醫院信息系統集成的四種模式
解決信息孤島,實現系統集成,最有效的方法是在系統設計階段定義全套業務接口,但這對于已有系統而言是不可行的。因此,必須選擇既能夠集成原有系統,又能夠集成開發中的系統,同時還應該具有可擴展性,為以后的系統集成做準備。
解決信息孤島,實現系統集成,最有效的方法是在系統設計階段定義全套業務接口,但這對于已有系統而言是不可行的。因此,必須選擇既能夠集成原有系統,又能夠集成開發中的系統,同時還應該具有可擴展性,為以后的系統集成做準備。
點對點集成模式
(一)點對點集成模式框架
在醫院信息系統集成方法中,點對點的集成是一種最常見的集成方法。該方法簡單易用,實現效率高,同時它可以在集成模型的任意層面上實現。但該方法要求醫院使用的信息系統只能來自少數幾個廠商。然而信息技術日新月異,一個醫院的信息需求不斷擴展,一旦來自不同廠商的信息系統達到一定數量,這種集成方法就明顯出現了弱點。主要表現在:
1. 當醫院信息系統有甲、乙兩個子系統間互有信息傳遞及處理的需求時,就不得不在兩個子系統間再單獨進行集成接口的設計,當功能子系統的數量增加時,這種需要單獨進行的集成接口工作的工作量就會呈指數級上升。當醫院有十幾個子系統時,這種集成方式就會變成不可實施、不可維護、不可變動、不可升級的。為了避免這個問題,需要一個中介層來隔離應用之間的差異。
2. 在被集成的子系統數量相對較少時,雖然這種方式可實施,但其集成的質量也是不被保證的。當一個信息被甲子系統發向乙子系統后,乙系統是否能正確地接收到這個信息。如果沒有收到,或收到的信息有誤時,沒有一個機制來進行檢驗、糾正。
3. 每個子系統都可能同時和多個其他子系統集成,因此這個子系統的任何變動或問題都有可能變成全局的。比如,檢驗科子系統的升級換代可能導致院內與之相集成的多個子系統都需要進行相應的調整,這些調整又會帶來連鎖的系統穩定性、可靠性、功能性等一系列未知的影響因素的變化。
4. 根據需要集成的應用各自的消息格式、通信協議、數據模型,進行代碼設計、編寫接口,以便實現應用間的集成。該方式下每個待集成的應用系統通過適配器與一個被稱為“消息中介”的消息代理直接相連。消息代理負責理解應用系統之間傳輸的消息格式并實現必要的轉換。當某一系統發生改變時,只需改變消息代理中相應的部分,降低了系統的維護和升級的復雜度。但是當出現多個系統集成,而且消息格式不同時,使用該方案很難處理。
(二)關鍵技術
點對點集成實現了應用系統之間,或應用系統和其他數據源之間的數據訪問。主要用于那些對于集成要求不高且具有相同安全等級的應用系統間的集成,其主要特點是數據實時性好和效率高。由于點對點集成要求直接互訪對方數據,所以要求被集成雙方要么開放數據庫,要么提供操作數據庫的API(應用程序接口)。如果被集成方開放數據庫,則通過ODBC、OLE DB或者ADO提供的API來實現對數據庫數據訪問,從而達到信息提取的目的。如果系統提供的是API,則通過利用這些API二次開發得到的接口達到信息提取的目的。
點對點架構是一個典型的網狀結構,系統之間兩兩建立連接,這樣N個系統就會有[N×(N-1)]/2個連接。這種架構技術簡單,通常用FTP,TCP或者批量接口的技術規范API來實現集成。但存在以下缺點。
1. 高耦合 架構中任意一個系統出了問題,會影響到與它相連接的所有系統。
2. 易用性差 架構簡單地實現系統兩兩連接,缺乏統一的監控和管理。
3. 擴展性差 新系統必須與其他所有需要交互的系統進行點對點的開發,不易擴展。
數據共享集成模式
(一)數據共享集成框架
目前,數據共享的集成方式是很多廠商和醫院優先采用的,它屬于數據層集成模型的應用。數據共享集成是以數據共享為基礎,應用系統雙方彼此通過直接或者間接的方式讀寫對方的數據。隨著醫療衛生信息化不斷深入推廣,基于數據共享的集成框架應用組件成為醫院信息系統的主要集成模式。
數據共享集成方法的優點較易實現,對于少數幾個應用的系統集成來說實現效率比較高,不需要編寫太多的代碼。但它的最大弊端是不能保證系統的安全,擴展性差。
該方法比較適合基于主題數據庫設計的HIS系統。所謂主題數據庫設計就是指同一家醫院基本上采用一家廠商開發的HIS系統,主要基于集中數據庫的設計,數據高度共享,基本上不需要與其他廠商的HIS產品集成。當第二個廠商的應用系統需要加入時,采用數據共享的集成方法應該是比較容易實現的,因為只需要相互共享對方的數據庫,簡單的相互調用即可實現相互集成。
數據集成模型的基本思想是對各種軟件組件的數據直接進行存取,實現集成,這樣用戶在存取數據時可以繞過相應的應用軟件,而直接獲取該軟件創建并存儲的相應信息。
數據集成模型跳過顯示界面與業務邏輯模塊,直接進入應用軟件的數據結構或數據庫來創建新的集成。
(二)關鍵技術
數據共享集成發生在企業內的數據庫和數據源級別,通過從一個數據源將數據移植到另一個數據源來完成數據共享集成。
有很多不同的工具和數據訪問技術可作為訪問數據庫信息并進行集成的工具。通過異構系統數據共享集成技術,可將不同子系統間的數據集成在一起,通過中間件技術等實現數據共享訪問。例如:
1. 批量文件傳輸 以特有的或預定的方式在系統與應用軟件間傳輸批量文件給應用程序。
2. 開放式數據庫連接ODBC 標準的應用編程接口,專門用于輔助訪問不同類型但相互關聯的數據庫。
3. 數據庫訪問中間件 一種向分布式數據庫提供連接的中間件,它不但可以在軟件組件之間提供互聯,還能實時管理軟件組件之間的交互。數據訪問中間件主要負責交換詢問信息、處理信息,連接數據庫、共享連接等與數據處理有關的任務。
(三)從數據共享到系統互操作
由于醫療機構在推進信息化建設的同時,各部門已建設了自己的業務系統,采用的硬件、平臺、數據庫和應用各不相同,信息共享交換平臺必須全面解決異構平臺、異構數據庫之間的信息交互問題,充分保護已有的投資和歷史數據。通過醫療信息系統互操作實現數據共享,消除數據冗余,在不同系統間進行數據交換和傳遞,支持不同數據格式和通信協議。
所謂系統互操作是指在實現數據共享的集成業務中,為了實現較低代價的數據共享,在各系統中實現數據代理,在不影響系統業務功能和結構的基礎上,以基于服務的方式來實現跨系統的數據訪問,從而達到多系統共享數據的目標。目前,基于SOA架構和Web服務方式實現的醫療信息系統互操作數據共享平臺也得到國內業界的重視和研究。
基于中間件技術的集成模式
從點對點的集成到基于組件的集成,EAI在可擴展性和可用性上不斷增強。但是它采用的技術方法特定于應用系統和軟件廠商,而不是開放的標準,所以使用不同集成技術醫院的集成系統之間不能互操作。因此,需要一個強大的中間集成平臺,該平臺能夠處理各種不同消息和異構系統。
中間件是一種獨立的軟件系統或服務程序,位于操作系統和應用層之間一個軟件層。它向各種應用軟件提供服務,使不同的應用進程能在異構平臺之間通過網絡互相通信,為應用程序提供連接和協同工作的功能。中間件技術在集成中越來越重要,也成為了醫院信息系統集成中最常用方法之一。
中間件集成方法可以用于解決多種類型的集成問題,如數據一致性集成、多步處理集成、即插即用集成。但與點對點的集成方式相類似,中間件平臺需要憑借高度專用化資源方可發揮出其所具備的潛在效率。此外,其所創建的集成接口同樣具有緊密相關性,它是將信息與內部工作機制綁定在一起,從而傳遞相互依賴性的封閉系統體系結構的另一種表現形式??梢?,目前醫院信息系統所遇到的集成問題不是使用一種中間件技術就可以解決的,需要綜合考慮,采用多種集成方法相互結合的解決方案。
通過在各加盟醫院構建一個通用的中間件接口服務器,使得各加盟醫院可以在不同醫院原有的HIS和PACS系統的情況下實現信息的共享。整個信息共享平臺由醫療信息共享中心(數據中心)和各加盟醫院組成,它們之間通過信息共享平臺專網實現連接。如要訪問數據庫中心,必須向設在各家醫院的通用接口服務器登記,經認證通過,才能獲取數據庫中心的信息。從系統構成看,數據中心和通用中間件接口服務器是信息系統平臺的核心所在。
整個信息共享平臺主要圍繞數據中心建設來進行,即建立基于HL7和DICOM等國際通用的醫療信息標準的電子病歷和醫學影像兩個數據中心。在信息共享中心,通過配置會診中心服務器,設立會診監控軟件,可以為多家加盟醫院實現遠程醫療和會診服務。
基于HL7和DICOM標準的數據中心的建立,有以下幾個好處:
1. 統一存儲和管理各家醫院的醫學影像數據,可以省去各家醫院在存儲和管理上的大量費用。數據存儲中心可為各家醫院的重要數據做異地備份。
2. 有利于各家醫院共享醫學影像信息。為政府部門、保健機構建立群眾的電子健康檔案,減少病人檢查次數,從而降低病人的醫療成本。
3. 為醫院的科研工作提供豐富的可供長期儲存的醫學影像數據。
4. 作為遠程醫療的一個樞紐平臺,為遠程會診提供病人的數字化醫學影像,加上HIS的集成功能,可實現真正意義上的遠程診斷和遠程醫學教育。
5. 有助于衛生管理部門對突發公共衛生事件的流行病調查和指揮,日常數據匯總和上報。
集成平臺模式
(一)集成平臺模式框架
眾所周知,醫院信息系統的發展應該是可持續的。為了實現新系統與醫院現有系統的無縫連接,就需要運用高效的信息集成技術搭建一個可擴展的集成平臺。作為醫院信息系統的集成平臺,主要考慮其集成的可擴展性,即實現信息系統的無限擴充,這是醫院信息系統發展的趨勢。
醫院的信息系統集成最核心的內容是要構建信息化建設框架,建立數字化醫院的整體模型。應從醫院的工作流、物流、信息流、組織流及財務流進行全面規劃,集成醫院管理信息系統、檢驗信息系統、臨床信息系統、放射及影像管理系統、健康體檢管理系統、行政辦公系統、財務管理及全成本核算系統、醫保接口系統、客戶關系管理系統等,建立全面的數據倉庫。其主要目的是對業務流程進行優化,使集成后的業務流轉更加高效。
高效的醫院信息系統采用通用業務集成平臺技術,建立相應的數據中心,采用統一門戶系統進行數據流轉,集成所有的應用系統,使得各系統業務均與平臺可以進行接口數據交換。不像傳統的接口方式需要各業務系統之間進行接口,其簡單高效,并且可以對業務行為進行監控。
相比傳統的集成方式,新的系統集成優勢明顯:
1. 可優化醫療機構業務流程,消除醫療機構內部屏障,幫助醫療機構進行業務及管理單元的調整。
2. 實行業務系統及接口的封裝服務,大大降低了醫療機構本身對技術及應用廠商的依賴性。
3. 建立醫療機構的數據模型,為新的應用數據結構設計提供標準。
4. 實現了醫療信息總線,消除了信息孤島,消除了醫療信息各業務系統間點對點連接的弊端。
(二)關鍵技術
信息集成平臺是指系統中各子系統和用戶的信息采用統一的標準、規范和編碼,實現全系統信息共享,進而可實現相關用戶軟件間的交互和有序工作。
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,以及調節網絡標準化、電子文檔標準化、交互圖形標準化等。
集成平臺是信息集成的有力工具,這是面向對象的開放式集成技術,常采用工作流技術及J2EE框架平臺實現。例如有X個需要交互的應用軟件,只要把每個應用軟件分別接到集成平臺,就可在一組集成服務器的支持下實現X個應用軟件的集成,因而集成的復雜性由多個降到1個。
系統集成平臺是軟硬件的結合體,是各個應用系統進行交互的橋梁和中介。通過集成平臺實現應用系統集成,集成平臺與各個應用系統之間形成一種星形的拓撲結構,各系統之間的信息交換通過各自開發的適配器由集成平臺統一控制管理。系統間的信息交互通過消息傳遞的方式實現。
1. 系統集成平臺的主要作用 ①醫療及商業信息網關;②應用系統配置管理中心;③業務流程管理監控中心。
作為醫院信息系統的集成平臺,最需要考慮的就是集成的可擴展性,即實現信息系統的無限擴充,這是醫院信息系統發展的趨勢。所有應用對于自已都應該是獨立的,所有新老系統將來都是獨立的,所有模塊都因統一集成平臺而解放?;诮y一的集成平臺,任何模塊都可以加入進來,它們之間只有標準的消息傳遞,通過消息觸發事件,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。若增加一個模塊,只是在各應用內增加一些對應的消息事件,不需要修改應用程序,即可實現軟件的即插即用。
2. 采用集成平臺有以下好處
(1)采用可視化的流程定制和管理工具,易于醫院業務流程的定義和重組。
(2)當規則發生改變時,只需要在規則庫中進行修改而不需要變動整個業務流程。
(3)接口靈活,易于和不同的系統平臺進行交互。
(4)很容易將可能出現的系統接入集成平臺。
(5)為應用程序的管理和監控提供了可靠保證。
3. 集成平臺有其自身優勢,但同樣存在一些問題,主要表現在:
(1)信息集成平臺不是萬能的,在具體應用上需要進行配置、二次開發等工作,如果實施團隊沒有這個能力和經驗,實施效果就會大打折扣。
(2)熟悉信息集成平臺的工程技術人員缺乏,因此而形成的維護風險也較大。
(3)由于信息集成平臺的供應者多為國外的大廠商,因此平臺的購買和維護成本很高。
(4)信息平臺開發是一個復雜、龐大的工程,比單個系統的開發要困難得多,不成熟的信息平臺應用起來會讓醫院的信息系統更加混亂。

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