IBM的区域医疗SOA解决方案

参考：http://www.ibm.com/search/csass/search/

 

1、医疗标准和规范

在医疗卫生行业内，国际上常见的标准和规范有医疗环境电子信息交换标准 HL7，侧重于互操作性的实现框架 IHE，医疗数位影像传输标准 DICOM，医疗与临床编码规范 LOINC 等。

 

2、以电子健康档案为核心的区域医疗解决方案

 

左面部分包括：

        1）医疗服务提供者应用和适配器，代表着医疗机构已构建好的基本业务信息系统，以及为了方便这些系统接入到区域医疗解决方案而提供的适配器。 
        2）应用服务入口、协同应用、混搭引擎等，表示参与区域医疗的门口、跨医疗机构的协同和共享应用、Web 2.0 的一些基础服务等。 

右面的部分包括：

        1）EHR 数据服务：是存储、管理和交换居民电子健康档案的系统，它是构造区域医疗卫生信息平台的基础。医疗文档的交换和共享是搭建电子健康档案系统的关键。 
        2）居民主索引：居民主索引系统 MPI（Master Patient Index 也可以称为 EMPI－Enterprise Master Person Index）实现病人的主数据管理，提供病人基本信息、索引信息管理和查询的服务。区域医疗中病人在社区建有健康档案，在多家医院就诊，并与相关公卫机构有关系。而每个机构都有各自的身份标识，如何关联这些标识，为每个人建立完整的信息视图，这是搭建电子健康档案系统的基础。EMPI（Enterprise Master Person Index）采用 IHE PIX/PDQ 标准化方式，接收并管理人员信息和身份标识、提供查询和索引功能。 
        3）EHR 分析服务：对电子健康档案数据建立面向临床与健康的数据模型，实现多维度分析数据、临床数据挖掘。当居民的健康信息得到统一标准的管理之后，我们需要考虑的是如何有效的再利用这些信息，给不同的用户提供不同的分析服务，这些服务包括：针对病人的健康分析和预测，针对政府部门的统计分析、疾病预测、预警、监控等，针对医疗服务提供者提供决策支持、流程和资源优化分析、科研分析等。

 

在架构图的中间部分是健康服务总线（Health service Bus，HSB）提供统一的总线接入服务。在区域医疗信息共享过程中，既包括诸如 EHR 数据服务、分析服务、居民主索引等基础服务，也包括医院、社区等卫生服务提供的基本业务信息系统 POS（Point Of Service），以及基本业务系统和基础服务之上的业务协同和流程服务，例如双向转制、远程会诊、慢性病管理等，为了降低系统的耦合度，采用 SOA 架构，将提供不同功能的系统封装为服务，都连接到中间的健康服务总线，完成各种协议的接入、消息的转换、路由以及安全管理等。

 

3、基于 HIE 的 EHR 数据服务

 

扩展包括：

        1）元数据定制：HIE 实现了对 XDS 集成概要的文档元数据的管理和查询，该组件可在此之上对现有的元数据进行定制和扩充，例如增加新的元数据。 
        2）术语以及语义：针对医疗卫生行业内的不同系统的术语、编码给出定义和解释，因为不同的系统定义的编码和术语可能不一样，该组件可以支持不同系统的编码和标准编码（如 LOINC 编码）的映射和管理。 
        3）检索：支持以不同的方式检索文档存储库，虽然 HIE 给出了一些标准查询接口，但不并能满足一些特定的检索需求，该组件可以提供基于内容关键字的全文检索功能，例如查询所有患有糖尿病的病人文档。 
        4）文档模板管理：CDA 是一个统一的文档架构，需要定义不同的模板以支持在不同业务域的文档类型，例如门诊纪录模板、出院小节模板、检测报告模板等。文档模板管理提供了对 CDA 文档模板的定义、管理和验证功能。 
        5）数据同步服务：支持其他系统和 EHR 数据服务模块的文档数据同步，也支持文档更新的自动通知功能。

 

4、EMPI 体系结构

根据区域医疗业务分析和主数据管理的需要，Enterprise Master Person Index( 简称 EMPI) 针对区域内的居民建立主数据和主索引，提供统一人员视图。这需要在技术上解决以下问题：

        1）标准的访问协议和数据格式。 系统应遵循医疗行业的 HL7 标准和 IHE 规范，便于医疗系统的接入和互操作。 
        2）灵活、高度可扩展的数据模型。居民信息应当存储在一个高度可扩展性的数据存储模型中，确保该模型能够面对集成中的复杂业务场景以及未来业务发展的需要。 
        3）针对不同类型应用的多种信息集成方式。 在区域信息系统的集成过程中，需要提供实时、准实时、批量等多种整合手段，以适应不同应用系统对人员信息的需求。 
        4）确保信息质量的技术手段。 提供有效的数据检查、重复匹配等技术手段，来保证病人 / 居民的信息质量。
PIX 交互关系示意图

 

 PDQ 参与者交互关系

 

 

扩展业务服务

为了实现 EMPI 相关的 IHE PIX 和 PDQ 集成接口，在主数据管理层需要实现相应的服务
 EMPI 业务服务接口
                    接口                                                      描述 
Identifier addResident (Resident)                               加居民 
Identifier updateResident (Resident)                          更新居民信息 
Identifier mergeResidents (Identifier, Identifier[])          合并相似居民 
Identifier linkResidents (Identifier, Identifier[])              关联相似居民 
Identifier unlinkResidents (Identifier, Identifier[])          撤销关联相似居民 
Identifier moveResident (Identifier, Identifier)               转移居民标识 
Identifier changeResident (Identifier, Identifier)            更改居民标识 
Identifier[] queryResident (Query[])                            查询居民列表 
Resident retrieveResident (Identifier)                          获取居民信息 
Identifier[] queryResidentCR (Identifier, Identifier[])      查询居民跨域引用

扩展查询功能

由于扩展了数据模型，针对居民的查询条件包含新增属性，如血型、教育程度、专业等，这为查询功能的实现增加了困难。通过在项目中添加自定义查询类，来扩展这种能力。

扩展监管界面

EMPI 除了与外部系统交互之外，还为各种最终用户提供服务，这通过扩展 MDM DataStewardship Web 应用来完成。该应用可与 MDM Server 部署在同一台服务器，通过 RMI 方式调用 MDM 服务。它采用 JSF 框架，模型部分是由 MDM Server 导出的数据 Schema 生成的 SDO 模型。扩展监管界面的工作包括，重新生成 SDO 模型，在页面上增加扩展字段，或者新增 tab 页展现独立的功能，并与数据模型相关联。

 

5、健康服务总线总体架构

医疗卫生提供者应用：也称之为业务信息系统 POS（Point Of Service），包括 HIS, EMR，CIS，LIS 等，这些应用可以直接接入到 HSB，也可以在适配器的帮助下接入到 HSB。 
访问渠道整合：医疗从业者、患者、管理人员等可以多种渠道访问后台系统，例如 Portal、移动设备等。 
应用平台：医疗业务应用平台，例如双向转诊、远程会诊、流程和协作应用等，都可以接入到 HSB。 
HSB 参考总体架构图
 

 

        1）转换：消息的转换功能是 HSB 提供的重要能力，如果请求消息不符合目标服务的格式要求，HSB 可以使用 WMB 提供的内置节点例如 Compute、XSLTransform、Mapping 实现消息的格式转换；医疗卫生行业常见的消息交换标准是 HL7 消息，通过集成转换引擎 WTX （WebSphere Transformation Extender）和 WTX HL7 Pack，HSB 可以实现对 HL7 的解析和转换的支持，特别是 HL7 V2.X 格式的消息。 
        2）协议绑定：HL7 通常是以 MLLP（Minimal Lower Layer Protocol） 协议进行传输的，HSB 通过内置的 TCPIP 进行配置可以支持 MLLP 协议的接入，同时也支持常见的传输协议和数据协议如 SOAP，XML，HTTP 等。 
        3）发布 / 订阅功能：发布 / 订阅是一种异步消息传输机制，它定义的应用程序模型以松耦合的方式把消息的发布者（Publisher）与消息的订阅者（Subscriber）联系在一起。参与发布订阅模式的医疗卫生机构可以定义主题（Topic），把患者的医疗事件发布到 HSB，而 HSB 可以将医疗事件发布给订阅了该主题的订阅者。例如，患者在医院出院后，出院事件可以发布到 HSB，而订阅了该事件的社区中心在接受到该事件后，可以安排社区医生对病人进行随访。 
        4）服务组合：服务的请求可能会涉及到多个服务提供者，HSB 可以将多个服务提供者进行组合，实现一个短流程，从而满足一些更复杂的需求。 
       5）安全网关：使用 SSL 等技术保证通道的安全性传输，通过集成 TDS（Tivoli Directory Server）和 TSPM（Tivoli Security Policy Manager）实现了对请求用户的身份认证和隐私保护。