智能医院信息平台的研发与应用

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1、智能医院信息平台的研发与应用智能医院信息平台的研发与应用 刘郑天 杨 柳 湖北省应城市人民医院，432400，湖北应城 【摘【摘 要】要】本文探讨了智能医院信息平台研制的意义，简述了智能医院信息平台采用的关键技术，对智能医院信息平台的研发与应用进行了详细的论述，指出新一代的医院信息系统将是以医院经营管理为目标的决策支持系统、以电子病历系统为核心的临床信息系统、以医疗数据中心为基础的区域协同系统和以病人全程关怀为中心的患者关系管理系统组成的智能医院信息平台。 【关键词】【关键词】智能医院信息平台；多维数据库；云计算；语义技术；元搜索引擎 1 智能医院信息平台概述智能医院信息平台概述 1.1 智能

2、医院信息平台研制的意义智能医院信息平台研制的意义 医院信息系统(Hospital Information System，HIS)，是指利用计算机软硬件技术、网络通信技术等现代化手段，对医院及其所属各部门的人流、物流、财流进行综合管理，对在医疗活动各阶段产生的数据进行采集、储存、处理、提取、传输、汇总、加工生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的信息系统，也就是所谓的广义 HIS。随着计算机技术和网络通信技术的高速发展，以及医疗卫生管理改革的深入进行，充分利用信息技术提高整个医疗卫生体系的工作效率，已成为当前卫生信息化的研究热点。 我国医院信息化经历了 30 余年的

3、发展，已初具规模并取得了长足的进步。全国绝大部分三级医院已经建立了医院信息管理系统（Hospital Management Information System，HMIS） ，医院信息管理系统已经成为医院管理业务运行中必不可少的基础性设施，基层医院的信息系统建设也在快速发展。同时，医院信息系统的开发和应用正在向深度发展，从侧重于经济运行管理，逐步向临床应用、管理决策应用延伸。目前，医院信息系统既要满足对临床应用和管理决策应用的支持，同时也要满足区域卫生信息化建设的要求，就必须建立智能医院信息平台。通过智能医院信息平台，将分散在医院各部门的数据整合为一个逻辑完整的信息整体，满足医院内部与其相关的

4、各部门和人员需要。同时，满足医院信息平台是区域卫生信息的重要数据来源的要求。 1.2 智能医院信息平台的关键技术智能医院信息平台的关键技术 1.2.1 面向服务架构面向服务架构 面向服务架构（Service-oriented architecture，SOA）是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑（服务）单元的一种规范。这个定义决定了 SOA的广泛性。SOA 要求开发者从服务集成的角度来设计应用软件，即使这么做的利益不会马上显现。SOA 要求开发者超越应用软件来思考，并考虑复用现有的服务，或者检查如何让服务被重复利用。SOA 鼓励使用可替代的技术和方法（例如消息机制） ，通过把服务联系

5、在一起而非编写新代码来构架应用。经过适当构架后，这种消息机制的应用允许公司仅通过调整原有服务模式而非被迫进行大规模新的应用代码的开发，使得在商业环境许可的时间内对变化的市场条件做出快速的响应。SOA 也不仅仅是一种开发的方法论-它还包含管理。例如，应用 SOA 后，管理者可以方便的管理这些搭建在服务平台上的企业应用，而不是管理单一的应用模块。其原理是，通过分析服务之间的相互调用，SOA 使得公司管理人员方便的拿到什么时候、什么原因、哪些商业逻辑被执行的数据信息，这样就帮助了企业管理人员或应用架构师迭代地优化他们的企业业务流程、应用系统。SOA 的一个中心思想就是使得企业应用摆脱面向技术的解决方

6、案的束缚，轻松应对企业商业服务变化、发展的需要。 1.2.2 多维数据库多维数据库 多维数据库（Multi Dimensional Database，MDD）可以简单地理解为：将数据存放在一个维数组中，而不是像关系数据库那样以记录的形式存放。因此它存在大量稀疏矩阵，人们可以通过多维视图来观察数据。多维数据库增加了一个时间维，与关系数据库相比，它的优势在于提供了完善的开发环境、多层体系结构、时间序列分析、统计分析、用户接口、图表等许多功能，并提高数据处理速度，加快反应时间，提高查询效率。 1.2.3 数据仓库数据仓库 数据仓库（Data Warehouse）是一个面向主题的（Subject Or

7、iented） 、集成的（Integrated） 、稳定的（Non-Volatile） 、随时间变化的（Time Variant）数据集合，用于支持管理决策。对于数据仓库的概念我们可以从两个层次进行理解，首先，数据仓库用于支持决策，面向分析型数据处理，它不同于现有的操作型数据库；其次，数据仓库是对多个异构的数据源有效集成，集成后按照主题进行了重组，并包含历史数据，而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。 1.2.4 云计算云计算 云计算（Cloud Computing）是网络计算（Grid Computing） 、分布式计算（Distributed Computing） 、并行计算（Paral

8、lel Computing） 、效用计算（Utility Com puting） 、网络存储（Network Storage Technologies） 、虚拟化（Virtualization） 、负载均衡（Load Balance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助软件即服务（Software-as-a-service,SaaS） 、平台即服务（Platform-as-a-Service，PaaS） 、基础设施即服务（(Infrastructure as a Service，IaaS)、管理服务供应商（

9、Management Service Provider,MSP）等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需提供服务。 1.2.5 语义技术语义技术 语义技术（Semantic Technology） ，是一种综合的知识建模技术。语义技术最早来源于上世纪末所提出的语义网（Semantic Web） 。语义网这个概念自 2005 年以来

10、由 W3C（World Wide Web Consortium）联盟推动，并制定了一系列语义网知识描述语言标准：RDF（Resource Description Framework） 、OWL（Web Ontology Language） ，以及语义 Web Service 描述语言标准：OWL-S（Ontology Web Language for Services） 、WSMO（Web Service Modeling Ontology） 。目前，对于语义网是否能实现，以及如何实现，学术界还存在着争议。但是由于语义网发展所带来的副产品，语义技术已经广泛的应用于工业界的各个领域。 RDF/O

11、WL 已经成为目前最流行的领域知识描述框架， OWL-S 以及之后的 WSMO 也成为工作流建模的常用框架。语义技术特别适合于领域知识中，知识分类知识关系复杂的领域，特别是医疗、军事、电子商务等等。 智能医院信息平台是建立在 SOA、应用多维数据库、数据仓库、云计算和语义技术之上，它是由若干个站点集合而成的分布式系统。它们在通讯网络中联接在一起，每个站点都是一个独立的数据库系统，它们都拥有各自的数据库、中央处理机、终端，以及各自的局部数据库管理系统。智能医院信息平台负责管理分布式处理系统资源和控制分布式程序运行。它在资源管理、进程通信和系统结构都优于集中式操作系统。 2. 智能医院信息平台的研

12、发智能医院信息平台的研发 智能医院信息平台的建立是一个复杂的工程。首先，根据医疗信息需求（电子病历、健康档案）确定数据元，建立多维数据库；其次，确定各站点之间的联接方式（局域网、广域网）和应用范围（区域医疗范围） ；再次，根据站点的需要分布数据库、数据流和文件。 2.1 建立多维数据库建立多维数据库 我们以 SQL server 数据库为例，建立多维数据库。 2.2 数据仓库（数据元空间）的划分数据仓库（数据元空间）的划分 第一步，将数据元空间划分为“闭合空间”和“开放空间”； 第二步，把绝对静态数据（在一段时间内不进行修改、添加、删除等操作的数据。一般是指由国际、国内或有关机构颁布的标准代码

13、。 ）和相对静态数据（相对绝对静态数据而言，在短时间内不进行修改、添加、删除等操作的数据。一般是指本地区或单位制定的相关名称代码。 ）植入“闭合空间”。把动态数据（在每时点内不断改变的数据群。一般是指医务人员的业务信息和就医人员的诊疗信息。 ）存入“开放空间”。 第三步，对植入在“闭合空间”中的数据采用“游标技术”（对固定长度对象的读取方式以判断方式完成。是编程的一种手段，可实现数据的快速查询。 ） ；对存放在“开放空间”中的数据采用“映射技术”（是实现语义和智能化的一种基础性技术。根据母集而派生出子集。它是为数据元和模板服务，把不断增加的数据按主索引（ICD-10）进行分类映射。 ） 2.3

14、 确定各站点之间的联接方式和应用范围确定各站点之间的联接方式和应用范围 门诊、住院、医技、行政、后勤站点的联接方式为动态联接，公共站点的联接方式为紧密联接。应用范围是各站点下的应用系统。 2.4 根据站点的需要建立数据流和文件根据站点的需要建立数据流和文件 2.4.1 建立门诊系统中间层建立门诊系统中间层 管理门诊导医系统、门诊挂号系统、门诊医生系统、门诊收费系统等文件。 2.4.2 建立住院系统中间层建立住院系统中间层 管理入院登记系统、住院护士系统、住院医生系统、出院结算系统、住院手术系统、住院查询系统等文件。 2.4.3 建立医技系统中间层建立医技系统中间层 管理西药库管理系统、门诊西药

15、房系统、住院西药房系统、中药库管理系统、门诊中药房系统、住院中药房系统、检验管理系统、放射管理系统、医技管理系统、治疗管理系统等文件。 2.4.4 建立行政系统中间层建立行政系统中间层 管理院长查询系统、经管核算系统、财务查询系统、医疗统计系统、病案管理系统、科教管理系统、动态监控系统、数据维护系统等文件。 2.4.5 建立后勤系统中间层建立后勤系统中间层 管理设备管理系统、物资管理系统、物业管理系统等文件。 2.4.6 建立公共系统中间层建立公共系统中间层 管理新农合、医保、城市居民医疗保险、大病统筹、门诊慢病、低保救助、残疾救助（民政） 、商业医疗保险、移动医疗、远程医疗等系统。 2.5

16、智能医院信息平台模型智能医院信息平台模型 3. 智能医院信息平台的应用智能医院信息平台的应用 3.1 通过数据集市，建立区域医疗信息系统通过数据集市，建立区域医疗信息系统 在医疗信息平台中，区域医疗信息是存储在数据集市中的，通过由许多数据集市组成的数据仓库进行数据的抽取、数据的存储和管理、数据的表现等分析后，返回给区域内的各机构。 区域医疗信息化，是把区域内（医疗卫生机构、行政业务管理单位及各相关卫生机构）各机构的基本业务信息（数据）进行有效整合，通过信息共享来提高医疗服务效率、医疗服务质量、医疗服务可及性；降低医疗成本、医疗风险，并为其他地区的区域医疗提供信息，实现跨区域的双向转诊。 3.2 采用映射技术和语义智能，形成临床路径采用映射技术和语义智能，形成临床路径 第一步，根据国际疾病分类标准（ICD-10） ，从数据仓库的开放空间中提取某一种疾病的某一就医人员的医疗过程；第二步，采用“映射技术”将某一种疾病的就医过程写入映射表；第三步，利用语义智能对映射表中的数据进行判断、修改和对应，然后根据多维数据库中的时间序列形成临床路径。 以“急性单纯性阑尾炎”临床路径的形成过程为例：