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编号:10397268
医院信息系统建设中的关键技术探讨
http://www.100md.com 《中华现代医院管理杂志》 2003年第3期
     【摘要】 在简单回顾国内外医院信息系统(HIS)建设与发展的基础上,总结分析了HIS建设中的关键技术问题,指出只有实现HIS的标准化,将我国的HIS与国际接轨,对国内众多的HIS软件进行重组与优化,才能达到HIS建设的目的,促进医院管理的科学化和实现医学信息资源的全方位共享。

    关键词 医院信息系统 关键技术 计算机在我国,随着计算机软、硬件技术的持续进步和医院科学管理理论水平的不断提高,以及计算机知识的广泛普及,中国医院信息系统(China Hospital Information System简称CHIS,下同)的研制开发有了前提和基础。由国家等有关上级主管部门、医院本身或医院与计算机公司等相继开发出的医院财务收费软件、病案统计软件已经在许多医院院内网络中运用。卫生部国家“八五”攻关项目的重大成果“CHIS-1” [1] 是当前国内最先进、最具代表性和最有希望的CHIS。本文在回顾国内HIS建设的基础上,就HIS建设中的关键技术问题进行总结性的分析与探讨,希能对HIS的进一步发展有所启示。
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    1 医院信息系统建设的现状与发展

    计算机用于医院信息处理已有40多年的历史,近十几年来发展很快,几乎渗透到医学的所有领域,而且形成了一门新的、生命力很强的科学———医药信息学,而医药信息学在医学应用中的最大领域就是医院信息系统(HIS)。20世纪90年代初期,欧美先进国家及亚洲一些发达国家、地区将计算机网络及通讯等最新科技成果引进医院管理及医疗诊断,使医院信息管理从简单的行政、财务管理系统向复杂的多功能系统发展。医疗子系统提供面向医护和病人的医疗服务环境,如电子病历(CPR,Computer Based Patient Record)、临床信息系统、图像存取及通讯系统(PACS)。尤其是PACS在MRI、CT、放射诊断领域逐步推广应用。在我国80年代中期,国家卫生部也已把卫生医疗信息技术推广运用列为重要议事日程,专门成立领导小组指导全国医疗卫生单位进行信息系统开发和应用的有益探索。据统计,1993年全国13000多所县及县以上医院计算机装机量达两万多台,并开发了一批应用程序 [2] 。到了20世纪90年代中期,国家卫生部根据国内外医疗卫生信息网络建设的发展趋势,又决定布署构筑以建立医疗卫生信息公路;开发现代化医院信息系统;推广应用医疗保健卡和医疗保险为主要内容的“金卫工程”,从而使我国医疗卫生信息技术的推广应用进入全面实施的新阶段。卫生部对国内6921家医院进行调查的结果表明,其中有2179家建设了医院信息系统(HIS),占31%。从地区分布看,华东地区医院建设HIS比例接近80%,其他大部分地区在30%~35%之间,西北地区不足20%。从医院规模看,省级医院建设HIS的比例达到84%,地市级医院建设HIS的比例为37%,县级医院为34%。根据卫生部的统计,国内有17000多家县以上的医疗机构,应有5000多家医院建设了HIS。可见,医院信息 系统的建设在我国取得了迅速的发展。
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    2 HIS建设中的关键技术问题

    2.1 HIS平台技术 医院要加快信息化建设的进程,首先必须将医院联成一个网络。由于医院科室众多,需要建立和管理的子系统也非常多,如门诊挂号系统、门急诊计价收费系统、住院病人管理系统、药库药房管理系统、药房医嘱处理系统、病案病历管理系统、医院医疗统计系统、人事工资管理系统、财务管理与经济核算系统、医院后勤供应管理系统、医院器材管理系统、院长办公查询与辅助决策支持系统、临床实验室检查报告系统、医学影像传输与报告处理系统、手术室管理系统、血库管理系统、营养与膳食计划管理系统、临床用药咨询与控制系统、Internet联机服务和应用支持、HIS与PACS的系统集成、远程多媒体信息传递、科研多媒体信息支持系统、教学多媒体信息支持系统、医学图书信息资源子系统等。要实现科学而有效的管理,首先必须有一个功能强大的HIS平台,这是HIS建设中的基础设施。HIS对此提供了全面解决方案,它将管理信息与医学信息系统紧密结合,帮助医院建立起一套合理、高效、科学的工作流程及工作制度,以逐步实现全面的现代化、信息化管理,并与医院现有信息系统实现无缝连接和平稳过渡,组成高效稳定的医院信息系统,并为其它管理层提供决策基础。至于HIS系统集成方案则是完全满足按照医院实际情况设计的软件系统的最佳运行需求,为医院客户提供服务器方案设计、网络布线方案设计、设备方案设计、服务器、网络设备安装、调试、系统软件安装、调试。公司将在详细了解客户的网络基础、近期及长远的网络需求和规划的基础上,提出网络建设及设计方案,确保所建议的方案既合乎客户的近期要求,又具备长远的拓展后劲。而针对因特网的信息整合方案则是基于Internet数据交换平台,为客户提供成本低廉、实施简便,区域内异构平台、异构系统之间完整的信息整合方案、电子商务等增值服务方案。充分实现区域内信息共享和卫生资源的优化。目前,国内HIS厂商有500多家,其中规格较大的有30多家,主要有以下HIS平台:众邦慧智中国医院信息系统(CHIS)、东软eHospital、清华同方ECARE、金仕达THIS4、国科经纬QucikHIS、杭州创业BSHIS、中联ZLHIS9。各家HIS的命名和数据结构均不相同,硬件环境参差不齐,这些异构系统平台和非标准信息格式严重阻碍了行业间的信息交流,更不必提与国际大医院的交流了。
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    2.2 中间件技术 近年,国外HIS领域十分重视中间件技术的研究,国内也进行了大量研究。这些公司使用中间件技术,主要是为了解决HIS的维护问题。在C/S系统中,一般使用参数定义的方法解决软件的适应性问题。这种方法的缺点是,一旦参数定义不能满足用户需求,修改程序就可能成为灾难性的工作。因为系统为了满足参数定义的需要,模块写得十分复杂,修改很容易出现新的错误。多层结构的思想就是把过于复杂的大模块细分为多个层次,可以简化模块内部的复杂度。一般中间层可以分成系统层和应用层,应用层与具体应用需求联系密切,将应用需求分解成独立的对象,是十分重要的工作。使用中间件技术,目标是开发一个能够像积木一样随意组合搭建HIS的工具系统。这属于重要的研究方向,实际使用还有很多具体问题必须解决。就目前的研究水平看,中间软件技术还不能完全解决系统的维护和客户化问题,我们还有很长的路要走。

    2.3 图像检索技术 借用文本索引技术。早期的图像检索借用了文本索引技术。文本搜索引擎是将网站、网页的内容索引为一系列关键字,当用户输入关键字后,系统可以根据数据库中的倒排文件将关键字映射为网站或网页的地址。对于图像文件,一样可以根据内容手工将其标注为一系列关键字,并对关键字建立索引,这样,图像检索就转化为文本检索的问题。但是,这种方法很不实用,一是必须由人工完整地标注所有图像,对于小图像集合也许问题不大,但随着图像数目的增加,特别是网络上的图像是无穷无尽的,这种方法显然不可行;第二个问题在于图像所包含的信息量庞大,不同用户对于同一张图像的看法不及相同,这就导致对图像的标注没有一个统一标准,检索出的结果不能很好符合用户的需求。
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    基于内容的图像检索技术。鉴于上述因素,人们提出了一种新的检索技术,基于图像自身内容的检索。基于内容的检索不需要用户的参与,而利用图像自身的特征,如颜色、纹理、形状等特征来进行检索,具有较强的客观性。通常,可以抽取图像库中所有文件的特征,用户检索的过程一般是提供一个样例图像,系统抽取该样例图像的特征,然后同数据库中所有的特征进行比较,并将与样例特征相似的图像返回给用户,这个过程称之为基于样例的图像检索。当前研究图像检索的重点和难点集中在如何在抽取的底层特征和图像内容所表示的语义特征间建立很好的联系,直到今天,这仍然是基于内容图像检索的一个没有解决的问题。也就是说,由于我们所拥有的特征并不能很好地体现图像真正的语义信息,以至于检索的结果往往不能令人满意。相关反馈和自动标注技术。如何解决上述问题?相关反馈和图像的自动标注技术是重要的突破。

    相关反馈是在信息检索系统中的一种指导性学习的技术,用以提高系统的检索能力。在基于内容的图像检索中,通常检索的结果不能令人满意,这时用户可以告诉系统哪些是符合用户需求的正反馈图片,哪些是不符合检索内容的负反馈图片,系统根据用户提交的指导信息,对内部检索参数进行调整,从而优化检索结果并提供给用户新的检索结果。对于图像的标注问题,可以手工标定很小一部分图,利用相关反馈的方法,将用户因为反馈而标定的信息不断加入数据库,同时对这些信息进行扩展,使具有相似内容的图像因为这些图的相似性而得到标注。试验表明,此方法使检索精度得到了很大提高。
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    2.4 图像存储与传输技术 PACS(picture archiving and comˉmunication system)是由医学图像采集、大容量数据存储、图 像显示和处理、数据库管理及局域或广域的影像传输网络等部分组成。其主要功能是完成数字化成像设备产生的图像的网络传输、数字化存储和管理、医学影像的在线查询/调取和软拷贝(工作站屏幕)显示。为医学影像的永久无损的数字化保存、无胶片化管理、方便快捷的临床科室远程调用和浏览医学影像、同一患者影像的多拷贝同步浏览等功能的实现提供了必备的条件。其发展趋势是取代现在使用的各种胶片,导致“无胶片影像医院”及“无胶片影像室”的出现,并通过小型PACS影像传输网络即时将图像和诊断传送给医院有关科室,使影像诊断科对其他科室的服务模式进入一个新纪元。目前大多数PACS被设计成单独的部分或单独的样式。很少被安装成主要支持医院的需要或是完全的集成传送网络的配制 [3] 。如使用覆盖范围较大的PACS影像传输网络,还可进行院际(inter-hospital)或城市间(inter-city)的图像传输,也即远程放射学(teleradiology)或远程医学(telemedicine),可进行远程诊断、远程会诊、及远程医学教育。利用PACS可促进影像科室的管理水平提高,简化工作程序,降低成本,促进工作流程更趋合理化、规范化。PACS关键技术主要有基于WEB技术、图像压缩与存储技术以及PACS与HIS/RIS集成技术。PACS与HIS/RIS一般是由不同厂商制造并彼此独立的发展,但是在其发展过程中,它们是彼此相互融合的,随着技术的发展,HIS/RIS中的医疗记录不仅要数字、字符形式记录,同时也需要图形、图像、声音等方式记录,其中PACS将是诊断图像的主要来源。因此从HIS/RIS的角度来说,HIS/RIS需要集成PACS。从PACS的角度来说,PACS需要集成HIS/RIS。集成的技术难点就在于二者没有统一信息交换标准。目前,按照PACS和HIS/RIS集成的程度将其分为低层次、高层次、完全集成三种。
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    2.5 HL7标准应用技术 HL7(Health Level7)是目前国际上被广泛采用的医疗电子信息交换标准,由美国在1987年提出,目前这一标准已经发展到2.4版。美国卫生信息传输标准是由非赢利性机构-Health Level Seven Inc.研究开发的标准,得到美国国家标准局的批准。HL7的目标是为医疗信息系统提供统一的信息接口标准。目前,正在研发基于XML语言的HL73.0标准。该标准可以使社会保险中心与定点医院之间的信息交换及时可行,方便医院之间交流病人资料,使国际医院间的患者会诊变得可行。同时,也适用于医院内部不同医疗信息系统之间交换病历资料、临床检验结果、财务信息等。HL7采用消息传送机制实现不同系统间的数据传输和功能调用,是建立在开放系统互连标准(OSI)应用层(第七层)的应用标准。针对HIS的一般应用需求,HL7建立一个HIS的基本应用模型。研究该模型,对我们开发符合国际标准的HIS很有好处。

    目前,医院管理信息系统的研发,已经没有技术壁垒,而对临床信息系统的研发,将是一个具大的挑战。因为它是以病人为中心面向医疗,为广大医护人员服务的。它以提高医护质量与效率为直接目的。但因为涉及面广,信息量大,信息的种类与表达更为复杂,因此临床信息系统比管理信息系统更为繁杂,需要投入更多。另外,现阶段HIS研发厂商太多,竟达500多家,这是一个不合理的现象,必须采取有力的措施进行重组和优化,加强HIS的规范化与标准化,将我国的HIS与国际接轨,才能达到HIS建设的目的,促进医院管理的科学化和实现医学信息资源的全方位共享。
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    参考文献

    1 姜新,李本增.中国医学信息系统研制成功及应用前景分析.管理信息系统,1996,5(2):7.

    2 王德炳.医院信息系统,北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1994,78.

    3 王卫东,祝军,王剑,等.图像存档和通信系统(PACS)及其相关技术.医疗设备信息,2001,(1):1-3.

    作者单位:1410013中南大学医学技术与情报学院

    2410078中南大学医学图书馆

    (编辑 雪见), http://www.100md.com(李俊)