医院数据集成平台建设与架构设计.docx

1、医院数据集成平台建设与架构设计 医院数据集成平台建设与架构设计 1、医院数据集成平台建设的背景国内大多数三级医院信息化起步于上世纪90年代初，至今发展有将近30年历史，主要分为四个阶段：第一阶段，财务电子化模式：上世纪90年代中期，北上广的三甲医院已开始引入基于NOVEL网络+DOS操作系统+FORBASE等关系型数据库的医院信息系统，其特点是注重财务收费功能，目标是为了收费电子化；第二阶段，医嘱电子化模式：自2000年起，由于Windows桌面技术的发展、网络关系型数据库技术的推进，大多数三甲医院陆续更换成基于百兆以太局域网+Windows操作系统+SQL Server 或Oracle的医院

2、信息系统，由于人机界面友好度提升，医生可在系统上开立医嘱，护士可执行医嘱，这一阶段的特点是围绕着医嘱生命周期进行业务协同，同时某些专科应用系统也开始使用。第三阶段，电子病历模式：2005年-2008年，医院开始部署电子病历系统，起初的电子病历为狭义电子病历，即病历文书电子化，电子病历系统也只是一个特殊输入格式的文本编辑器，而病历是医疗质量的重中之重，用户对电子病历的需求越来越细化，随之提出了广义电子病历，即涵盖患者在医院所有医疗行为的数据，许多专科化的系统也应运而生，2010年开始，无线技术的普及，院内移动应用也逐渐在医院运行。第四阶段，集成互联模式：2012年起，集成平台的概念在上海的一些医

3、院得以实现，主要要解决医院之前所部署的众多系统形成的“信息孤岛”问题，同时2013年起，移动互联网应用开始盛行，医院的壁垒在互联网浪潮冲击下得以逐步开放，带来了开放后系统并发访问大幅度上升，需要可支持数据集成、业务集成、大并发访问的分布式架构平台的支撑。国家卫计委2018年4月发布的全国医院信息化建设标准与规范（试行）明确了医院应用系统功能多达260多个，当前医疗健康大数据技术的兴起，特别是“互联网+医疗健康”的深入开展为病患提供越来越便捷的移动就医服务，新形式下传统点对点的院内应用系统之间、跨医疗机构应用系统之间、院内应用系统与互联网之间的数据交互和共享已不能适应医疗信息化发展与医院信息管理

4、的需要，医疗数据共享与安全面临新的挑战。作为应对，全国医院信息化建设标准与规范（试行）要求三级医院必需建设医院数据集成平台，有条件的二级医院可以建设医院数据集成平台，医院根据全国医院信息化建设标准与规范（试行）的要求结合实际对IT基础设施和基础架构进行升级改造，以适应国家要求和业务发展需要。医院数据集成平台建设带来的益处：1、 管理可视化：为医院信息管理部门提供了共享文档与管理、CDR（临床数据中心）展现与管理、EMPI（患者主索引管理）、交互服务配置管理、服务运行状况监控管理、数据标准转换管理、平台业务基础字典管理等可视化工具，医院信息管理者可以直观的监控平台交互服务运行的状态，对异常错误日

5、志进行跟踪与处理。这也就意味着信息管理者能够准确的快速定位问题，处理交互故障，保障医院业务持续运行。2、 数据标准化：按照电子病历基本架构与数据标准要求构建临床数据中心CDR，通过标准数据集、数据元映射、转换、清洗、存储满足国家55个共享文档CDA建设与测评的要求，对数据处理过程及数据质量进行全程可视化监控和校验，保障数据的准确性。3、 降低接口成本与接口开发时间：按照国家医疗健康信息医院信息互联互通标准化成熟度测评方案（2017年版）要求提供79个国家标准交互服务，新建业务系统接入平台必需满足国标交互服务要求，大大减少了医院大量可复用的交互服务接口开发成本和时间，减轻了医院运维人员、业务系统

6、承建厂商的工作量。4、 提高工作体验：由于医院业务应用系统众多，临床医、护、技等工作人员通常需要登录多个业务系统才能完成业务工作，这就带来了大量重复操作，工作体验糟糕，平台基础组件单点登录服务将业务系统通过统一入口、统一权限管理集成在统一界面，一次登录授权多业务系统应用，从而提升临床医、护、技等工作人员的工作体验。5、 减少业务系统依赖：医院新建业务系统往往需要依赖HIS、EMR等业务系统提供基础数据和临床数据，这就造成了更换HIS、EMR等业务系统代价高昂，医院需要新增业务功能原有业务系统承建厂商漫天要价，平台通过为医院构建统一的CDR，业务系统所依赖的基础数据和临床数据统一从CDR获取，最

7、大限度帮助医院减少对单一业务系统的依赖。基于以上业务发展的需要以及医院数据集成平台建设的收益，结合医院IT发展的趋势，某院在医院数据集成平台建设方面进行了探索和实践。2、需求分析2.1 业务需求分析1、 交互集成需求：实现基于医院服务总线（Hospital Service Bus,HSB）的异构业务系统之间的标准信息交互服务。2、 数据集成需求：以患者为中心构建临床数据中心CDR，为基于医院数据集成平台的应用提供数据服务，支撑医院临床诊疗、教学、科研活动和管理决策分析。3、 主数据构建需求：基于平台提供注册服务、患者主索引服务（EMPI）、电子病历存储和调阅服务等为业务系统提供统一服务。4、

8、可管理性需求：实现共享文档与管理、CDR展现与管理、患者主索引管理（EMPI）、交互服务配置管理、服务运行状况监控管理、数据标准转换管理和平台业务基础字典管理的可视化配置、展现与管理。5、 界面集成需求：实现医务人员、行政管理人员、公众服务统一门户入口，院内业务系统通过单点登录实现授权应用。6、 可维护性需求：实现工作站一站式部署，版本升级管理。2.2 互联互通测评需求分析为落实新医改相关工作任务，加强并持续推进卫生信息标准的制定和实施，提高跨机构、跨地域健康诊疗信息交互共享、医疗服务协同水平和信息惠民成效，国家卫计委统计信息中心发布了国家医疗健康信息医院信息互联互通标准化成熟度测评方案（20

9、17年版）并组织开展国家医疗健康信息互联互通标准化成熟度测评工作。互联互通测评以卫生信息标准为核心，以信息技术为基础，以第三方测评为手段，对医院数据集成平台及应用系统建设进行全面测试与评价，促进实现互联互通和信息共享。互联互通测评对医院数据集成平台的要求如下：2.3 难点分析在建设数据集成平台时要充分考虑医院自身的实际情况，不能盲目上马，要做好平台及基于平台应用的深化设计，分步实施，最终实现以患者为中心的、全医疗过程的数据共享和信息流转。在建设过程中，建议考虑以下问题： 平台建设的边界问题，明确平台需建设哪些功能、实现与哪些业务系统交互、基于平台将建设那些应用和闭环管理。 厂商配合的问题，确认

10、承建厂商有无同类型医院平台项目建设能力，业务应用系统承建厂商能否配合交互服务接口和闭环管理改造。 交互接口标准的问题：医院服务总线如何选择，系统间信息交互采用哪种方式和信息交互标准。 流程梳理的问题，需要实现哪些闭环管理业务流程，在闭环管理流程中需要哪些业务系统进行闭环节点改造，如何通过消息与业务流程结合实现互操作。 数据梳理的问题，需要实现哪些主数据字典的统一管理、发布、订阅与更新。 用户获得感的问题，行政管理能否通过平台建设获得管理决策分析指标，提升决策效率；医务人员能否通过平台建设获得医疗安全质量提升，随时掌握病患病情和重点医疗事件。3、医院数据集成平台设计3.1 总体设计思路平台实现的

11、整体思路一句话概述为：充分利用医院已经具备的条件和资源，加之一定的改造和创新最终实现院内业务应用系统及与上级平台的互联互通。应充分利用医院现有信息化基础，考虑改造和建设实施时间的紧迫性，通过整合现有的医院医疗数据数据快速构建一个医院数据集成平台，其中包括按标准对现有数据中心的数据进行清洗并生成符合国家标准的共享文档、形成一个互联互通的医疗卫生业务协作网络，面向患者、管理者和医务人员提供相应的基于平台的应用。3.1.1 基于平台的业务整合与数据共享机制医院数据集成平台是一个集成各类应用系统以及日常运营的平台，实现信息的整合再利用，在此平台之上可有效整合医院内部业务应用系统，最终形成一个互联互通的

12、医院业务协作网络。医院数据集成平台是为医疗行业特别量体定做的，支持不同异源异构系统之间的医疗数据的整合，快速实施应用程序节点部署以及各医疗子系统之间的协同通讯。在医院信息系统中的各业务系统之间，比如HIS、LIS、RIS、PACS、EMR、OA等传递和展现整个医疗过程中的相关信息。通过医院数据集成平台建设，一方面可以规避“点对点”式的信息共享与交换，并使得医院可以基于平台进行业务管理，对内提高管理水平，对外以统一的交互方式接入区域卫生协同网络，更好地为居民健康服务。3.1.2 以电子病历为核心载体的患者诊疗数据集成与共享电子病历是健康档案在医疗机构的特定表现方式，标准化的电子病历是区域卫生信息

13、化和健康档案建设的关键问题。医院信息系统是从简单的收费系统发展起来的，电子病历是医院信息系统进入临床信息发展阶段的产物。在区域卫生信息化的要求下，必须达到以居民个人健康档案为主线的临床信息共享，新一代医院信息系统建设就必须以电子病历为核心，全面疏理医院的各个业务与管理流程，使之满足医院内部的信息资源共享需要，还要满足区域医疗业务协同的需要。以电子病历为核心载体强调以病人为中心，将病人全部的诊疗资料以统一的形式组织起来，通过医院数据集成平台以统一的方式向外展示，并使之成为电子健康档案的有机组成部分，形成以电子病历基本架构与数据标准为基础的病人诊疗数据标准化、规范化共享与利用。医院管理分为医疗管理

14、与运营管理。医疗管理通过对医院诊疗活动各个方面的直接与间接管理来保障临床服务工作的质量；而针对医院人、财、物的运营管理是为医院临床工作进行后勤保障工作的，其最终目标依然是为临床服务的。医疗管理与运营管理需要同临床服务交换各类数据，以实现相应的管理目标，促进临床服务质量的改善。在这个过程中，需要交换的数据种类繁多，几乎涵盖医院信息系统的各个部分，因此基于统一的医院数据集成平台的数据交换与共享机制是实现这类需求的有效手段。3.1.3 通过消息驱动的医院业务流程整合与再造在完成数据整合的同时，医院管理与医疗服务在业务流程上也需要有机地结合起来，才能提高信息的利用价值。例如，药品从采购到患者服用是一个

15、逻辑非常严密的过程，流程上的差错有可能最终导致医疗差错甚至是医疗事故的发生。因此，如何将医院管理与临床服务的业务流程有机地结合起来，建设这两方面工作的协同机制，是医院数据集成平台的核心目标之一。通过消息驱动的医院业务流程整合与再造，就是要在各个异构系统的不同模块之间，建立消息通道，通过统一的消息机制来控制数据的流传路径、系统权限和界面执行，消弭异构系统间的通讯障碍。3.1.4 面向多类用户的集成门户应用建立统一的Portal门户系统，实现医院的行政管理人员、医护人员和患者的协同平台。在门户集成了医院现有的业务系统应用，实现一人多角色的工作应用展现。3.2 总体架构设计平台的最终实现效果是兼容不

16、同类型的电子病历数据集，形成医院平台的临床数据中心和运营数据中心等，在临床数据中心的基础上实现各业务应用系统间的互联互通与数据共享，医院数据集成平台系统架构图如下：医院数据集成平台系统架构图3.3 数据资源规划3.3.1 基础信息库医院信息平台的基础信息库包括患者基本信息库、医疗卫生服务人员信息库、医疗卫生机构（科室）信息、术语和字典信息库。基础信息库由医院信息平台的注册服务产生，并为这些实体提供唯一的标识。3.3.1.1 患者基本信息库患者基本信息库的主要内容可以按照原卫生部电子病历基本架构与数据标准（试行）的规定，包括该标准的H.02 服务对象标识、H.03 人口学、H.04 联系人、H.

17、05 地址、H.06 通信、H.07 医保等数据组。3.3.1.2 医疗卫生服务人员信息库医疗卫生服务人员信息库的主要内容可以按照原卫生部电子病历基本架构与数据标准（试行）的规定，包括该标准的H.09 卫生服务者数据组。3.3.1.3 医疗卫生机构（科室）信息库医疗卫生机构（科室）信息库的主要内容可以按照原卫生部电子病历基本架构与数据标准（试行）的规定，包括该标准的H.08 卫生服务机构数据组。3.3.1.4 术语和字典库基于电子病历的医院信息平台的术语和字典库，支持WS 363-2011 卫生信息数据元目录、WS 364-2011 卫生信息数据元值域代码、WS XXX-2012 电子病历基本

18、数据集、电子病历基本架构与数据标准（试行）等规范。还应支持GB/T 2261.1-2003 个人基本信息分类与代码 第1部分 人的性别代码、GB/T 2261.2-2003 个人基本信息与分类代码婚姻状况代码、GB/T 2261.4-2003 个人基本信息分类与代码 第4部分 从业状况(个人身份)代码、GB/T 4658-1984 文化程度代码、GB 3304-1991 中国各民族名称的罗马字母拼写法和代码、疾病分类与代码（修订版）卫办综发 2011 166 号、ICD-9-CM-3 手术与操作、GB/T156571995 中医病证分类与代码、GB/T16751.3-1997 中医临床诊疗术语

19、治则治法部分、GB/T 2659-2000 世界各国和地区名称代码。3.3.2 电子病历共享文档库电子病历共享文档库库是医院信息平台的一个重要建设内容和组成部分，本次测评的一个重点就是对医院数据中电子病历共享文档中的电子病历共享文档进行测评。它按照国家卫计委（原卫生部）发布的电子病历基本数据集和电子病历共享文档规范要求存储来自医疗机构各业务系统的电子病历数据，每一份电子病历数据均采用二维表格式和XML文件格式两种存储格式分别存储，形成平台独立的临床数据库和电子病历共享文档库。信息资源库建设的最基本要求是对标准的符合性：对电子病历基本数据集的遵循从能够从数据语义层实现各机构数据标准统一 ，而电子

20、病历共享文档规范规定了文档的架构和内容，对电子病历共享文档规范的遵循则进一步解决了传输与交换层的统一问题，最终为实现系统之间、平台之间、机构之间的互联互通提供了基础。3.3.2.1 电子病历共享文档库目录共享文档库用于55个标准共享文档注册后的文档索引及文档内容存储仓库，可用于业务系统对于共享文档的检索和调阅。电子病历共享文档库严格按照电子病历共享文档规范的要求建设，卫计委目前一共制定了55个电子病历共享文档。3.3.2.2 电子病历共享文档库内容电子病历是医疗机构对门诊、住院患者（或保健对象）临床诊疗和指导干预的、数字化的医疗服务工作记录。是居民个人在医疗机构历次就诊过程中产生和被记录的完整

21、、详细的临床信息资源。电子病历的主要内容由：病历概要、门（急）诊病历记录、住院病历记录、健康体检记录、转诊记录、法定医学证明及报告、医疗机构信息等七个业务域的基本医疗服务活动记录构成。列举如下：1、病历概要病历概要的主要记录内容包括：1）患者基本信息包括人口学信息、社会经济学信息、亲属（联系人）信息、社会保障信息和个体生物学标识等。2）基本健康信息包括现病史、既往病史（如疾病史、手术史、输血史、免疫史、过敏史、用药史）、月经史、生育史、家族史、危险因素暴露史等。3）卫生事件摘要指在医疗机构历次就诊所发生的医疗服务活动（卫生事件）摘要信息，包括卫生事件名称、类别、时间、地点、结局等信息。4）医疗

22、费用记录指在医疗机构历次就诊所发生的医疗费用摘要信息。2、病历记录按照医疗机构中医疗服务活动的职能域划分，病历记录可分为：门（急）诊 病历记录、住院病历记录和健康体检记录等三个业务域。1）门（急）诊病历记录主要包括门（急）诊病历、门（急）诊处方、门（急）诊治疗处置记录、门（急）诊护理记录、检查检验记录、知情告知信息等六项基本内容。其中包括的子记录分别为：门（急）诊病历：分为门（急）诊病历、急诊留观病历。门（急）诊处方：分为西医处方和中医处方。门（急）诊治疗处置记录：指一般治疗处置记录，包括治疗记录、手术记录、麻醉记录、输血记录等。门（急）诊护理记录：指护理操作记录，包括一般护理记录、特殊护理记

23、录、手术护理记录、体温记录、出入量记录、注射输液巡视记录等。检查检验记录：分为检查记录和检验记录。检查记录包括超声、放射、核医学、内窥镜、病理、心电图、脑电图、肌电、胃肠动力、肺功能、睡眠呼吸监测等各类医学检查记录；检验记录包括临床血液、体液、生化、免疫、微生物、分子生物学等各类医学检验记录。知情告知信息：指医疗机构需主动告知患者和/或其亲属，或需要患者（或患者亲属）签署的各种知情同意书，包括手术同意书、特殊检查及治疗同意书、特殊药品及材料使用同意书、输血同意书、病危（重）通知书等。2）住院病历记录主要包括住院病案首页、住院志、住院病程记录、住院医嘱、住院治疗处置记录、住院护理记录、检查检验记

24、录、出院记录、转院记录、知情告知信息等十项基本内容。其中包括的子记录分别为：住院志：包括入院记录、24小时内入出院记录、24小时内入院死亡记录等。住院病程记录：包括首次病程记录、日常病程记录、上级查房记录、疑难病例讨论、交接班记录、转科记录、阶段小结、抢救记录、会诊记录、术前小结、术前讨论、术后首次病程记录、出院小结、死亡医学记录、死亡病例讨论记录等。住院医嘱：分为长期医嘱和临时医嘱。住院治疗处置记录：包括一般治疗处置记录和助产记录两部分。一般治疗处置记录，住院与门诊相同；助产记录包括待产记录、剖宫产纪录和自然分娩记录等。住院护理记录：包括护理操作记录和护理评估与计划两部分。护理操作记录，住院

25、与门诊相同；护理评估与计划包括入院评估记录、护理计划、出院评估及指导记录、一次性卫生耗材使用记录等。检查检验记录和知情告知信息，住院与门诊相同。3）健康体检记录指医疗机构开展的，以健康监测、预防保健为主要目的（非因病就诊）的一般常规健康体检记录。3、转诊记录指医疗机构之间进行患者转诊（转入或转出）的主要工作记录。4、法定医学证明及报告指医疗机构负责向服务对象签发的各类法定医学证明信息，或必须依法向有关业务部门上报的各类法定医学报告信息。主要包括：出生医学证明、死亡医学证明、传染病报告、出生缺陷儿登记等。5、医疗机构信息主要指负责创建、使用和保存电子病历的医疗机构法人信息。3.3.2.3 数据来

26、源电子病历共享文档数据来源于各医院的业务系统，医疗数据采集清洗涉及与医院内部众多信息系统的对接，如：电子病历系统（门诊和住院）、HIS（医院信息管理系统）、体检系统、LIS（实验室信息管理系统）、PACS（影像传输与存储系统）、B超系统、病理系统、心电系统、手术室系统、内窥镜系统、病案系统3.3.3 临床数据中心CDR临床数据库（CDR）在医院数据集成平台中我们称之为临床数据中心，存储以病人为中心的全程临床数据，用于病人的全视图信息共享及用于医院的临床业务监管、BI分析、科研教学支持等。临床数据中心包括临床数据仓库(ClinicalDataRepository，CDR)是一个整合多个来源的临床

27、数据仓库，提供以患者和医护人员为中心的统一视图的数据库。其中CDR通过受控医学词汇表（CMV）保证所有人对临床数据语义理解的一致，以提高CDR的数据质量。在CDR中，诊疗数据是围绕患者为中心进行组织的，用于病人的全视图信息共享及用于医院的临床业务监管、BI分析、科研教学支持等。其中的诊疗数据一般包括：患者基本信息、历次就诊病史、门急诊和住院诊断、处方信息、检验结果、放射/超声/病理/内镜检查报告、医学影像、费用信息3.4 基础组件服务3.4.1 医院服务总线专用于医院数据集成平台的ESB（企业服务总线）称为医院服务总线（Hospital Service Bus,HSB），HSB支持主流的开放标

28、准和规范，提供可靠的消息传输机制，建立服务之间的通信、连接、组合和集成的服务动态松耦合机制，为基于SOA的应用系统的服务集成提供支撑。HSB从功能上可以分为总线服务管理、消息传输、域服务器、适配器服务组件。相对于通用的ESB，HSB的特点是在医疗信息互操作性层面上支持医院信息交换，实现了语法互操作性信息交换，乃至语义互操作性信息交换。HSB基于统一的医疗行业信息标准规范，支持HL7信息交换标准。在国内，HSB应遵循WS/T 447-2014基于电子病历的医院信息平台技术规范和基于电子病历的医院信息平台建设技术解决方案（1.0版）等标准规范，才能有效实现医院内外信息系统互联互通和信息共享。参见医

29、院服务总线交互引擎图如下：医院服务总线交互引擎3.4.2 注册服务注册服务应包括对患者、医疗服务人员、医疗卫生机构（科室）、医疗卫生术语和字典的注册管理服务。平台应对这些实体提供唯一的标识。针对各类实体形成各类注册库（如患者注册库、医疗服务人员注册库、机构注册库、术语和字典注册库）。3.4.3 患者主索引服务平台建设的一个关键点是患者唯一身份识别，也就是如何将同一个人在医院不同业务系统的就诊记录关联起来，并建立统一的交叉索引机制。患者在接收医疗服务时，可以使用身份证、社保卡号、就诊卡号、健康卡号、军人证号、护照号、港澳通行证、回乡证号、学生证号、门诊流水号、住院流水号、体检流水号等各种就诊身份

30、标志，而医院各业务系统并没有合并持不同就诊卡的患者身份的机制，因此患者身份的唯一性识别与整合是实现患者信息共享的基础。见下图：EMPI患者主索引服务总体框架图在平台建设过程中，医院可以采用国际上公认的解决患者身份唯一性问题的IHE PIX（患者身份交叉引用）规范技术框架，来实现居民/患者的身份识别，使来自于不同机构不同业务系统的患者身份能够实现交叉引用。见下图：患者身份交叉索引流程图3.4.4 ETL异构数据集成清洗服务在医院数据集成平台的建设中，异构数据集成是一个重点也是一个难点。医疗信息平台的建设需要与院内多个业务应用系统进行对接，而这些系统由不同开发商进行建设，采用不同的的操作系统、不同

31、的开发环境、不同的软件体系架构、不同的数据格式等，数据来源、环境、格式极其复杂。传统的医疗整合方式一般是由医院各系统供应商对原有系统进行改造后向平台提交数据，这种方式使项目的成败极其依赖各医疗卫生机构的主观配合意愿和技术配合能力，使项目变得极其不可控。因此，在医院数据集成平台建设中必须突破以上瓶颈问题，从根本上改变目前平台依赖自下而上“提交”标准化数据、从而实现数据整合的传统模式，而是将主动权交给医院，由医院通过平台来决定在什么时间，提取什么数据，按什么样的标准格式转换。采取一种“自上而下、主动、及时”的集成模式，一方面由于不再需要各业务信息系统改造数据格式而大大加快项目进度，另一方面也使得未来实时数据监测成为可能。ETL异构数据抽取、清洗、装载服务过程如下图所示：ETL异构数据集成清洗服务3.4.5 电子病历存储和调阅服务电子病历是由医院以电子化方式创建、保存和使用的，是居民个人在医院历次就诊过程中产生和被记录的完整、详细的临床信息资源。电子病历存储服务由临床数据中心CDR来实现，电子病历调阅服务即电子病历全息浏览（360患者视图），对外提供通过统一的浏览器实现调阅服务。电子病历调阅服务4、医院数据集成平台实施难点与应对 针对平台建设边界问题，应对措施是在医院数据集成平台上线前，通过调研对照国家医疗健康信息医院信息互