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1、建立医院数据中心系统技术方案探讨 作者： 日期：2 建立医院数据中心系统技术方案探讨 武汉大学中南医院信息中心 430071商建国 肖辉 张方摘要：使用基于数据库级的成熟的集成软件工具，如：IBM Datastage、Oracle数据集成套件，满足医院环境下的数据转换。实现数据集中交互模式，通过分析数据库的日志文件来实现数据同步转换，从而大大提高了数据的实时性、大大降低系统集成难度。实现基础业务与综合业务分离，提高了基础业务系统的稳定性，并适应医院不断变化的综合业务需求。目前非关系的电子病历数据由于受到系统环境的制约，各产品之间的电子病历存贮差异巨大，完全不符合CDA文档交换标准，也不能脱离各
2、自的系统环境进行电子病历展示。通过数据中心的数据转换，将非关系型电子病历的展示格式与数据整合，实现符合CDA标准交换文档的生成。使此文档可以完全脱离各自应用系统的制约，达到区域数据交换与数据挖掘的需求。通过分析集成平台的应用，理顺数据仓库数据架构，将不变的需要经常查询的信息，存入数据库关系型字段名，将个性化的信息存入数据库中XML非关系型字段中。最终形成适应各医院需要统一的数据中心平台数据架构。关键字：集成平台、数据中心引言：由于我国新医改不断深入，医院与社会对医院综合信息资源处理与应用的需求不断提高，各种多业务数据并发处理过程越来越复杂。原医院内各系统间的数据交换模式，极大地阻碍了信息共享与
3、区域数据交换，极大阻碍了医院信息系统的发展。通过医院数据中心建立，理顺各业务系统关系、减轻业务系统数据压力与维护负担。从根本上解决信息孤岛，不同异构系统间数据标准，有效地解决了医院内部各应用系统间数据传递与区域数据共享。医院数据中心是建立在医院局域内，同构数据库系统之上。在此应用环境上，实时性强；大数据量多用户同步数据交换，与区域数据中心接口与运行环境完全不同。不能将建立区域数据中心技术，照搬到医院数据中心的建立。由于HL7是针对各医院之间，设备与业务系统接口而设计的标准医疗信息交换标准。它只适用单个病人，单个文档的数据交换。不完全适应医院内部各系统之间的实时高效，多病人信息的横向数据交换与存
4、贮。一、数据中心存在的意义数据中心是企业的业务系统与数据资源进行集中、集成、共享、分析的场地、工具、流程等的有机组合1。它将不同业务系统之间需要共享的信息、综合业务系统与区域共享需要的业务数据，按行业标准转换明文方式长期存贮在一个数据仓库中。当前医院各业务系统面临的最大问题：1、系统业务无统一数据标准数据标准是指卫生信息采集表的处理过程中涉及到的标准，主要是指数据采集里的标准，定义各类数据标志的含义，规范数据采集的数据集能在不同系统之间传递的电子报文或者是电子文档2。由于医院各业务系统产生的数据需要长期保存，但建立在这些业务数据基础之上的各种字典，由于医改的需要在不断地变化，系统中各类字典也不
5、断膨胀，为减少业务数据错误与系统维护工作，很多系统设计者只能将明文保存的基础业务数据表，造成业务系统运行效率低下，维护困难。数据中心的建立，就是要将原各系统不能共享的孤岛信息，转换成符合国家或卫生部相关标准的数据集。为全院系统打造一个共享平台，统一字典维护，降低业务系统标准字典维护量，为区域共享提供可进行信息统计与挖掘的标准数据集。涉及到医院系统的主要标准有：疾病代码、科室分类、药典、非药品记费项目。2、业务系统数据接口由于医院业务管理系统，是一个长期运行，不断完善的情况下壮大成长起来的，医疗信息技术标准没有惯彻到整个业务中。由此造成上线系统越来越多，各系统之间数据的调用频繁，数据接口也就越来
6、越多，越来越复杂。经常出现某个业务系统升级无法到相关信息，或因某业务系统升级造成其它业务系统数据混乱的现象。3、医院业务需求扩张各业务系统随着用户应用不断深入产生新的业务需求：如质控、CA认证、闭环医疗等。这些应用必须建立在多个系统之上，若将这些应用需求不断加入到基础业务系统中，势必造成基础业务系统数据量不断膨胀，造成基础业务系统的可维护性与运行效率越来越差。4、病人信息综合处理目前医院的系统是按功能进行划分的，如：HIS系统保存病人费用与医嘱内容、LIS保存病人检验数据、PACS保存病人影像信息等。医生对病人的诊断往往来源于医院各业务系统，对其数据进行综合的结果。将这些来源不同系统并标准不统
7、一信息，整合在一个界面中进行综合处理，存在巨大的障碍与分析效率低下的问题。将基本业务产生的数据，对其进行质量控制、清洗、转换保存到综合医疗业务数据仓库，长期海量保存。使基本业务与综合医疗业务的运行建立不同数据仓库中，实现分布式并行运行，有效地解决了高效、稳定的前台业务与多变的综合展示业务之间运行效率的矛盾，极大地提高了基础业务系统的维护性与稳定性。二、WebService数据接口分析目前各医院实施的集成平台的接口方案大多建立WebService在线应用服务基础上。Web Services是由企业发布的完成其特定商务需求的在线应用服务，其他公司或应用软件能够通过Internet来访问并使用这项在
8、线服务。 实际上，WebService的主要目标是跨平台的可互操作性，易通信。为了达到这一目标，WebService完全基于XML（可扩展标记语言）、XSD（XMLSchema）等独立于平台、独立于软件供应商的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。由此可以看出，在跨防火墙、异构数据库系统、B2B的数据交易集成，使用WebService会带来极大的好处。业务数据库构造XML文档数据中心数据库解析XML数据转换适配字典触发器SQL执行定期轮询各业务系统业务系统但对于医院局域网而言，不需要跨跃防火墙，并为同构数据库系统，使用DCOM会比SOAP/HTTP有效得多。这与区域的数据中心接口环境
9、完全不同。三、数据中心集成架构为了更好地实现医院不同业务的需求，将关键基础业务与综合信息处理业务分离，实现整个数据中心松耦合架构平台。关键基础业务应用：如HIS、PACS、LIS等。这些应用系统与相对应的数据库是医院整个业务的核心，必须是相对稳定与高效的。不能因业务需求扩张而随意改变其应用系统模块与数据库结构。综合信息处理业务：如病历质量控制、闭环医嘱、CA认证、医生门户、病人综合信息分析与展示、以电子病历为基础的科研、教学、信息挖掘与院长决策等。这些应用的共同之处是，信息来源与不同的业务系统，需要的信息量大，与基础业务应用无紧密业务关系，用户需求的变化大，信息变化少。由此可见这一部分业务必须
10、建立数据中心，信息也来源于数据中心数据仓库中。数据中心主要由：数据接口、数据转换平台与数据仓库组成。数据接口：主要使用WebService、触发器、数据库日志等技术，通过推或拉模式实时或异步接收各业务系统数据。数据转换平台：将各系统的数据进行清洗、过滤、数据质量控制，并根据参数配置表转换为标准到数据仓库。数据仓库：按数据逻辑关系，保存各业务系统提供的需要共享的标准数据，为各业务系统与综合信息应用系统提供数据。对目前医院各系统数据接口类型分析有：数据库、WebService、HL7、DICOM。HIS、LIS、PACS等系统无集成平台的接口方案，大都采用中间表来实现的，LIS或PACS系统与设备
11、的数据接口多使用WebService传递信息、另外一些医疗设备，如：心电、重症监护则使用HL7标准进行数据交互。数据分散交互模式目前医院中实施在集成平台方案都使用一种分散交互模式，各系统按HL7标准设计信息交换文档，通过WebService进行交换。这种交互模式虽然解决了医院系统集成的复杂性，但由于交互过程中需要将信息构造成XML文档，通过WebService传递给不同系统，再进行解析、保存等环节处理。大大增大了系统运行风险，加大了数据集成交换难度。在实际业务中，如HIS系统办理入院，EMR得到病人入院信息。按数据分散交互模式，HIS为主动发起方推送病人入院信息，EMR为被调用方，集成平台轮询
12、接收HIS发起的信息。在此过程中定期轮询与XML文档转换都需要一定时间完成，交互效率大为降低。目前在医院广为流传的Ensemble集成平台，就是建立在此基础之上。加入了平台开发层与平台管理层，以适应HL7交互转换标准等需求。病人信息新增Ensemble处理流程4如下图医院中的信息交换，实时性强，如：在门诊一卡通系统中，病人在检验医技窗口通过LIS系统收单时，必须与HIS系统交换病人收费信息后，方可决定是否收单。这种交换模式很难完成，医院环境下大数据量、多用户并发、实时交换模式。数据集合难度大，灵活性差：由于医院系统大多由不同公司开发，使用上述数据交互方式需要各公司在需要进行信息交互的系统节点上
13、，按统一交换标准修改系统传递或接收交换信息。若由于医院需求变更时，系统必须重新修改。数据集中交互模式将各系统需要交互的数据通过统一的ETL或ELT接口模式（Extract取出Transform转换Load加载），实时同步、转换、保存到数据中心平台的数据仓库中，各业务系统需要其它业务系统的数据，是通过标准的数据仓库得到的。此方案实现了统一的同步数据转换配置方案，减少了系统间构造与解析XML文档环节，提高了工作效率。对于设备与系统间的信息传递，不能直接传递到数据仓库中，需要通过各子系统完成数据转换后传递数据仓库。CDA是以单一病人的纵向临床文档交换为目的的，它是描述临床文档的结构和语义的文档标记标
14、准。不适应在医院内部实时高效的，大数据量数据交换。可想而知，若将医嘱、处方、病人入院等关系型简单的数据传递，通过CDA文档构造与解析进行交互，大大系统降低运行效率。但对医院中病人检验检查申请、结果与电子病历格式等非关系结构文档可以按CDA架构进行传递与保存。这些文档可以由各系统构造完成，或由数据中心的数据适配转换集中完成。HISHL7WebService数据仓库转换PACSEMRLIS接口得到其它系统数据区域平台CDA文档CT设备远程医疗四、基于专业数据整合方案的接口方法由于数据中心与各业务建立在二个不同的数据库，在方案设计时，必须考虑传递过程中的高可靠性、事务一致性与实时性的数据同步。并且必
15、须支持在医院大业务量，多用户同时并发操作下的数据同步、转换与响应时间。Oracle数据集成套件是一套综合数据管理组件，可用于构建、部署和管理企业数据集成解决方案。支持企业数据架构师对数据进行统一和管理，以及将数据分发到企业应用程序和编排的业务流程中。Oracle数据集成套件采用了Oracle的核心技术，是业界功能最强大且最轻量级的数据集成解决方案3。ORACLE的数据整合工具GoldenGate TDM为用户提供异构环境下交易数据实时捕捉、变换、投递，主要支持异构数据库环境下的变化数据同步。具有高性能、可扩展、高可靠等性能。它就是通过分析数据库的日志文件来实现数据同步的。它从数据库的日志解析数据的变化(数据量只有日志的四分之一左右)。GoldenGate将数据变化转化为自己的格式，直接通过TCP/I
