(biāo)準(zhǔn)的HL7消息傳遞給集成平臺(tái)，集成平臺(tái)將消息發(fā)布，發(fā)布的消息被發(fā)送給訂閱者，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息交流。
2.2 基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)
　　正像XML正成為IT信息交互的標(biāo)準(zhǔn)一樣，HL7是當(dāng)前國(guó)際醫(yī)院信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，因此完全可以采用基于HL7標(biāo)準(zhǔn)，建立可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)。如圖3所示。

　　圖3中說(shuō)明可擴(kuò)展的集成平臺(tái)可以采用微軟BizTalk Accelerator for HL7（BTAHL7），也可以IBM的HAI解決方案。其原理大致相同，主要工作在于將各系統(tǒng)的接口暴露出去，讓集成平臺(tái)完成各系統(tǒng)之間的消息交換。而消息可以是標(biāo)準(zhǔn)的HL7消息，也可以是非標(biāo)準(zhǔn)的HL7消息，如XML格式、平文件格式。所有消息通過(guò)一定格式送入集成平臺(tái)，集成平臺(tái)將發(fā)布的消息轉(zhuǎn)換為訂閱者所要求的格式消息，傳遞給訂閱者。
　　作為醫(yī)院信息系統(tǒng)的集成平臺(tái)，最需要考慮的就是集成的可擴(kuò)展性，即實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的無(wú)限擴(kuò)張，這是醫(yī)院信息系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。所有應(yīng)用對(duì)于自己都應(yīng)該是獨(dú)立的，所有新、老系統(tǒng)將來(lái)都是獨(dú)立的，所有模塊都因?yàn)榻y(tǒng)一集成平臺(tái)而解放。基于統(tǒng)一的集成平臺(tái)，任何模塊都可以加入進(jìn)來(lái)，它們之間只有標(biāo)準(zhǔn)的消息傳遞，通過(guò)消息觸發(fā)事件，不需要知道對(duì)方在做什么，無(wú)需約束對(duì)方做什么，只要對(duì)自己的事情做出決定即可。這樣所有需要加入的模塊，所有需要更新的模塊都可以很成功地完成。若增加一個(gè)模塊，只是在各應(yīng)用內(nèi)增加一些對(duì)應(yīng)的消息事件，則不需要修改應(yīng)用程序，即可實(shí)現(xiàn)軟件的即插即用。
2.3 討  論
　　可擴(kuò)展的統(tǒng)一集成平臺(tái)的最大優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在它的可擴(kuò)展性上，任何一個(gè)系統(tǒng)的下線或者上線不會(huì)直接影響到其他系統(tǒng)；對(duì)于多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)間的集成復(fù)雜度明顯降低，同時(shí)采用HL7標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用系統(tǒng)之間的交換信息標(biāo)準(zhǔn)，不干涉應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部的平臺(tái)及數(shù)據(jù)源問(wèn)題。因此HL7對(duì)于異構(gòu)系統(tǒng)的集成效果顯著。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度，采用基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的集成方法可以明顯降低的集成成本。
　　但是，國(guó)內(nèi)基于HL7標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序還比較少，要將醫(yī)院現(xiàn)有的信息系統(tǒng)重新開(kāi)發(fā)以符合HL7標(biāo)準(zhǔn)，這種做法是不可能的。因此，這對(duì)于醫(yī)院內(nèi)現(xiàn)有系統(tǒng)的集成是一個(gè)挑戰(zhàn)，如何解決現(xiàn)有系統(tǒng)與集成平臺(tái)的通信問(wèn)題是很好的研究方向。
3  結(jié)束語(yǔ)
　　不論是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式還是數(shù)據(jù)共享的集成方法，它們所針對(duì)的是一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)(或主題數(shù)據(jù)庫(kù))的連接，通過(guò)編寫(xiě)程序接口或直接的數(shù)據(jù)共享，達(dá)到通信的目的。這種方法要求每一個(gè)新系統(tǒng)介入時(shí)都要重新編寫(xiě)各自的接口，越多的系統(tǒng)介入，接口越多，一旦醫(yī)院的達(dá)到者足夠復(fù)雜（多家產(chǎn)商的系統(tǒng)并存），此時(shí)再需要進(jìn)行信息系統(tǒng)的升級(jí)或者再介入新的系統(tǒng)，整個(gè)醫(yī)院信息系統(tǒng)的就面臨著重新開(kāi)發(fā)的威脅。因此，醫(yī)院信息系統(tǒng)的集成問(wèn)題是當(dāng)前醫(yī)院信息化面臨的最緊迫和最重要問(wèn)題，建立一個(gè)基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展的醫(yī)院信息系統(tǒng)統(tǒng)一集成平臺(tái)，是醫(yī)院信息系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的保證。
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