基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化的推進(jìn)不斷深入，醫(yī)療信息化在醫(yī)院管理中也發(fā)揮了越來越重要的作用，絕大部分的醫(yī)院都建立了HIS（Hospital Information System，醫(yī)院信息管理系統(tǒng)）、PACS(PictureArchiving and Communication Systems，醫(yī)學(xué)影像歸檔和通信系統(tǒng))等信息系統(tǒng)。醫(yī)療信息化的發(fā)展方向?yàn)?實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部更加緊密的信息集成、實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間更廣泛的信息互聯(lián)

2、。但是各系統(tǒng)之間硬件設(shè)施的配置不盡相同，軟件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼規(guī)則存在差異，這些因素都可能導(dǎo)致“信息孤島”，醫(yī)療信息化發(fā)展的主要問題就是信息共享，醫(yī)療信息的交換和共享是實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息化必不可缺的部分。因此，醫(yī)療信息的標(biāo)準(zhǔn)化是大勢(shì)所趨。
　　HIS是醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，是進(jìn)行醫(yī)院管理和信息管理的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，幾乎覆蓋了醫(yī)院的所有業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)流程中的信息管理。PACS是醫(yī)學(xué)影像歸檔和通信系統(tǒng)，用于現(xiàn)代醫(yī)院的數(shù)字化設(shè)備所產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像的采集、

3、存儲(chǔ)、管理、查詢和傳輸?shù)膽?yīng)用系統(tǒng)。HIS管理的醫(yī)院信息也包括了PACS系統(tǒng)中的圖像信息以及相關(guān)的管理信息。兩者存在著緊密的信息交換，因此HIS與PACS的信息交換問題也是信息化發(fā)展過程中必不可少的問題，HIS與PACS之間的集成問題歸根到底就是信息標(biāo)準(zhǔn)化的問題。
　　目前，HIS與PACS現(xiàn)有的信息交換方式包括:訪問對(duì)方數(shù)據(jù)庫的方式、創(chuàng)建中間表的方式、構(gòu)建中間件的方式、基于CORBA(Common Object RequestBr

4、oker Architecture)的分布式集成方式以及基于HL7(Health Level Seven，健康信息交換第七層協(xié)議)標(biāo)準(zhǔn)的方式。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度來看，基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的方式符合信息化發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)，該方式也是解決HIS與PACS系統(tǒng)集成的根本性方式。因此本文采用基于HL7標(biāo)準(zhǔn)的方式實(shí)現(xiàn)HIS與PACS之間的信息交換和共享，該方式符合國際標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)信息的無縫連接，具有較好的系統(tǒng)可擴(kuò)展性，更利于信息化的持續(xù)快速發(fā)展。

5、>　　HL7標(biāo)準(zhǔn)致力于開發(fā)不同醫(yī)療信息系統(tǒng)之間電子資料的標(biāo)準(zhǔn)，以及醫(yī)療系統(tǒng)中醫(yī)療信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，適用于運(yùn)行在不同的系統(tǒng)環(huán)境中不可兼容的軟件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的通信。HL7標(biāo)準(zhǔn)幾乎覆蓋了所有的醫(yī)療信息業(yè)務(wù)，隨著這些年的發(fā)展，HL7擁有了來自36個(gè)國家和地區(qū)的2300多個(gè)會(huì)員，已經(jīng)成為了國際認(rèn)可的醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，HL7標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為美國公認(rèn)的醫(yī)療信息交換標(biāo)準(zhǔn)，大約有95％的醫(yī)院大約95％的醫(yī)療設(shè)備和信息系統(tǒng)都遵循HL7標(biāo)準(zhǔn)。除此以外，

6、加拿大、德國、日本等發(fā)達(dá)國家，也廣泛使用了HL7標(biāo)準(zhǔn)。因此，以HL7標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)消息的交換和共享是信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
　　國內(nèi)的HIS發(fā)展程度參差不齊，技術(shù)水平各有不同，HL7的研究較晚，目前大多數(shù)使用中的信息系統(tǒng)并沒有遵循HL7標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)HIS的標(biāo)準(zhǔn)化，我們應(yīng)該加快HL7的本地化發(fā)展進(jìn)程，對(duì)于正在開發(fā)構(gòu)建的HIS系統(tǒng)，我們應(yīng)該遵循HL7標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化地開發(fā);對(duì)于已經(jīng)投入使用的HIS系統(tǒng)，通過構(gòu)建HL7網(wǎng)關(guān)，對(duì)現(xiàn)有HIS系統(tǒng)進(jìn)

7、行標(biāo)準(zhǔn)化改造，既能實(shí)現(xiàn)HIS的標(biāo)準(zhǔn)化，也避免了重構(gòu)系統(tǒng)造成的資金浪費(fèi)等。
　　PACS系統(tǒng)遵循DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)標(biāo)準(zhǔn)，DICOM標(biāo)準(zhǔn)是醫(yī)學(xué)圖像及其相關(guān)影像信息的標(biāo)準(zhǔn)。HIS與PACS之間并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。通過構(gòu)建HL7網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)HIS與PACS之間的系統(tǒng)集成，完成文字信息的傳輸，對(duì)于醫(yī)學(xué)影像的傳輸，通過DICOM網(wǎng)關(guān)進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像的調(diào)閱和存取。

8、本文研究HIS與PACS之間文字信息的傳輸和共享問題，通過構(gòu)建基于HL7的HIS與PACS的網(wǎng)關(guān)，對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改造，實(shí)現(xiàn)HIS與PACS的系統(tǒng)集成。
　　本文首先詳細(xì)介紹了HL7標(biāo)準(zhǔn)(HL7標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)版本:HL7 V2.X和HL7 V3.0，本文主要研究HL7 V2.4，消息的構(gòu)建基于HL7 V2.4)，包括HL7標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展情況、HL7的消息結(jié)構(gòu)組成、HL7的通訊原理以及各種開發(fā)工具和軟件等，然后分析了HIS與PACS之

9、間影像檢查的業(yè)務(wù)流程以及業(yè)務(wù)流程中的信息交換，交換的信息包括患者個(gè)人信息、臨床信息、申請(qǐng)單信息、檢查狀態(tài)信息、檢查報(bào)告信息、影像圖像相關(guān)信息等，根據(jù)業(yè)務(wù)流程的需求以及信息交換需要，根據(jù)HL7標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)類型的HL7消息，包括新建申請(qǐng)單消息(ORM^001(NW))、取消申請(qǐng)單消息(ORM^001(CA))、檢查狀態(tài)回傳消息(ORM^001)、一般應(yīng)答消息(ACK)、申請(qǐng)單應(yīng)答消息(ORR^002)、診斷報(bào)告消息(ORU^R01)、字典變

10、更消息(MFN^M01)等。具體的業(yè)務(wù)流程和信息交換情況如下:患者進(jìn)行門診或入院信息登記，然后到相關(guān)科室或者病房就診，醫(yī)生根據(jù)患者情況開具檢查申請(qǐng)，患者劃價(jià)收費(fèi)成功后，HIS發(fā)送新建申請(qǐng)單消息(ORM^001(NW))，此時(shí)HIS將患者的個(gè)人基本信息、臨床信息、申請(qǐng)單信息等發(fā)送到PACS，PACS接收申請(qǐng)單消息并對(duì)患者信息進(jìn)行相應(yīng)處理，患者在申請(qǐng)單預(yù)約的檢查時(shí)間來到影像檢查科，PACS安排患者進(jìn)行分診檢查，同時(shí)根據(jù)患者的檢查狀態(tài)發(fā)送檢查

11、狀態(tài)回傳消息(ORM^001)到HIS，告知HIS患者的檢查狀態(tài)，當(dāng)患者正在進(jìn)行檢查或者檢查結(jié)束時(shí)，不允許HIS對(duì)該次檢查申請(qǐng)進(jìn)行取消和修改操作。患者檢查結(jié)束后，PACS發(fā)送患者的診斷報(bào)告消息(ORU^R01)到HIS，將患者的影像診斷結(jié)果、影像圖像的相關(guān)信息傳輸給HIS，為臨床醫(yī)生的診斷和治療提供臨床依據(jù)。HL7消息只能傳輸文本信息，不能傳輸實(shí)際的影像圖像，如果觀察包括影像圖像時(shí)，傳送系統(tǒng)傳送參考指標(biāo)到接收系統(tǒng)，即在診斷報(bào)告消息(OR

12、U^R01)的OBX信息段中定義引用指針類型。接收系統(tǒng)可以根據(jù)參考指標(biāo)通過DICOM網(wǎng)關(guān)獲得所需的影像。患者回到就診病房或者住院病房，醫(yī)生可查閱PACS發(fā)送的檢查報(bào)告信息，同時(shí)通過DICOM網(wǎng)關(guān)，調(diào)閱病人當(dāng)次的影像圖像或者相關(guān)圖像，對(duì)患者進(jìn)行最終的診斷和治療。
　　根據(jù)HIS與PACS業(yè)務(wù)流程中的信息交換需求，確定網(wǎng)關(guān)的主要的消息類型之后，本文對(duì)基于HL7的HIS與PACS的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)各個(gè)任務(wù)模塊進(jìn)行了闡述?；?/p>

13、HL7的HIS與PACS網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)主要包括以下的功能模塊:接口模塊、消息模塊、格式轉(zhuǎn)換模塊和傳輸模塊。
　　接口模塊為數(shù)據(jù)庫接口模塊，負(fù)責(zé)連接本地?cái)?shù)據(jù)庫，對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、更新、刪除、修改等操作。消息模塊分為消息任務(wù)、消息構(gòu)建、消息解析、消息有效性驗(yàn)證四個(gè)部分:消息任務(wù)部分負(fù)責(zé)消息任務(wù)的發(fā)起和接收，負(fù)責(zé)連接各個(gè)功能模塊;消息構(gòu)建部分根據(jù)消息類型把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)構(gòu)建成HL7消息;而消息解析部分跟消息構(gòu)建部分為互逆的功能部分，負(fù)責(zé)把

14、消息解析成應(yīng)用程序數(shù)據(jù);有效性驗(yàn)證部分負(fù)責(zé)對(duì)接收的消息進(jìn)行有效驗(yàn)證。格式轉(zhuǎn)換模塊把傳統(tǒng)豎線編碼形式(ER7，Encoding Rules for7)的HL7消息轉(zhuǎn)換成XML(ExtensibleMarkup Language，可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語言)格式消息，或?qū)ML格式消息轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)豎線編碼形式，ER7格式的HL7消息可讀性較差，因此我們對(duì)HL7消息進(jìn)行XML格式轉(zhuǎn)換，使其更適合于網(wǎng)絡(luò)傳輸。傳輸模塊包括日志文件部分、發(fā)送和接收部分，日志文件

15、部分負(fù)責(zé)信息的備份，以及意外情況下的信息復(fù)原，發(fā)送和接收部分負(fù)責(zé)消息的發(fā)送和接收，通過TCP/IP傳輸協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，采用C/S（Client/Server，客戶端/服務(wù)器模式）模式，客戶端和服務(wù)器通過套接字方式，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的Socket通訊，實(shí)現(xiàn)消息的傳輸。
　　本文使用ORACLE數(shù)據(jù)庫和PL/SQL Developer集成開發(fā)環(huán)境搭建模擬數(shù)據(jù)庫，使用開源工具NHAPI進(jìn)行消息的構(gòu)建和解析，采用.NET的C＃開發(fā)工具進(jìn)行開發(fā)

16、，并對(duì)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了部分展示，最后對(duì)論文的工作進(jìn)行了總結(jié)和展望。
　　基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了HIS與PACS的數(shù)據(jù)集成，消除了信息孤島，優(yōu)化了HIS與PACS的業(yè)務(wù)流程，電子信息的共享減少了醫(yī)務(wù)工作人員的手工輸入，減少了輸入錯(cuò)誤率，提高了工作效率，保障了患者的利益。電子申請(qǐng)單和診斷報(bào)告的信息共享，減少了紙張的使用，避免了資源的浪費(fèi)，保護(hù)了環(huán)境。與此同時(shí)，基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)，有利于保障數(shù)據(jù)的