基于SOA的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)

1、基于SOA勺醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)建設(shè)與思考,通訊作者：無(wú)錫市中醫(yī)醫(yī)院，214001,江蘇省無(wú)錫市崇安區(qū)后西溪33號(hào)無(wú)錫市中醫(yī)醫(yī)院信息科，214001,江蘇省無(wú)錫市崇安區(qū)后西溪33號(hào)、一，申剛磊沈崇德童思木摘要醫(yī)院各信息系統(tǒng)間的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同是目前醫(yī)院信息化建設(shè)面臨的主要問(wèn)題。分析目前醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀，提出面向服務(wù)架構(gòu)(SOA的醫(yī)院服務(wù)總線(HSB的集成方案，為醫(yī)院信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合的集成提供平臺(tái)?；贖L7、IHE、CDADICOM?標(biāo)準(zhǔn)建立各個(gè)系統(tǒng)與平臺(tái)之間交互的消息機(jī)制，將系統(tǒng)的各種功能以服務(wù)的形式提供給最終用戶或者其他服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院各信息系統(tǒng)間的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同。關(guān)鍵詞系統(tǒng)集

2、成平臺(tái)面向服務(wù)架構(gòu)醫(yī)院服務(wù)總線ConstructionofandStudyontheHospitalInformationSystemsIntegrationPlatformbasedonSOA/ShenGanglei,ShenChongde,TongSimu/ChineDigitalMedicine.AbstractInformationsharingandbusinesscollaborationamongdifferenthospitalinformationsystemshavebecomethemajorchallengesfacedbythehospitalinformationi

3、zationprogressatpresent.Basedontheanalysisofthecurrentconstructionstatusquoofhospitalinformationsystems,thehospitalservicebus(HSB)integrationplanbasedonserviceorientedarchitecture(SOA)isproposedinthispapertoprovidetheplatformforrealizingthelooselycoupledintegrationofthehospitalinformationsystems.Wit

4、hinformationexchangesystembuiltbetweendifferentsystemsandtheplatforminaccordancewiththeintegrationplanandHL7,IHE,CDA,andDICOMstandards,allthefunctionsofthesystemsarematerializedbymeansofprovidingservicestotheterminalusersorotherservicesystems.Therefore,theinformationsharingandbusinesscollaborationam

5、ongdifferenthospitalinformationsystemscanbeachieved.KeywordSystemintegrationplatform,SOA,HSBCorrespondingauthorWuxiHospitalofTraditionalChineseMedicine,Wuxi214001,JiangsuProvince,P.R.C.一、引言隨著新醫(yī)療政策的不斷推出和醫(yī)院業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，各級(jí)醫(yī)院在不同的時(shí)期先后建立了以EMRLIS、PACS臨床路徑等信息系統(tǒng)為主要組成的臨床信息體系和以HIS、HRPOA等信息系統(tǒng)為主要組成的醫(yī)院運(yùn)營(yíng)管理信息體系。由于分期建設(shè)，

6、各信息系統(tǒng)一般來(lái)自不同的軟件企業(yè)，所采用的數(shù)據(jù)源與軟件架構(gòu)也各不相同。這些異源異構(gòu)的信息系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互與共享一般通過(guò)一對(duì)一的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，但隨著信息系統(tǒng)的增加，系統(tǒng)間的接口數(shù)量呈平方級(jí)增長(zhǎng)，這樣各系統(tǒng)的升級(jí)改造就會(huì)形成“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的局面，同時(shí)還帶來(lái)異構(gòu)數(shù)據(jù)源共享困難、子系統(tǒng)重復(fù)登錄、子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)一致性難保證、系統(tǒng)擴(kuò)展性和復(fù)用性差、區(qū)域醫(yī)療信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同困難等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)嚴(yán)重制約了醫(yī)院信息化的發(fā)展12o針對(duì)以上問(wèn)題，醫(yī)院亟需一個(gè)信息集成平臺(tái)來(lái)解決上述問(wèn)題，目前比較成熟的解決方案是采用基于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA的總線模式，其核心組彳是企業(yè)服務(wù)總線(ESB,它面向的是公共服務(wù)，為

7、服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者之間的集成提供平臺(tái)。ESB通過(guò)Web服務(wù)、HL7消息、資源適配、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、消息路由等技術(shù)采用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為醫(yī)院信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合的面向服務(wù)集成提供基礎(chǔ)。二、面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA面向服務(wù)的體系架構(gòu)(ServiceOrientedArchitecture,SOA是一個(gè)組件模型，其架構(gòu)思想主張系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)相分離，使得系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思想不再受制于技術(shù)實(shí)現(xiàn)因素。面向服務(wù)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)擺脫了技術(shù)的束縛，它為解決異構(gòu)系統(tǒng)通信與互操作問(wèn)題提供了一種行之有效的解決方案2。在SOA渠構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用SOA所提供的面向服務(wù)的特性，把原有醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用和資源轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒蚕淼臉?biāo)準(zhǔn)服務(wù)，然

8、后通過(guò)對(duì)服務(wù)的調(diào)用來(lái)完成醫(yī)院信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)、分布式應(yīng)用系統(tǒng)之間的敏捷、快速、松耦合、高可靠的應(yīng)用集成。SOA的體系架構(gòu)如圖1所示：J注冊(cè)中心查找/發(fā)布UDDIUDDI服務(wù)請(qǐng)求者,綁定調(diào)用、服務(wù)提供者WSDL.SOAP圖1SOA體系架構(gòu)SOA體系結(jié)構(gòu)中的角色網(wǎng)：(1)服務(wù)提供者：實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能、醫(yī)院各信息系統(tǒng)通過(guò)部署到服務(wù)器上將自己的業(yè)務(wù)邏輯發(fā)布為服務(wù)，可以響應(yīng)來(lái)自外部的服務(wù)請(qǐng)求。(2)服務(wù)注冊(cè)中心：對(duì)外發(fā)布己經(jīng)在注冊(cè)中心注冊(cè)的Web服務(wù)，并且對(duì)其分類整理，方便服務(wù)請(qǐng)求者查找需要的Web服務(wù)。(3)服務(wù)請(qǐng)求者：通過(guò)調(diào)用外部的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身的部分功能，這種調(diào)用是通過(guò)與

9、服務(wù)提供者提供的服務(wù)端口進(jìn)行綁定，向外部服務(wù)發(fā)送服務(wù)消息來(lái)實(shí)現(xiàn)，外部服務(wù)經(jīng)過(guò)處理向服務(wù)請(qǐng)求者返回相應(yīng)消息。在服務(wù)提供者角色中，服務(wù)描述和服務(wù)是相互分離的。服務(wù)請(qǐng)求者所關(guān)注的是服務(wù)描述，而對(duì)服務(wù)實(shí)現(xiàn)不需要了解具體的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，也不必關(guān)心服務(wù)實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)，符合Web服務(wù)平臺(tái)無(wú)關(guān)、松散耦合的特性4。接下來(lái)要考慮的問(wèn)題是，在SO躲構(gòu)思想的指導(dǎo)下，如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用接口的服務(wù)化封裝？通過(guò)什么樣的軟件支撐基礎(chǔ)來(lái)承載服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)、查找、路由、調(diào)用、編排、為SOA整個(gè)體系的搭建提供一個(gè)靈活、敏捷的服務(wù)承載平臺(tái)？HSB給出了答案。3、 醫(yī)院服務(wù)總線(HSB醫(yī)院服務(wù)總線(HospitalServiceBus,HSB是

10、企業(yè)服務(wù)總線(EnterpriseServiceBus,ESB在復(fù)雜的醫(yī)療環(huán)境中的應(yīng)用。HSB是SOA基礎(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵組件，提供通信、整合、安全、事務(wù)支持和服務(wù)質(zhì)量控制等SO醺求的基石架構(gòu)。HSBW的將總線集成和SOA的思想結(jié)合起來(lái)，它允許開發(fā)人員集成異構(gòu)系統(tǒng)，同時(shí)不再面向定制出來(lái)的業(yè)務(wù)接口，它面向的是公共服務(wù)5。ESB為服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者之間集成提供了一個(gè)平臺(tái)，具有靈活的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)。HSB總線支持主流的開放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提供可靠的消息傳輸機(jī)制，建立服務(wù)之間的通信、連接、組合和集成的服務(wù)動(dòng)態(tài)松耦合機(jī)制，為集成遺留系統(tǒng)和新建基于SOA的應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)集成提供了支撐。并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)面向應(yīng)用的

11、業(yè)務(wù)適配器組件，實(shí)現(xiàn)各集成應(yīng)用之間可管理的接口透明，為醫(yī)院應(yīng)用提供了便捷、一致、安全并符合標(biāo)準(zhǔn)的豐富接口，保證服務(wù)之間信息的可靠傳送，實(shí)現(xiàn)不同操作系統(tǒng)，不同數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件運(yùn)行平臺(tái)及其基于這些平臺(tái)上開發(fā)的應(yīng)用軟件的服務(wù)集成。HSB應(yīng)具備可插拔的服務(wù)協(xié)議、傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換、消息轉(zhuǎn)換和路由的能力，其體系結(jié)構(gòu)如圖2所示:路由選擇合適的服務(wù)可定制，消息格式可擴(kuò)展、外部服務(wù)可插拔擴(kuò)展引擎HSB(HospitalServiceBus):注冊(cè)、安全、監(jiān)控、消息傳輸總線運(yùn)行容器傳輸協(xié)議可插拔、可擴(kuò)展圖2HSB的體系結(jié)構(gòu)HSB的主要功能特征有:(1)支持廣泛開放標(biāo)準(zhǔn)：符合Webservice、XSLTXPATHWS-

12、Security、SSLWPDLBEPL4WSHL7、DICOMU?標(biāo)準(zhǔn)。(2)可靠的服務(wù)事件傳輸：服務(wù)總線的可靠消息傳輸和異步通訊特征通過(guò)基于消息的基礎(chǔ)中間件實(shí)現(xiàn)。服務(wù)總線應(yīng)該支持JMS或MSM等接口的第三方消息中間件等。(3)支持可插拔服務(wù)組件：支持引擎擴(kuò)展和傳輸綁定擴(kuò)展。(4)內(nèi)置豐富引擎組件：包括BPELXSLTRules,Script,SC頒件等。(5)支持多種傳輸構(gòu)件：實(shí)現(xiàn)組件包括SOAP(HTTP)JMS(MSMQ)EMAIL、FTP、電子病歷適配器等。(6)支持集中管理和分布部署。(7)支持同步和異步服務(wù)調(diào)用：同步采用WEBJ艮務(wù)直接調(diào)用，采用消息隊(duì)列傳輸支持異步服務(wù)調(diào)用。HS

13、B是面向服務(wù)的，而服務(wù)是基于標(biāo)準(zhǔn)的，這使得HBSM有屏蔽異構(gòu)系統(tǒng)平臺(tái)差異的能力。由于服務(wù)本身的獨(dú)立封裝、可隨意插拔，各式各樣不同的服務(wù)可隨時(shí)注冊(cè)到總線中，形成面向服務(wù)的組件庫(kù)，所以，HSB天然就具備好的擴(kuò)展性。同時(shí)HSB采用了輕量級(jí)的分布式體系，可以將更多的處理邏輯分配到多個(gè)端點(diǎn)上，業(yè)務(wù)處理能力及系統(tǒng)壓力可靈活調(diào)配。HSB支持?jǐn)?shù)據(jù)處理流程，這些數(shù)據(jù)處理流程可以是一些簡(jiǎn)單的路由規(guī)則，也可以是功能強(qiáng)大的流程引擎，例如BPEL來(lái)對(duì)服務(wù)進(jìn)行編排。這些流程的作用域在可以是一個(gè)醫(yī)院內(nèi)，也可以是多個(gè)醫(yī)院之間，而在物理拓?fù)渖希梢允强鐓^(qū)、跨市、跨省。它為實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部各信息系統(tǒng)之間、和區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)之間，以及

14、和上級(jí)衛(wèi)生部門之間的數(shù)據(jù)、應(yīng)用、流程整合、業(yè)務(wù)協(xié)同提供服務(wù)。4、 基于SOA的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)基于SOA勺醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)的軟件架構(gòu)包括四個(gè)層面：醫(yī)院信息平臺(tái)資源層，即接入平臺(tái)的以EMRLIS、PACS臨床路徑等系統(tǒng)為主要組成的臨床信息體系和以HIS、HRPOA等信息系統(tǒng)為主要組成的醫(yī)院運(yùn)營(yíng)管理信息體系；醫(yī)院信息平臺(tái)服務(wù)層，即以SOA的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)封裝的應(yīng)用接口服務(wù)、注冊(cè)服務(wù)、患者主索引服務(wù)、CDRI艮務(wù)、電子病歷檔案服務(wù)等；醫(yī)院信息平臺(tái)信息交換層，主要實(shí)現(xiàn)全院級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)互通的需求；醫(yī)院信息平臺(tái)應(yīng)用層，即基于醫(yī)院信息平臺(tái)，通過(guò)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換、共享和整合，結(jié)合實(shí)際的醫(yī)療業(yè)務(wù)和管理需要

15、，建立擴(kuò)展的應(yīng)用，主要包括醫(yī)院門戶、醫(yī)院一卡通、電子病歷瀏覽器、計(jì)算機(jī)化醫(yī)囑錄入(CPOE、區(qū)域醫(yī)療協(xié)同、管理決策支持、臨床決策支持和患者公共服務(wù)等?；赟OA醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)患者/個(gè)人注冊(cè)服務(wù)電子病歷存儲(chǔ)服務(wù)人員字典注冊(cè)服務(wù)門急診病歷記錄其它住院病歷記錄數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)科室字典注冊(cè)服務(wù)EMPI患者主索引服務(wù)業(yè)務(wù)文檔庫(kù)術(shù)語(yǔ)/字典注冊(cè)服務(wù)業(yè)務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)電子病歷檔案服務(wù)數(shù)據(jù)電子文檔庫(kù)配置信息安全管翥HSB(HospitalServiceBus)醫(yī)院信息交換層臨床信息體系的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成平臺(tái)的軟件架構(gòu)如圖3所示?；卺t(yī)院信息平臺(tái)的應(yīng)用醫(yī)院門戶、/-醫(yī)院一通電子病歷瀏覽器CPOEL區(qū)域醫(yī)療協(xié)同管埋決策

16、支持系統(tǒng)臨床決策支持系統(tǒng)患者公共服務(wù)系統(tǒng)注冊(cè)服務(wù)圖3基于SOA的醫(yī)院信息平臺(tái)軟件架構(gòu)圖醫(yī)院信息平臺(tái)主要的功能組件有：(1)患者主索引服務(wù)(MPI)患者主索引服務(wù)MPI(MasterPatientIdentifiers)，患者主索引服務(wù)是指為保持在多域或跨域中用以標(biāo)識(shí)患者實(shí)例所涉及的所有域中患者實(shí)例的唯一性，所提供的一種跨域的系統(tǒng)服務(wù)。它是醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互和集成的前提，注冊(cè)服務(wù)中的患者注冊(cè)一般通過(guò)建立患者主索引MPI來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)注冊(cè)服務(wù)注冊(cè)服務(wù)包括對(duì)患者、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)院科室、醫(yī)療衛(wèi)生術(shù)語(yǔ)的注冊(cè)管理服務(wù)，系統(tǒng)對(duì)這些實(shí)體提供唯一的標(biāo)識(shí)。針對(duì)各類實(shí)體形成各類字典庫(kù)(如人員字典、科室字典、ICD1

17、0字典等)，為集成平臺(tái)提供統(tǒng)一的公共數(shù)據(jù)字典服務(wù)。(3)電子病歷與臨床數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(CDR電子病歷是居民個(gè)人在醫(yī)療機(jī)構(gòu)歷次就診過(guò)程中產(chǎn)生和被記錄的完整、詳細(xì)的臨床信息資源，按照以患者為中心建立的電子病歷文檔的存儲(chǔ)是臨床數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)CDR(ClinicalDataRepository)的基礎(chǔ)。(4)電子病歷瀏覽器電子病歷瀏覽器是為終端用戶提供的訪問(wèn)個(gè)人電子健康記錄的應(yīng)用程序，建議采用Web方式實(shí)現(xiàn)電子病歷的快捷瀏覽。電子病歷瀏覽器的目標(biāo)是建立一個(gè)用戶友好的環(huán)境，在該環(huán)境下被授權(quán)的醫(yī)護(hù)專業(yè)人員或患者可以方便地訪問(wèn)電子病歷中保存的相關(guān)數(shù)據(jù)。(5)全院業(yè)務(wù)協(xié)同支撐服務(wù)醫(yī)院信息平臺(tái)基于SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)，將各種類型的協(xié)同工具服務(wù)組件化，統(tǒng)一在信息平臺(tái)上進(jìn)行注冊(cè)，提供服務(wù)調(diào)用適配器接口或WebService,以便平臺(tái)的其他應(yīng)用程序和組件利用協(xié)同組件工作。5、 總結(jié)針對(duì)目前醫(yī)院信息化發(fā)展過(guò)程中遇到的系統(tǒng)集成問(wèn)題，本文提出了采用面向服務(wù)架構(gòu)(SOA的醫(yī)院服務(wù)總線(HSB的集成方案，為醫(yī)院信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合的集成提供平臺(tái)?；贓SB總線的架構(gòu)提供了一種各業(yè)務(wù)系統(tǒng)與基礎(chǔ)服務(wù)之間一種松耦合的服務(wù)模式，任何業(yè)務(wù)系統(tǒng)都可以提供服務(wù)，也可以調(diào)用服務(wù)，在提高系統(tǒng)組件