基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關設計和實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術、網(wǎng)絡信息技術的不斷發(fā)展，信息化的推進不斷深入，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)展方向為:實現(xiàn)醫(yī)療機構內部更加緊密的信息集成、實現(xiàn)醫(yī)療機構之間更廣泛的信息互聯(lián)

2、。但是各系統(tǒng)之間硬件設施的配置不盡相同，軟件數(shù)據(jù)結構和編碼規(guī)則存在差異，這些因素都可能導致“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現(xiàn)醫(yī)療信息化必不可缺的部分。因此，醫(yī)療信息的標準化是大勢所趨。
　　HIS是醫(yī)院信息管理系統(tǒng)，是進行醫(yī)院管理和信息管理的計算機應用系統(tǒng)，幾乎覆蓋了醫(yī)院的所有業(yè)務以及業(yè)務流程中的信息管理。PACS是醫(yī)學影像歸檔和通信系統(tǒng)，用于現(xiàn)代醫(yī)院的數(shù)字化設備所產(chǎn)生的醫(yī)學圖像的采集、

3、存儲、管理、查詢和傳輸?shù)膽孟到y(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準化的問題。
　　目前，HIS與PACS現(xiàn)有的信息交換方式包括:訪問對方數(shù)據(jù)庫的方式、創(chuàng)建中間表的方式、構建中間件的方式、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)標準的方式。從長遠的發(fā)展角度來看，基于HL7標準的方式符合信息化發(fā)展的趨勢，同時，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標準的方式實現(xiàn)HIS與PACS之間的信息交換和共享，該方式符合國際標準，可以實現(xiàn)信息的無縫連接，具有較好的系統(tǒng)可擴展性，更利于信息化的持續(xù)快速發(fā)展。

5、>　　HL7標準致力于開發(fā)不同醫(yī)療信息系統(tǒng)之間電子資料的標準，以及醫(yī)療系統(tǒng)中醫(yī)療信息交換的標準，適用于運行在不同的系統(tǒng)環(huán)境中不可兼容的軟件和數(shù)據(jù)結構之間的通信。HL7標準幾乎覆蓋了所有的醫(yī)療信息業(yè)務，隨著這些年的發(fā)展，HL7擁有了來自36個國家和地區(qū)的2300多個會員，已經(jīng)成為了國際認可的醫(yī)療信息交換標準之一。目前，HL7標準已經(jīng)成為美國公認的醫(yī)療信息交換標準，大約有95％的醫(yī)院大約95％的醫(yī)療設備和信息系統(tǒng)都遵循HL7標準。除此以外，

6、加拿大、德國、日本等發(fā)達國家，也廣泛使用了HL7標準。因此，以HL7標準實現(xiàn)消息的交換和共享是信息化發(fā)展的必然趨勢。
　　國內的HIS發(fā)展程度參差不齊，技術水平各有不同，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標準。為了實現(xiàn)HIS的標準化，我們應該加快HL7的本地化發(fā)展進程，對于正在開發(fā)構建的HIS系統(tǒng)，我們應該遵循HL7標準進行規(guī)范化地開發(fā);對于已經(jīng)投入使用的HIS系統(tǒng)，通過構建HL7網(wǎng)關，對現(xiàn)有HIS系統(tǒng)進

7、行標準化改造，既能實現(xiàn)HIS的標準化，也避免了重構系統(tǒng)造成的資金浪費等。
　　PACS系統(tǒng)遵循DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)標準，DICOM標準是醫(yī)學圖像及其相關影像信息的標準。HIS與PACS之間并沒有一個統(tǒng)一的標準。通過構建HL7網(wǎng)關，實現(xiàn)HIS與PACS之間的系統(tǒng)集成，完成文字信息的傳輸，對于醫(yī)學影像的傳輸，通過DICOM網(wǎng)關進行醫(yī)學圖像的調閱和存取。

8、本文研究HIS與PACS之間文字信息的傳輸和共享問題，通過構建基于HL7的HIS與PACS的網(wǎng)關，對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行標準化改造，實現(xiàn)HIS與PACS的系統(tǒng)集成。
　　本文首先詳細介紹了HL7標準(HL7標準有兩個版本:HL7 V2.X和HL7 V3.0，本文主要研究HL7 V2.4，消息的構建基于HL7 V2.4)，包括HL7標準的發(fā)展情況、HL7的消息結構組成、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)務流程以及業(yè)務流程中的信息交換，交換的信息包括患者個人信息、臨床信息、申請單信息、檢查狀態(tài)信息、檢查報告信息、影像圖像相關信息等，根據(jù)業(yè)務流程的需求以及信息交換需要，根據(jù)HL7標準創(chuàng)建對應類型的HL7消息，包括新建申請單消息(ORM^001(NW))、取消申請單消息(ORM^001(CA))、檢查狀態(tài)回傳消息(ORM^001)、一般應答消息(ACK)、申請單應答消息(ORR^002)、診斷報告消息(ORU^R01)、字典變

10、更消息(MFN^M01)等。具體的業(yè)務流程和信息交換情況如下:患者進行門診或入院信息登記，然后到相關科室或者病房就診，醫(yī)生根據(jù)患者情況開具檢查申請，患者劃價收費成功后，HIS發(fā)送新建申請單消息(ORM^001(NW))，此時HIS將患者的個人基本信息、臨床信息、申請單信息等發(fā)送到PACS，PACS接收申請單消息并對患者信息進行相應處理，患者在申請單預約的檢查時間來到影像檢查科，PACS安排患者進行分診檢查，同時根據(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)，當患者正在進行檢查或者檢查結束時，不允許HIS對該次檢查申請進行取消和修改操作?；颊邫z查結束后，PACS發(fā)送患者的診斷報告消息(ORU^R01)到HIS，將患者的影像診斷結果、影像圖像的相關信息傳輸給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，不能傳輸實際的影像圖像，如果觀察包括影像圖像時，傳送系統(tǒng)傳送參考指標到接收系統(tǒng)，即在診斷報告消息(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)參考指標通過DICOM網(wǎng)關獲得所需的影像?；颊呋氐骄驮\病房或者住院病房，醫(yī)生可查閱PACS發(fā)送的檢查報告信息，同時通過DICOM網(wǎng)關，調閱病人當次的影像圖像或者相關圖像，對患者進行最終的診斷和治療。
　　根據(jù)HIS與PACS業(yè)務流程中的信息交換需求，確定網(wǎng)關的主要的消息類型之后，本文對基于HL7的HIS與PACS的網(wǎng)關進行總體架構的設計，并對各個任務模塊進行了闡述?；?/p>

13、HL7的HIS與PACS網(wǎng)關的設計主要包括以下的功能模塊:接口模塊、消息模塊、格式轉換模塊和傳輸模塊。
　　接口模塊為數(shù)據(jù)庫接口模塊，負責連接本地數(shù)據(jù)庫，對本地數(shù)據(jù)庫進行查詢、更新、刪除、修改等操作。消息模塊分為消息任務、消息構建、消息解析、消息有效性驗證四個部分:消息任務部分負責消息任務的發(fā)起和接收，負責連接各個功能模塊;消息構建部分根據(jù)消息類型把應用程序數(shù)據(jù)構建成HL7消息;而消息解析部分跟消息構建部分為互逆的功能部分，負責把

14、消息解析成應用程序數(shù)據(jù);有效性驗證部分負責對接收的消息進行有效驗證。格式轉換模塊把傳統(tǒng)豎線編碼形式(ER7，Encoding Rules for7)的HL7消息轉換成XML(ExtensibleMarkup Language，可擴展標識語言)格式消息，或將XML格式消息轉換成傳統(tǒng)豎線編碼形式，ER7格式的HL7消息可讀性較差，因此我們對HL7消息進行XML格式轉換，使其更適合于網(wǎng)絡傳輸。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、部分負責信息的備份，以及意外情況下的信息復原，發(fā)送和接收部分負責消息的發(fā)送和接收，通過TCP/IP傳輸協(xié)議進行網(wǎng)絡傳輸，采用C/S（Client/Server，客戶端/服務器模式）模式，客戶端和服務器通過套接字方式，進行點對點的Socket通訊，實現(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進行消息的構建和解析，采用.NET的C＃開發(fā)工具進行開發(fā)

16、，并對網(wǎng)關的實現(xiàn)結果進行了部分展示，最后對論文的工作進行了總結和展望。
　　基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關實現(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)務流程，電子信息的共享減少了醫(yī)務工作人員的手工輸入，減少了輸入錯誤率，提高了工作效率，保障了患者的利益。電子申請單和診斷報告的信息共享，減少了紙張的使用，避免了資源的浪費，保護了環(huán)境。與此同時，基于HL7的HIS與PACS網(wǎng)關的實現(xiàn)，有利于保障數(shù)據(jù)的