I. Introducción
La construcción de la informatización hospitalaria de mi país comenzó a mediados y finales de la década de 1980. Después del desarrollo libre y próspero de la década de 1990 y el apoyo político, la orientación, la regulación y el cultivo del mercado a principios de este siglo, después de más de 30 años de desarrollo, ahora se ha topado con el cuello de botella. La razón más fundamental es el problema de la arquitectura del sistema. Debido a la falta de estándares de interoperabilidad del sistema, la interconexión del sistema y la interoperabilidad entre la mayoría de los fabricantes de HIS se ha convertido en un dolor de cabeza para los usuarios de la industria; al mismo tiempo, casi todos los fabricantes de HIS adoptan un sistema grande y completo. arquitectura.ruta, HIS tiende a abarcarlo todo. Con el "crecimiento" del sistema y el flujo de personal de I + D, el mantenimiento y las actualizaciones del sistema se están volviendo cada vez más difíciles, el ciclo de respuesta a los cambios en las necesidades del usuario es cada vez más largo. y más, y los riesgos de cambios en el sistema son cada vez mayores, lo que en última instancia conduce a una situación vergonzosa de mala implementación del producto, baja satisfacción del usuario y personal técnico de ambas partes.
La aparición de nuevas tecnologías ha traído buenas noticias para superar los cuellos de botella en los sistemas de información hospitalarios. El bus de servicio hospitalario basado en la plataforma de información hospitalaria adopta un método de acoplamiento flexible para rediseñar las funciones comerciales del sistema de información hospitalaria y deconstruye el HIS tradicional que lo abarca todo en componentes pequeños y sofisticados que se pueden desarrollar e implementar de forma independiente, y los sistemas se basan en servicios Los estándares de autobuses implementan subsistemas profesionales para la interconexión e interoperabilidad, que es la idea de diseño de nuestro Sistema de información hospitalaria de próxima generación (NGHIS).
Este artículo es el comienzo del diseño del sistema de información hospitalaria de nueva generación (NGHIS). Presenta las ideas arquitectónicas del sistema a los lectores. En el futuro, los planos de diseño detallados de cada subsistema se enviarán uno tras otro. .
2. Arquitectura general del sistema
(1) Estructura general
El sistema de información hospitalaria de nueva generación (NGHIS) se divide en subsistemas independientes, como el sistema electrónico de órdenes médicas, el sistema electrónico de registros médicos, el sistema ambulatorio, el sistema hospitalario, el sistema de tecnología médica, el sistema de gestión de medicamentos, el sistema de gestión de registros médicos, el sistema de precios y cobros. etc., a través del bus de servicio hospitalario (HSB), se realiza una interconexión del sistema débilmente acoplado y se logra la interconexión e interoperabilidad con la plataforma de integración básica del hospital y la plataforma en la nube de atención médica. Se pueden desarrollar aplicaciones como gestión hospitalaria, control de calidad médica, soporte de decisiones clínicas y toma de decisiones de gestión auxiliar para el bus de servicio hospitalario e implementarlas en el hospital como un sistema de aplicación independiente, o se pueden desarrollar y desarrollar para la interfaz abierta. y entorno de desarrollo de la plataforma en la nube para el cuidado de la salud.Implementar en la nube.
Entre ellos, los sistemas para pacientes ambulatorios, hospitalizados y de tecnología médica se pueden descomponer aún más en estaciones de trabajo para la gestión comercial y diferentes puestos clínicos. Por ejemplo, el sistema ambulatorio incluye subsistemas comerciales como orientación médica, citas, registro, clasificación y atención de llamadas. mientras que la estación de trabajo médica para pacientes ambulatorios incluye subsistemas como estaciones de trabajo para médicos ambulatorios, estaciones de trabajo para médicos de emergencia y estaciones de trabajo para enfermeras para pacientes ambulatorios; el sistema de tecnología médica se subdivide en gestión de procesos comerciales profesionales para pruebas de laboratorio, exámenes radiográficos, exámenes de ultrasonido, electrocardiografía, patología, etc. , así como diferentes puestos de trabajo de técnico y puesto de informes de diagnóstico.
(2) Autobús de servicio hospitalario (HSB)
El bus de servicio hospitalario (HSB) es un bus de servicio empresarial (ESB) personalizado para satisfacer las necesidades de la gestión hospitalaria y la colaboración de servicios médicos en función de las características de la industria de los servicios médicos. Se puede utilizar entre sistemas de información hospitalaria, sistemas y plataformas de información hospitalaria ( plataforma de integración básica hospitalaria y plataformas médicas y de salud en la nube) realizan el intercambio de datos y la colaboración de servicios entre sistemas a través del bus de servicio hospitalario (HSB), logrando un acoplamiento flexible entre sistemas, mejorando así la independencia y la capacidad de mantenimiento de cada sistema. Al mismo tiempo, el Hospital Service Bus (HSB) también formula requisitos de interacción de sistemas abiertos y estándar para sistemas que deben desarrollarse o comprarse en el futuro, brindando orientación para el diseño y desarrollo de nuevos sistemas, selección de productos y pruebas de compatibilidad. , y mejorando en gran medida la interoperabilidad entre los sistemas hospitalarios, nivel de interconexión e interoperabilidad para evitar la formación de nuevas islas de información o chimeneas de información.
(3) Plataforma de integración básica
La plataforma de integración básica implementa la infraestructura pública y las funciones de los sistemas de información, como administración unificada de usuarios, autenticación de usuarios unificada, administración de autorizaciones unificadas, monitoreo de configuración centralizada, inicio de sesión único, etc., reduce la carga de trabajo repetitiva común básica requerida para el desarrollo de nuevas aplicaciones. , y simplifica la operación y mantenimiento, mejora la experiencia del usuario. Además, también se dirige específicamente a las aplicaciones de informatización de instituciones y servicios médicos, proporcionando gestión de datos maestros (instituciones, departamentos, personal, pacientes, materiales, terminología, etc.) e índices maestros (índice maestro de instituciones, índice maestro de pacientes, índice maestro de terminología). índice maestro, índice maestro de personal médico).
(4) Plataforma en la nube médica y de salud
La plataforma de nube médica de salud es una actualización y expansión de la plataforma de información hospitalaria basada en la arquitectura de tecnología de computación en la nube. Adopta tecnología multiinquilino, arquitectura elástica y soluciones de big data. Está interconectada internamente con el sistema de información del hospital a través del bus de servicio del hospital. y externamente con la plataforma regional de información de salud de la población Interoperar para formar un centro de datos médicos dentro de hospitales y grupos hospitalarios (o consorcios/comunidades médicas), recopilando funciones y datos de servicio tales como gestión de operaciones, servicios clínicos, documentos médicos y registros de salud para Brindar apoyo a la gestión de la salud y apoyo auxiliar en la toma de decisiones.
La plataforma en la nube de atención médica se puede implementar dentro del hospital como una nube privada para satisfacer las necesidades de gestión y colaboración empresarial del hospital o del grupo hospitalario, o como una nube industrial en un centro de datos de información de salud regional para proporcionar sistemas de información. para las instituciones médicas de la región (como el sistema de información de gestión de instituciones médicas primarias, el sistema de salud pública, etc.) brindan servicios públicos para lograr una mejor interconexión, colaboración comercial y efectos de intercambio de datos, y también se pueden implementar en entornos de nube pública para convertirse en el Infraestructura del sistema de información de los hospitales de Internet.
La plataforma en la nube de atención médica es responsable de la interfaz unificada entre el sistema de información interno del hospital y la plataforma regional de información de salud de la población, la plataforma de liquidación de gastos, etc., estandarizando y estandarizando el intercambio de datos y la colaboración comercial entre el sistema comercial interno del hospital y los sistemas externos. transparente y minimizando la necesidad de El sistema empresarial se ve afectado por cambios en la interfaz de los sistemas externos (como la liquidación de seguros médicos).
3. Ideas de diseño de sistemas
(1) reconstrucción HMIS
El HMIS tradicional todo incluido necesita redefinir los límites del sistema de acuerdo con las divisiones profesionales del usuario y los escenarios de uso para lograr una alta cohesión y un bajo acoplamiento de los subsistemas. Proporcionar estaciones de trabajo médicas profesionales, integradas y fáciles de usar para el personal médico clínico, brindando soluciones integrales para el procesamiento de pedidos médicos, redacción de documentos de registros médicos (enfermería), revisión de archivos de salud (imagen, informe), suministro de material logístico y cadena de demanda. y otros servicios en el proceso de servicio clínico Demanda; proporcionar al departamento de tecnología médica un sistema de tecnología médica que esté conectado con órdenes médicas electrónicas, registros médicos electrónicos, cadena de suministro de materiales, carga y otros sistemas. Los asuntos de servicios técnicos médicos están impulsados por órdenes médicas (formularios de solicitud) y registros médicos electrónicos (registros médicos electrónicos) se forman en el proceso de informes de servicios técnicos médicos) e información de gastos para lograr una gestión de circuito cerrado de las órdenes médicas; los departamentos de soporte logístico y gestión de operaciones utilizan los recursos del hospital. sistema de planificación (HRP) con gestión de la cadena de suministro, gestión de operaciones y gestión financiera como núcleo para lograr una gestión refinada y basada en la información; departamentos de enseñanza, investigación científica y gestión funcional, utilizando una gestión de investigación científica más profesional, gestión de control de calidad y otros sistemas comerciales. .
(2) Plataforma en la nube médica y de salud
La plataforma en la nube para el cuidado de la salud proporciona elementos comunes en torno a la recopilación de información, la gestión de datos y la colaboración empresarial interinstitucional y el intercambio de datos para repositorios de datos clínicos (CDR), repositorios de datos operativos (ODR), documentos clínicos (CDA) y registros médicos electrónicos (EHR). ) Soporte para realizar funciones avanzadas como limpieza de estandarización de datos, minería de big data de salud, soporte de decisiones auxiliares y servicios de inteligencia artificial.
1.Biblioteca de recursos de datos clínicos (CDR)
La base de datos de recursos de datos clínicos incluye datos objetivos y subjetivos como consultas, observaciones, exámenes, diagnósticos, tratamientos, evaluaciones y registros médicos generados o registrados en los servicios médicos, incluidos datos estructurados y no estructurados.
2. Repositorio de datos operativos (ODR)
El repositorio de datos operativos registra datos operativos como gastos (ingresos, gastos), costos (consumo de tiempo, consumo de recursos), eficiencia y satisfacción del paciente generados por la gestión y los servicios médicos del hospital.
3. Documentación Clínica (CDA)
Documentos de atención médica generados por servicios médicos que combinan contenido y formato, existen en forma no estructurada o semiestructurada y están clasificados y etiquetados según tipos de enfermedades y características de la población para facilitar la recuperación de casos de investigación científica y establecer índices de búsqueda de texto completo.
4. Registros Médicos Electrónicos (EHR)
Centrándose en el individuo objetivo del servicio, se establece toda la información de salud digital del individuo desde el nacimiento hasta la muerte. A través del intercambio de documentos CDA de la plataforma regional de información de salud de la población y la herramienta de gestión de registros médicos electrónicos de residentes de la plataforma de nube médica de salud, la recopilación incluye salud pública, servicios médicos, datos de salud personal, como exámenes físicos, exámenes especiales, instrumentos de monitoreo y dispositivos portátiles, y brinda soporte para la autorización de acceso, el intercambio y la recuperación de archivos de salud.
5.Big data de salud
A través de la extracción de datos de CDR, ODR, EHR y CDA, se pueden descubrir nuevas pistas o evidencia para el apoyo a las decisiones clínicas y el apoyo a las decisiones de gestión auxiliar.
6.Inteligencia artificial
A través de la tecnología de comprensión del lenguaje natural, los CDA y CDR no estructurados se postestructuran y se utilizan algoritmos de aprendizaje automático para enriquecer continuamente la base de conocimientos y optimizar el efecto del apoyo a las decisiones clínicas asistido por inteligencia artificial.
(3) Interconexión e interoperabilidad
Todos los sistemas del hospital siguen los estándares de colaboración empresarial del Hospital Service Bus (HSB) y realizan el intercambio de datos y la colaboración empresarial entre sistemas a través del Hospital Service Bus (HSB). Al mismo tiempo, los mensajes de eventos se envían al sistema de atención médica. plataforma en la nube en tiempo real a través del Bus de Servicio Hospitalario, lo que permite que el centro de datos clínicos de la plataforma en la nube pueda lograr actualizaciones de datos en tiempo real.
Cada sistema implementa autenticación de usuario unificada, gestión de autorización unificada, monitoreo de configuración unificada e inicio de sesión único basado en la plataforma de integración básica del hospital, y utiliza los servicios de datos maestros e índice maestro de la plataforma de integración básica del hospital.
(4) Intercambio de datos y colaboración empresarial
1.Compartir datos
Todos los sistemas del hospital comparten los datos maestros de la plataforma de integración básica del hospital (incluido personal, instituciones, pacientes, materiales, términos, elementos de datos y estándares de conjuntos de datos, etc.), y consultan, registran y actualizan los datos maestros a través del principal. Servicio de índice del autobús de servicio hospitalario. Cuando cada sistema necesita guardar una copia separada de los datos maestros dentro del sistema, debe sincronizar los datos maestros desde la plataforma de integración básica mediante suscripción o sincronización periódica. Los datos maestros deben actualizarse llamando al servicio de índice maestro correspondiente de la plataforma para evitar ser independiente dentro del sistema Mantener copias actualizadas de los registros de datos maestros.
El centro de datos de la plataforma en la nube de atención médica recopila los datos comerciales clave de cada sistema comercial (incluidos principalmente ODR, CDR y CDA), que cada sistema comercial puede compartir, consultar y acceder.
EHR rastrea y administra dinámicamente los archivos de salud de los objetos de servicio (pacientes) de interés y recopila automáticamente varios registros médicos electrónicos de pacientes que reciben servicios médicos hospitalarios a través del bus de servicio hospitalario, como registros médicos electrónicos, informes de imágenes médicas, laboratorio. exámenes, etc., al mismo tiempo, EHR también se suscribe a los documentos médicos del paciente generados en otras instituciones médicas a través de la interconexión de plataformas regionales de información de salud de la población, actualiza dinámicamente el expediente médico electrónico del paciente, mantiene la continuidad e integridad de los registros del expediente médico. , y evita la formación de "archivos muertos" y "Break".
2.Colaboración empresarial
La colaboración empresarial entre varios sistemas dentro del hospital se implementa en función del paso de mensajes asincrónicos del Hospital Service Bus (HSB); las operaciones de colaboración empresarial entre hospitales se basan en los estándares abiertos de la plataforma de colaboración de telemedicina, la plataforma jerárquica de servicios de diagnóstico y tratamiento, y plataforma de tratamiento de emergencia, y son atendidos por el hospital. Una vez unificado y empaquetado el autobús, está abierto al sistema del hospital.
4. Principales rutas técnicas
(1) Selección de software intermedio
En principio, Hospital Service Bus (HSB) no depende del middleware ESB de un fabricante específico. Para reducir los costos de adquisición del usuario, este proyecto al menos admite Mule ESB de la comunidad de código abierto y es lo más compatible posible con JBoss ESB y Ultra ESB El middleware de mensajería es preferentemente Apache ActiveMQ.
(2) Herramientas de desarrollo
Para autobuses de servicios hospitalarios y plataformas en la nube de atención médica, elija el entorno de lenguaje de desarrollo Java con el soporte de plataforma más amplio y la comunidad más activa; el cliente del sistema empresarial hospitalario puede ser una arquitectura de programa como B/S, C/S, C/S. /S, etc. Se recomienda que hombre-máquina utilice programas de escritorio de Windows para subsistemas que interactúen con frecuencia y necesiten operar recursos de hardware. Para el resto, utilice el desarrollo H5 tanto como sea posible para admitir más tipos de terminales.
El bus de servicios hospitalarios y la plataforma en la nube de atención médica adoptan la arquitectura de servicios en la nube de Spring Cloud y abren interfaces RESTful, interfaces WebService/RPC e interfaces JMS/MQ basadas en http/JSON/XML para aplicaciones.
Se prefiere .Net C# para los programas de escritorio de Windows, seguido de herramientas de desarrollo visual como Visual Basic, Delphi, C++Builder y PowerBuilder.
(3) Selección de base de datos
Teniendo en cuenta las necesidades de volumen de datos, escalabilidad del sistema, amplia gama de plataformas operativas, hábitos de usuario, conveniencia de desarrollo y operación y mantenimiento, se seleccionó Oracle RDBMS de la versión 9i o superior como la base de datos de destino principal y se eligió MySQL/SQL Server. como segunda opción. Para contenido semiestructurado o no estructurado con baja correlación, como registros médicos electrónicos, registros médicos personales, documentos médicos e informes gráficos, así como contenido con gran acceso simultáneo y baja frecuencia de actualización, se utiliza el almacenamiento NoSQL. Se prefiere MongoDB para NoSQL, seguido de HyperTable o HBase.
(4) Herramientas de informes y almacén de datos.
Teniendo en cuenta que la mayoría de los usuarios tienen necesidades personalizadas para la generación de informes de datos, es necesario introducir una potente herramienta de informes de datos que pueda realizar la definición, publicación y acceso autorizado a varios informes y gráficos estadísticos. Se recomienda encarecidamente agregar un sistema de almacenamiento de datos para separar la base de datos OLAP y la base de datos OLTP para mejorar las capacidades de extracción de datos.
(5) Servicio de búsqueda de texto completo
Las bases de conocimientos, la terminología médica, las órdenes médicas, los registros médicos, etc., deben admitir una búsqueda rápida basada en palabras clave mediante la recuperación de texto completo para mejorar la experiencia del usuario. Este proyecto utilizará ElasticSearch de la comunidad de código abierto para establecer una búsqueda de recuperación de texto completo. servicio.
(6) arquitectura PaaS
Los servicios en la nube y las aplicaciones web planean utilizar contenedores Docker para el desarrollo, prueba, distribución e implementación de aplicaciones, simplificando las pruebas y la implementación de servicios y aplicaciones.
5. Planificar perspectivas
Está previsto que este proyecto se presente en tres fases:
El objetivo de la primera fase es proporcionar un entorno integrado básico independiente del negocio para lograr administración de usuarios centralizada, autenticación de usuarios unificada, autorización de usuarios centralizada, configuración de aplicaciones centralizada e inicio de sesión único. El contenido de entrega incluye una plataforma de integración básica (incluido el centro de gestión de usuarios, autorización centralizada, configuración centralizada e inicio de sesión único), herramientas de escritorio integradas para el usuario (incluido el inicio de sesión único, mensajería instantánea y configuración de aplicaciones) e infraestructura de bus de servicio hospitalario, y proporciona algún proceso Integre herramientas que puedan brindar comodidad a las operaciones de TI de los usuarios (como sistemas de órdenes de trabajo de operación y mantenimiento, sistemas de correo electrónico, sistemas de foros, etc.). Puede satisfacer las necesidades de algunos hospitales con islas o chimeneas de sistemas de información importantes para mejorar la experiencia del usuario y fortalecer la gestión de operación y mantenimiento de TI.
El objetivo de la segunda fase es proporcionar un bus de servicio hospitalario completo y estándares e implementación de plataforma en la nube de atención médica, así como una nueva generación de sistema de información hospitalaria que satisfaga las necesidades de servicios comerciales de las instituciones médicas primarias y los hospitales secundarios y terciarios, incluidos Órdenes médicas electrónicas, cobro de precios y servicios ambulatorios, negocio de hospitalización, negocio de tecnología médica, gestión de medicamentos, gestión de registros médicos, registros médicos electrónicos, etc.
El objetivo de la tercera fase es llevar a cabo el soporte de decisiones clínicas y el soporte de decisiones de gestión auxiliar basado en la biblioteca de recursos de datos de la plataforma en la nube médica y de salud, y al mismo tiempo lograr la integración con más sistemas de información de gestión e información clínica de terceros. Sistemas para proporcionar a los usuarios interconexión e interoperabilidad Más sistemas de aplicación para requisitos operativos.