傳統(tǒng)醫(yī)院信息化建設模式與現今云計算、大數據時代下的醫(yī)院信息交互需求之間的矛盾日益突出。醫(yī)院信息化建設一般是先從個別應用開始，不同系統(tǒng)之間采用點到點的方式交換數據，最終系統(tǒng)之間信息交互與共享的困難日益加重。為了有效推進信息交互和共享，醫(yī)院不僅面臨來自內部的數據共享需求，同時更要兼顧滿足區(qū)域范圍的信息共享需求。

　　隨著我院各項業(yè)務信息系統(tǒng)建設和應用的迅速發(fā)展、院內的信息系統(tǒng)數量和系統(tǒng)用戶數量呈指數增加，網絡規(guī)模也隨之擴大。傳統(tǒng)的基于HIS底層架構的數據接口集成方式，對現有HIS系統(tǒng)的架構和數據整合能力提出了考驗，HIS系統(tǒng)底層技術風險日益增大。因此，迫切需要建設一個遵循國際統(tǒng)一醫(yī)療數據交換標準的集成平臺，對我院主要的業(yè)務信息系統(tǒng)信息交互功能進行整合，統(tǒng)一管理信息交互協議和數據字典等。

　　那么，如何構建全院級的數據集成平臺？集成平臺具有哪些優(yōu)勢和不足？集成平臺構建過程中有哪些可以借鑒的經驗？這些都是目前醫(yī)院信息主管們迫切關注的現實問題。

　　1集成現狀

　　隨著信息化建設的不斷完善，院內業(yè)務信息系統(tǒng)越來越多，加之服務器底層OS操作系統(tǒng)、DB數據庫、數據字典標準及外部接口種類繁多，使醫(yī)療交換和共享的管理工作變得越來越復雜而困難。

　　信息技術的快速發(fā)展推動了醫(yī)療領域的信息化建設。一方面醫(yī)療信息技術的發(fā)展給醫(yī)院、醫(yī)護人員、患者等帶來了極大的方便，另一方面醫(yī)療信息系統(tǒng)也面臨著信息集成和共享的挑戰(zhàn)，諸如“信息孤島”問題日益突出，以2005年實施第一套HIS系統(tǒng)為例，目前已有大大小小的業(yè)務系統(tǒng)80余個，包括HIS、LIS、CIS、NIS、EMR、PACS、RIS等，這些系統(tǒng)分布在不同的部門，形成了相對獨立的部門級應用系統(tǒng)，而且系統(tǒng)供應商眾多，軟件架構多樣，通信協議不一致，數據結構也千差萬別，數據庫系統(tǒng)多樣而復雜，從而阻礙了信息的有效共享和交換，制約了信息一體化的發(fā)展進程。

　　為了解決以上問題，我院啟動了醫(yī)院數據集成平臺建設。醫(yī)院數據集成平臺是通過信息交換和集成等多種技術，把分散的、異構的各個子系統(tǒng)的信息集成在一個信息共享的平臺上，解決信息共享和交流問題，有效地實現醫(yī)院信息系統(tǒng)一體化，方便醫(yī)院部門內部和不同部門之間的交流和共享。構建醫(yī)院信息集成平臺的關鍵技術有：統(tǒng)一的術語標準、統(tǒng)一的信息交換標準、統(tǒng)一的業(yè)務流標準。

　　2集成方案

　　2.1集成方式目前我院系統(tǒng)眾多，系統(tǒng)異構化導致信息交換和共享的維護難度成本高；醫(yī)院內部沒有統(tǒng)一的集成平臺和數據中心，不管從應用方面還是從數據方面，目前難以實現以病人為中心的統(tǒng)一視圖，給管理和服務帶來挑戰(zhàn)。

　　針對上述問題，通過建立數據集成平臺，采用HL7V3標準接口和WebServices技術建立醫(yī)院級的ESB總線，利用ESB產品構筑醫(yī)院面向服務的SOA構架基礎服務集成引擎，最終建立全院級的臨床科研數據中心CDR，為臨床決策提供依據。并將醫(yī)院新老接口按照集成平臺規(guī)范化標準(數據交換標準HL7V3/業(yè)務體系標準)要求接入平臺，通過集成平臺的實施，做到服務（接口）可管理、可復用、可監(jiān)控，見圖1。

　　圖1系統(tǒng)集成圖

　　考慮到我院的主要臨床業(yè)務，包括掛號、申請單、診斷、藥品及費用等醫(yī)囑，其數據源為我院HIS系統(tǒng)，由于數據量過大，為最低程度地降低對HIS數據庫的影響，通過定時輪詢程序從HIS備庫中查詢數據后將其封裝成HL7V3格式消息，發(fā)送給數據交互IE集成平臺，并通過HIS主庫對數據狀態(tài)進行更新；輪詢程序從數據交互平臺獲取數據后回寫HIS主庫（包括數據的更新與插入，如術語同步功能），見圖2。

　　圖2主業(yè)務數據交互網絡拓撲圖

　　2.2高效可靠機制目前我院有掛號、檢查、檢驗、手術、輸血、診療處置、診斷等醫(yī)囑類服務，入院、出院、轉區(qū)轉床、入科等ADT類服務、傳染病服務、發(fā)藥信息服務、術語服務及九大醫(yī)技系統(tǒng)服務。為最大限度地降低對HIS主服務器壓力的影響以及盡可能保障各位服務的及時性，采取了定期輪詢與實時服務相結合的集成方式，見圖3。

　　考慮到醫(yī)院業(yè)務的特殊性，HIS輪詢服務的周期必須滿足業(yè)務需求，這就要求必須合理設置輪詢的時間。以掛號、醫(yī)囑、診斷等服務為例，通過現有的數據統(tǒng)計出2014年全年單個服務高峰時段（周二上午07:30-09:30）每分鐘的處理消息個數（MPM）,運行軟硬件環(huán)境見圖3，網絡環(huán)境為100MBps的帶寬。

　　圖3高峰時段（07:30-09:30）HIS業(yè)務量及輪詢程序消息發(fā)送能力

　　經過壓力測試，HIS后臺輪詢程序每分鐘可以處理大約350到400條的HL7V3消息，根據每年業(yè)務量增長情況，計算出門急診住院的業(yè)務量大概以10%的速率在增長，根據木桶原理，可計算出高峰時段HIS后臺輪詢程序處理消息的瓶頸數約為350*60Min*2H=42000個。

　　我院未來業(yè)務量估算可根據公式

　　進行估算，其中a為高峰時段業(yè)務量最大的服務即用藥信息服務每年的業(yè)務增量，n為年份，為年份為n時的用藥信息服務消息數，m為其他外部因素下用藥信息服務消息的增量，包括醫(yī)院新大樓的運營引起門診量的指數增長，通過估算2015年之后m大概為當前業(yè)務量的30%，即m=30%x。通過計算2006年至2015年高峰時段用藥信息服務消息增量的平均值為10%，綜上，計算出當n為2020時，y可以達到43100，也就是說HIS后臺輪詢程序單線程運行可平穩(wěn)運行5年，符合預期規(guī)劃。5年之后，可通過啟動多線程的方式滿足未來業(yè)務需求，以保證程序的健壯性及業(yè)務的連續(xù)性。

　　2.3平臺重發(fā)機制醫(yī)院是個特殊的機構，每條業(yè)務都要保證其準確、及時地送達接收方。為確保每條醫(yī)囑都能準確無誤的發(fā)給IE集成平臺，建立了如下的消息重發(fā)預警機制，整個方案的場景及業(yè)務流程見圖4。

　　2.3.1消息重發(fā)機制HIS患者基本信息、HIS臨床業(yè)務信息通過MQ消息或者實時WebServices方式將HL7V3標準的XML文件發(fā)給IE集成平臺，并將錯誤日志記錄在遠程分布式日志數據庫服務器中。如若發(fā)生通信鏈路故障，則將錯誤日志記錄在本地文件夾中。由定時重發(fā)計劃任務每隔三分鐘輪詢從日志數據庫和文件夾中抽取數據，并重發(fā)給IE集成平臺。

　　2.3.2預警機制HIS患者基本信息、HIS臨床業(yè)務信息發(fā)給IE平臺時，如果產生異常日志，則通過短信的方式將告警信息發(fā)送給平臺運維人員，待定時重發(fā)計劃任務發(fā)送成功后，由短信平臺發(fā)送告警清除信息給運維人員，如果定時重發(fā)計劃任務在重試3次后，還未發(fā)送成功，則發(fā)送緊急告警通知相關人員進行人工干預，以保障臨床業(yè)務的順利進行。

　　通過建立EMPI患者主索引，以患者就診卡號為主線，建立全院級的醫(yī)療影像中心和臨床科研數據中心CDR，為將來以CDR為數據源的臨床決策支持系統(tǒng)CDS的建立打下堅實的基礎。

　　圖4數據平臺集成流程圖

　　2.4集成架構依據物理架構設計的高可靠性、高容錯性原則，設計分布式服務器群集架構方案，通過4機故障轉移集群，保證1臺服務器為活躍狀態(tài)，其余服務器為Ready狀態(tài)，并通過防火墻與外部業(yè)務系統(tǒng)隔離，以保證數據安全性，見圖5。當不同服務器在活躍服務器故障后立刻接管相應的資源。一般故障轉移的過程只需要幾秒鐘的時間，當節(jié)點處于活躍狀態(tài)時，該節(jié)點上可以使用所有資源。當服務器故障后，在這臺服務器上配置了故障轉移群集的資源組就會被其他服務器所接管。當故障服務器重新上線后，群集服務可以配置為允許讓原服務器進行故障回復，或者是讓當前服務器繼續(xù)處理新的客戶端請求。通過群集架構的建立，可以減少服務器故障率，有效保證臨床業(yè)務的不間斷作業(yè)。

　　圖5服務器群集方案

　　3結果

　　臨床數據中心的建立與數據挖掘應用是醫(yī)院信息化發(fā)展的趨勢，也為實現各級衛(wèi)生部門、各業(yè)務系統(tǒng)的信息服務共享及各種服務的整合與響應，實現區(qū)域的互聯互通奠定了基礎。通過醫(yī)院對現有數字化醫(yī)療系統(tǒng)通過集成平臺形式實現了數據與業(yè)務的全面集成，在業(yè)務上優(yōu)化了門診流程、改善就醫(yī)環(huán)境，減少患者排隊輪候時間，提高就診效率和診療質量，減少診療差錯率，提高患者就診滿意度。

　　通過建立完整的消息重發(fā)與告警機制，保證了醫(yī)療業(yè)務的連續(xù)性，減少了醫(yī)療系統(tǒng)故障率，有效地提高了醫(yī)護人員服務效率，從一定程度上緩解了醫(yī)護關系。完整的日志體系，也為將來進行系統(tǒng)穩(wěn)定性分析提供了有力的依據。

　　4討論

　　針對我院目前實施的醫(yī)院數據集成平臺建設項目中出現的各種問題進行總結，提出了以下的建議與思考，希望可以為同行提供一些參考和幫助：建立完善的消息重發(fā)預警機制，可以保證醫(yī)療業(yè)務的連續(xù)性及可靠性；建立有效的物理架構，可以保證軟件系統(tǒng)平穩(wěn)有效地運行；建立完整的應急預案，在故障發(fā)生時可以從容對待；建立可配置程序體系，可以快速切換業(yè)務系統(tǒng)，減少故障持續(xù)時間。

　　平臺目前使用的存儲設備較為昂貴，隨著業(yè)務量的增長，存儲資源越來越少，可以在數據安全的前提下考慮將數據遷往云存儲上，為醫(yī)院節(jié)省寶貴的資源。

　?。▉碓矗褐袊鴶底轴t(yī)學摘自《中國數字醫(yī)學》雜志2016年第10期，作者：張小亮景慎旗朱甬倩繆姝妹郭建軍王忠民寇建秋劉云，單位：南京醫(yī)科大學醫(yī)學信息學與管理研究所）

　　【延伸閱讀】

　　新醫(yī)療環(huán)境下的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺

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　　醫(yī)院信息交互需求推動集成平臺發(fā)展

　　由于醫(yī)療業(yè)務的復雜性和特殊性，醫(yī)院信息化主要是分類型分階段逐步建設，如我們經常提到的醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、電子病歷系統(tǒng)（EMR）、運營管理系統(tǒng)（HRP）、影像歸檔和通信系統(tǒng)（PACS）等。而一家醫(yī)院往往會采購不同廠商的系統(tǒng)實施上線，時間一長就出現了福建某綜合性三甲醫(yī)院現在的狀況：作為一家從1993年就開始醫(yī)療信息化建設的三甲醫(yī)院，此院前后共有27家軟件廠商為其提供了幾十個信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)遍布在醫(yī)院的各科室和各種業(yè)務上，之間存在各種各樣、五花八門、亂七八糟的接口。一些系統(tǒng)更是從項目驗收后就再也沒有廠商維護過，為醫(yī)院信息化建設的發(fā)展留下了巨大的難題和隱患，而這樣的現狀在行業(yè)中比比皆是。

　　隨著醫(yī)療信息化的快速發(fā)展，醫(yī)療業(yè)務越來越要求共享、協作和協同。這樣一來分步分期不同廠家的信息系統(tǒng)在共享協作方面讓醫(yī)療機構十分失望。為了解決醫(yī)院各系統(tǒng)之間的互聯互通問題，集成平臺概念孕育而生。

　　近一年來，醫(yī)院在談集成平臺，廠商在談集成平臺，媒體在報道集成平臺，“集成平臺”儼然成了國內HIT領域最時髦的話題之一。

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　　集成平臺到底是什么

　　協和醫(yī)院信息中心主任李包羅教授的觀點是：醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺是醫(yī)院各系統(tǒng)間實現信息共享和業(yè)務協同的一套服務組件，是一個軟件包。為了實現各業(yè)務信息系統(tǒng)對集成功能的要求，它將各子系統(tǒng)都要使用的數據和服務盡可能完整地集成在一起，將例如通訊、傳輸、安全、認證、標準轉換引擎、可控醫(yī)學詞表管理、用戶管理等封裝起來，提供給用戶使用。

　　又有觀點說信息集成（集成平臺），是指系統(tǒng)中各子系統(tǒng)和用戶的信息采用統(tǒng)一的標準，規(guī)范和編碼，實現全系統(tǒng)信息共享，進而可實現相關用戶軟件間的交互和有序工作。

　　在我看來，這些觀點都是對的，而在實踐工作中，我們更是發(fā)現“無標準，不集成”。標準化是信息集成的基礎，主要包含通信協議標準化，產品數據標準化（如STEP，產品模型數據交換標準等），以及調節(jié)網絡標準化，電子文檔標準化，交互圖形標準化等。

　　在HIT行業(yè)中，集成平臺由一系列的集成核心組件和基礎數據交換標準組成外，還加入HIT行業(yè)的一些特色標準與組件，核心組件包括EMPI、XDS、消息引擎IE、主數據管理、CDR等，數據交換標準包括IHE、CDA、HL7等，采用SOA的架構，將這些基礎組件和標準進行集成后，實現醫(yī)療信息系統(tǒng)的“互連互通互認”。

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　　集成平臺的進化史

　　在集成平臺的推動建設上集成平臺大致發(fā)生過如下的進化。

　　初級階段：點對點集成

　　其思想就是在任意兩個需要進行數據交換的系統(tǒng)之間，開發(fā)建立相應的接口對象。由這些接口對象針對性地從數據源系統(tǒng)中提取相應數據，提供作為目標應用系統(tǒng)使用。優(yōu)點：接口對象針對性強，從單一接口角度來看，投入少、見效快，相對簡單，傳輸性高。缺點：各應用系統(tǒng)之間耦合太緊，重復投資嚴重，成本不可控，同時可維護性差，需要大量的資源支持。交叉點對點集成，接口數量呈幾何數量遞增，對醫(yī)院運營維護是一個很大的挑戰(zhàn)。而且這種集成模式的方法和技術已趨于老化。

　　中級階段：基于中間件集成

　　中間件集成是指利用中間件技術建立業(yè)務邏輯服務組件層，對各系統(tǒng)之間的消息交換和數據流程進行調度和管理，支持異步消息交換。優(yōu)點：該集成方式可以在不同層次采用不同種類、不同技術的中間件產品進行集成，適用于集團醫(yī)院或區(qū)域醫(yī)療集成項目。缺點：由于各種技術方式都基于特定的系統(tǒng)平臺、語言、通訊協議，在遠程協同調用時難以通過防火墻和代理服務器，在技術上實現相互調相當復雜。

　　高級階段：服務總線集成

　　服務總線集成是基于面向服務的技術架構（SOA）將醫(yī)院業(yè)務服務顆?；?、組件化。該集成方式能實現異構信息系統(tǒng)之間高效互通共享的同時還支持流程編排，支持流程引擎重置重裝。優(yōu)勢：可靠、安全、易擴展、適應性強。缺點：各異構信息系統(tǒng)需要將總線服務顆粒嵌入系統(tǒng)中以達到數據共用共享，業(yè)務聯動協同統(tǒng)一的處理效果。

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　　集成平臺目前存活環(huán)境

　　“土壤”環(huán)境：國家衛(wèi)計委信息化管理部門牽頭發(fā)布眾多關于集成平臺的標準要求。在電子病歷評級指導上也明確指出必須包含集成平臺。在部廳級層面，集成平臺建設的作用與意義已經越來越被重視。

　　“種子”因數：有企業(yè)應用集成（EAI）作為有力榜樣。各醫(yī)療軟件企業(yè)紛紛把集成平臺當作自己企業(yè)的拳頭產品，重點培育細心養(yǎng)護。

　　“生長”環(huán)境：雖然軟件廠家在推動集成平臺“進化”“生長”道路上嘔心瀝血，市場響應也很熱烈。但是真正實施集成平臺的時候情況卻很令人沮喪。醫(yī)療機構對集成平臺的認識千奇百怪，管中窺豹。對集成平臺在醫(yī)院的具體作用和目的顯得很迷茫。更多醫(yī)療機構對集成平臺是一種觀望的態(tài)度，坐等其他醫(yī)院實踐出成熟產品后再計劃如何覆蓋實施。

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　　集成平臺的目標

　　集成平臺是以醫(yī)院信息化建設實效性為己任，一切以推動醫(yī)療信息化建設發(fā)展為根本的立足點。在未來的集成發(fā)展道路上，集成平臺主要向以下幾個方面努力：

　?、佟⑻峁┛煽?、安全、易擴展、適應性強的集成技術，實現各異構信息系統(tǒng)之間數據共享，業(yè)務互聯互通。以實效性建設全面優(yōu)化醫(yī)療機構業(yè)務流程，幫助醫(yī)療機構實現信息智能化。

　?、?、全面幫助醫(yī)療機構喚醒沉睡的歷史數據，幫助它們實現統(tǒng)一的基礎數據框架，建成標準互通共享的數據中心。為醫(yī)療機構中的每個系統(tǒng)提供業(yè)務數據支撐。

　?、?、幫助醫(yī)療機構建立信息化建設規(guī)范。